Преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК H02M3/07 

Изобретение относится к электротехнике и может использовано для преобразования постоянных напряжений, например, для питания цепей смещения интегральных схем.

Цель изобретения - повьппение выходного напряжения противоположной входному напряжению полярностио

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения.

Преобразователь состоит из генератора 1 импульсов, двух МДП-транзисто- ров 2 и 3 с индуцированным р-кана- лом, двух МДП-транзисторов 4 и 5 с индуцированным п-каналом, четырех конденсаторов 6-9, четырех диодов 10-13, Генератор 1 включен между входным и, общим выводами устройства. Выходной вывод подключен к истокам и подложкам МДП-транзисторов 2 и, 3, Первый выход генератора 1 подключен к затворам МДП-транзисторов 2 и 4, второй выход генератора 1 - к затворам МДП-транзисторов 3 и 5,

Сток МДП-транзистора 2 подключен к стоку МДП-транзистора.4 и одной обкладке конденсатора 7 другая обкладка которого подключена к аноду диода 10 и катоду диода 11, анод которого подключен к истоку с подложкой МДП- транзистора 5, первому выходному выводу устройства и одной обкладке конденсатора 6, другая обкладка которого подключена к катоду диода 10 и общему выводу,.

Сток МДП-транзистора 3 подключен к стоку МДП-транзистора 5 и одной обкладке конденсаторе 8, другая обкладка которого подключена к аноду диода 12 и катоду диода 13, анод которого подключен к истоку с подложкой МДП- транзистора 4, второму выходному вы- воду устройства и одной обкладке конденсатора 9, другая обкладка которого подключена к катоду диода 12 и общему выводу. Конденсаторы 6 и 7 и диоды 10 и 11 образуют умножитель 14 напряжения, а конденсаторы 8, 9 и диоды 12, 13 - умножитель 15 напряжения, МДП транзисторы 2, 4 и МДП-тран- зисторы З.и 5 образуют два транзисторных ключа, сигналы с выхода которых поступают на входы у ножителей 14 и 15 соответственно, В качестве генератора 1 импульсов может быть исполь зован генератор, собранный по схеме мультивибратора. Первый и второй вы0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ходы генератора 1 являются вьгеодами с различных плеч мультивибратора: когда на первом выходе имеет место положительное напряжение (примерно равное напряжению первичного, источника Ugj(), то на втором выходе напряжение практически равно нулю и наобороТо Б предлагаемом устройстве номера выходов генератора 1 могут быть взяты произвольное Постоянное напряжение V яв.пяется напряжением питания для генератора 1 ,

Преобразователь работает следующим образоМо

При присутствии положительного напряжения на первом выходе генератора 1 МДП-транзистор 2 находится в закрытом состоянии, а МДП-тран- зистор 4 - в открытом состоянии. При отсутствии положительного напряжения на первом выходе генератора 1 состояния МДП-транзисторов 2 и 4 изменяются на противоположные. При присутствии положительного напряжения на втором выходе генератора 1 МДП- транзистор 3 находится в закрытом состоянии, а МДП-транзистор 5 - в открытом состоянии. При отсутствии положительного напряжения на втором выходе генератора 1 состояния МДП- транзисторов изменяются на противоположные.

При открытом МДП-транзисторе 2 и закрытом МДП-транзисторе 4 конденсатор 7 заряжается через диод 10 до напряжения, близкого к Ugj( , При изменении состояний МДП-транзисторов 2 и 4 происходит заряд конденсатора 6 через диод 11 так, что на первом выходном вьгооде устройства появляется отрицательное (относительно общего вывода) напряжение Это напряжение поступает также на исток МДП-транзистора 5, При открытом МДП- транзисторе 3 и закрытом МДП-транзисторе 5 конденсатор 8 заряжается через диод 12 до напряжения, близкого к llg , При изменении состояний МДП- транзисторов 3 и 5 происходит заряд конденсатора 9 суммарным напряжением и gx (с конденсатора 8) и ,, (через МДП-транзистор 5), В результате на втором выходном выводе устройства появляется увеличенное отрицательное (относительно общего вьюода) напряжение , Это напряжение UB. поступает также на исток- МДП-транзистора 4, что при последующем такте работы генератора 1 приводит к возрастанию отрицательного напряжения Ugy,., поскольку заряд конденсатора 6 осу- ществляется суммарным напряжением (с конденсатора 7) и U выг.г через МДП-транзистор 4).

35

Таким образом, выходные напряжения

и

БЫ«.

И , имеют большую (по модулю) величину, чем входное напряжение II

причем при положительной

полярности Ug оба выходных напряжения имеют отрицательную полярность При подключении нагрузки между одним из выходных выводов и входным выводом устройства можно получить выходное напряжение еще большей величины.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения, содержащий генератор им- . пульсов, включенный между входным для подключения источника постоянного напряжения и общим вьгеодами, два МДП- Iтранзистора с р-каналом, два Мрп-тран- зистора с п-каналом и два конденсатора, первый из которых одной обклад-- кой подключен к общему выводу, а другой - к выходному выводу и истоку с подложкой второго МДП-транзистора с п-каналом, затвор которого подключен к затвору,: а сток - к стоку второго МДП-транзистора с р-каналом, исток и подложка которого соединены между

0

5

собой, входной вывод подключен к истоку и подложке первого МДП-транзистора с р-каналом, затвор которого подключен к выходу генератора импульсов и затвору первого МДП-транзистора с п-каналом, исток и подложка которого соединены между собой, а сток подключен к стоку первого МДП-транзистора с р-каналом и одной обкладке второго конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повы- щения выходного напряжения, противоположной входному напряжению полярности, введены два дополнительных конденсатора и четыре диода, первый из которых катодом подключен к общему выводу, а анодом - к другой обкладке второго основного конденсатора и катоду второго диода, анод которого подключен к основному выходному выводу, входной вывод подключен к истоку второго МДП-транзистора с р-каналом, затвор которого подключен к дополнительному выходу генератора импульсов, а сток - к одной из обкладок первого дополнительного конденсатора, другая обкладка которого подкшо- чена к аноду третьего диода и катоду четвертого диода, анод которого подключен к истоку первого МДП-транэис- тора с п-каналом, дополнительному выходному выводу и одной обкладке второго дополнительного конденсатора, 5 обкладка которого подключена к катоду третьего диода и общему выводу.

0

5

0

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питающих цепей смещения интегральных схем. Цель изобретения - повышение выходного напряжения противоположной входному напряжению полярности. Устройство состоит из генератора 1 импульсов, включенного между входным и выходным выводами, МДП - транзисторов с р-каналом, 2, 3, МДП - транзисторов с п-каналом 4, 5 и конденсаторов 6, 7. Кроме того, в устройство дополнительно введены конденсаторы 8, 9 и диоды 10-13. Дополнительные элементы включены таким образом, что общая точка соединения конденсатора 9, анода диода 13 и исток МДП - транзистора 4 образуют дополнительный выходной вывод. Свободный вывод конденсатора 9 соединен с катодом диода 12 и с общим выводом. Анод диода 12 соединен с катодом диода 13 и конденсатором 8, свободный вывод которого подключен к общей точке соединения стоков МДП - транзисторов 3, 5, затворы которых подключены к дополнительному выходу генератора 1. Конденсатор 7 подключен к общей точке соединения стоков МДП-транзисторов 2, 4, затворами подключенными к основному выходу генератора 1. Свободный вывод конденсатора 7 подключен к аноду диода 10 и к катоду диода 11, анод которого соединен с основным выходным выводом, конденсатором 6 и истоку с подложкой МДП-транзистора 5. Катод диода 10 соединен с общим выводом и со свободным выводом конденсатора 6. Указанное соединение элементов обеспечивает получение двух выходных увеличенных напряжений отрицательной полярности, по отношению к входному. 1 ил.

Составитель Л.Устинкина Редактор А,Мотьть Техред Л.ОлийныкКорректор В.Гирняк

Заказ 6768/56

Тираж 648

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное