Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1988 года по МПК H02M7/217 

70од

со

Изобретение предназначено для реализации электропитания низковольтных интегральных схем. Цель изобретения - повьпчение качества преобразования путем снижения пульсаций выходного напряжения. Выпрямительные функции выполняет МД11 транзистор 2 со встроенным п-каналом, его выпрямляюпшй Р п-переход образуу)т участки сток - подложка, исток - подложка и встроенный канал - подложка. При отрицательной полуволне входного напряжения через прямоCMeineHHbrii р - п-переход МДП- транзистора 2 заряжается конденсатор 5. При положительной полуволне входного напряжения открывается MJDI-тран- зистор 1 и отрицательное напряжение с выхода умножителя 6, поступая на затвор МЛП-транзистора 1, устраняет канал в МДП-транзисторе 2. Уменьшение площади выпрямляющего р - п-перехода последнего обуславливает возрастание сопротивления в цепи обратного разряда конденсатора 5 и снижение пульсаций выходного напряжения. 1 ил. (Л

9 -JU f

Изобретение относится к злектро технике и предназначено для испол)- зования при реализации электропитани низконольтних интегральн1.гх схем, на- пример элементов инхекционной логики

1елью изобретения является повышение качества преобразования путем снижения пульсаци в1-1ходного напряжения.

На чертеже представлена принцини- альная электрическая схема преобр,13о вателя переменного напряжения в постоянное ,

Преобразователь содержит MJUl-тран зистор 1 с индуцированным п-каяалом, МДП транзистор 2 с встроенньпч п-ка- налом, первый 3 и второй 4 резисторы конденсатор S и умножитель fi папря- же}П1Я, входной и выходной потении- ал1)Ные выводы 7 и 8 преобразователя предназпаченн1.е для подключе1П1Я потенциальных выводов соответственно источника переменного )1а1тряАения и нагрузки, 1чину 9 нулевог о потенпиа- ла. У м;Щ-транзистора 1 исток и подложка соедипе)1ы между co6oii. } езис- тор 3 и конденсатор 5 включены нарал лельно и соединены первыми выводами с 1Ч1П10Й 9 нулевого потенпиала, а вторыми выводами - с подложкой транзистора 2 и выход п-1М потенциальным выводом 8 преобразователя. Нер- Bbrfi вывод резистора 4 подключен к затвору МД11-транзистора 2, а второй вывод - к пине 9 нулевого потенпиала Входной потенциальный вывод умножителя 6 напряжения, затвор МД11-транзис- тора 1 , исток и сток МД 1-транзистора 2 соединены с входным потенциал11Н1-:м выводом 7 устройства. Выходной по- тенпиальн1 п1 вывод умножителя 6 напряжения подключен к истоку MJUI-транзис тора 1 , а об1чи1т - к тине 9 нулевого потенциала. Оок М/Ц1-тран- зистора 1 соединен с затвором MJITI- транзистора 2.

Функции выпрямительного элемента выполняет МЛ11-транзистор 2 со встроенным п-каналом. Его вьшрямляющий

р - п переход при наличии отрицательной полуволны входного напряжения Ugs образуют, суммируясь, три участка: tTOK - подложка, исток - подложка и встроепный канал - подложка. При положительной полуволне входного напряжения Гд, отрицательное напряжение с В1 1хода умножителя 6 через от- крытг т МЛИ-транзистор 1 с индуцирд.

10

15 , 20 25 30 -j . 4045

50

55BainiMM п-кан;1лог-1 ноступает на затвор МДП-транзистора 2 с встроенным каналом и устраняет последний. Резистор 3 является нагрузочным, а резистор 4 служит для пов пчения стабильности и надежности работь по затвору МДП- транзистора 2. Конденсатор 3 выполняет функции сглаживания выпрямле1П10го напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

Входное перемелоюе напряжение 4g, прикладывается между входным альным выводом 7 и тиной 9 нулевого поте}П1иала. На выходе умножителя 6 вырабатывается постоянное отрицательное напряжение, равное, например, 2iig,( . При отрицательной полуволне 11 g через прямосме1че(ныГ1 - - п переход МЛП-транзистора 2, образуем1.|й участка ми сток - подложка, исток -подложка и встроенный канал - подложка, заряжается кондесатор 5 до напряжения, близкого к Ugx . Ири положительной полуволне открывается МДП-транзистор 1 и отрицательное наг1 1яжение с выхода умножителя 6 поступает на затвор МДП-транзистора 2. )то напряжение устраняет канал в МДП-транзисторе 2, за счет чего значительно уменьшается площадь выпрямляничего г - г. перехода V П-транзистора 2 (исчезает участок канал - подложка). Уменьшение площади вьтрямляюпего р - п перехода МДП-транзистора 2 приводит к возрастанию его сопротивления при обратном включении (уменычению обратного тока). Это обстоятельство приводит к возрастанию времени разряда конденсатора 3 и счбеспечению малых пульсаций выходного нап1)яжения .

Для получения максимального положительного эффекта (минимальных пуль- , саций и максимального КПД) в качестве МДП-транзистора 2 желательно использовать структуру, в которой площадь канала во много раз превышает площадь р - п переходов сток - подложка и исток - подложка.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два МДП-транзистора, первый из которых выполнен с ИНДУКЦИОНН1-1М п-каналом, соединенными между co6oii истоком и

подложкой, первый резистор и конденстор, включенные параллельно и соединенные первыми выводами с шиной нулевого потенциала, второй резистор, первый вывод которого подключен к затвору второго НДИ-транзистора, входной и выходной потенциальные выводы, предназначенные для подключения потенциальных выводов соответ- ственно источника переменного напряжения и нагрузки, .отличающийся тем, что, с целью повьпче- ния качества преобразования путем снижения пульсаций выходного напряже ния, введен умножитель напряжения, второй МЛГ1-транзистор выполнен с встроенным п-каналом, причем входной

потенциальный вьтод умножителя напряжения, затвор первого МДП-транзис тора, исток и сток второго МД11- транзистора соединены с входным потенциальным выводом, выходной потенциальный вьтод умножителя напряжения подключен к истоку первого МДП- транзистора, а общий вывод - к гаине нулевого потенциала, сток первого МДП-транзистора соединен с затвором второго МД11-транзистора, вторые выводы первого резистора и конденсатора подключены к подложке второго МЛП транзистора и выходному потенциальному выводу, а второй вывод второго резистора - к тине нулевого потенциала.