Устройство для термозащиты интегральных схем Советский патент 1990 года по МПК G05D23/19 

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам термозащиты, может быть использовано для предотвращения общего перегрева кристалла монолитной интегральной схемы и одновременно локального перегрева отдельных элементов и переходов, а также может быть использовано в интегральных мощных усилителях, в стабилизаторах тока и напряжения, компараторах, формирователях, преобразователях сигналов и других интегральных схемах.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже представлена схема устройства .

Устройство содержит транзисторный датчик 1 температуры, транзистор 2

смещения, управляющий транзистор 3 усилительный транзистор , первый и второй резисторы 5 и 6, источник 7 опорного напряжения, исполнительный транзистор 8, нагрузку 9 шины 10 и 11 питания, дифференциальный каскад 12, транзисторный триггер 13 и управляемый источник Ц тока, при этом дифференциальный каскад реализован на транзисторах 15 и 16, транзисторный триггер - на транзисторах 17 и 18, управляемый источник тока - на транзисторах 19 и 20.

Устройство работает следующим об- разом.

В исходном состоянии на базе транзистора 15 существует положительное напряжение, которое образуется на транзисторе -2 смещения и переходе басд

4 СП

J

со

за - эмиттер датчика 1 . Данное нап- рямение и держит транзистор 15 в открытом состоянии, а также открыты и транзисторы 18 и . Ток открытого транзистора протекает через первый резистор 5 и транзистор 20, включен-; ный в диодном режиме, который вместе с транзистором 19 образует источник тока.

В случае нагрева транзисторного датчика 1 до определенной температуры его напряжение база - эмиттер падает, базовый ток через транзистор 15 резко уменьшается и транзистор закрывается. Закрываются и транзисторы 18 и А из- за отсутствия базового тока, получаемого от транзистора 15. После закрытия транзистора А ток через транзистор 20 такие уменьшается, закрывая транзисторы 19 и 3. В то же время из-за наличия базового тока на транзисторе 16 от источника 7 он открывается и открывает транзистор 17, который дополнительно шунтирует базы транзисторов 18 и Ц на общую шину, способствуя дальнейшему их запиранию. Таким образом, на определенной точке температуры получают резкий рывок выключения исполнительного транзистора 8, но полного выключения не происходит, потому что автоматически происходит вы- клйчение тока питания транзисторов 15 и 16. В случае охлаждения датчика весь процесс происходит аналогично, но в обратном порядке.

В случае перегрева всего кристалла напряжение на транзисторах 1, 2, 15, 16, 17, 18 и падает, но напряжение на базе транзистора 16 остается постоянным. Базовый ток в данном транзисторе возрастает, и он открывается, открывая транзистор 17, который шун- тируег базы транзисторов 18 и k на общую шину источника питания и закрывает их. В дальнейшем процесс происходит описанным способом.

Таким образом, предлагаемая схема срабатывает от перегрева кристалла и от перегрева мощного транзистора, что обеспечивает повышенную надежность. Устройство лег ко выполнимо в интег- ральном исполнении, занимает мало мес0

5

0

5

0

5

0

5

0

та на кристалле и употребляет незначительную часть энергии. Кроме того, устройство обеспечивает возможность внешнего управления по базовой цепи исполнительного транзистора.

Формула изобретения

Устройство для термозащиты интегральных схем, содержащее транзисторный датчик температуры, транзистор смещения, включенный в диодном режиме, управляющий транзистор, усилительный транзистор, два резистора, источник опорного напряжения, последовательно соединенные исполнительный транзистор и нагрузку, подключенные к шинам питания, причем транзисторный датчик температуры и транзистор смещения соединены последовательно и подключены параллельно исполнительному транзистору, база которого соединена с одним из выходных электродов управляющего транзистора, другой выходной электрод которого связан с одной из шин питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, устройство содержит транзисторный дифференциальный каскад, транзисторный триггер и управляемый источник тока, управляющий вход которого соединен с выходным электродом усилительного транзистора через первый резистор,выходы управляемого источника тока подключены соответственно к базе управляющего транзистора и коллекторам транзисторов дифференциального каскада, подключенным эмиттерами через соответствующие транзисторы транзисторного триггера к другой шине питания, выход транзисторного триггера соединен с базой усилительного транзистора, другой выходной электрод которого подключен к другой шине питания, база транзисторного датчика температуры и база одного из транзисторов дифференциального каскада подключены через второй резистор к одной шине питания, а выход источника опорного напряжения соединен с базой другого транзистора дифференциального каскада.

Изобретение относится к автоматике, в частности к термозащитным устройствам монолитных интегральных микросхем. Устройство содержит транзисторный датчик температуры, последовательно с которым включен в диодном режиме транзистор смещения, управляющий, усилительный и исполнительный транзисторы и обеспечивает повышение надежности путем предотвращения как общего перегрева кристалла, так и перегрева его отдельных элементов за счет введения в устройство дифференциального каскада, транзисторного триггера и управляемого источника тока. При этом управление источника тока осуществляется с выхода транзисторного триггера, у которого коллекторы транзисторов включены в эмиттерные цепи дифференциального каскада. 1 ил.