Многоустойчивый полупроводниковый прибор Советский патент 1990 года по МПК H03K3/29 

(21)4465898/24-21

(22)26.07.88

(46) 30.03.90. Бюл. № 12

(72) И.А.Ничипорович, Э.А.Матсон

и Д.В.Игумнов

(53) 621.374 (088.8)

(56) Solid-State Electronics. V.

1975, № 11, p. 937-941.

(54) МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРИБОР

(57) Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к приборам, вольт-амперные характеристики которых имеют несколько участ- ков с отрицательной дифференциальной проводимостью, Цель изобретения - рас18,

Орос-ой расширение области применения прибора - достигается путем увеличения разнообразия вольт-амперных характеристик и получения произвольного количества участков с отрицательной дифференциальной проводимостью. Многоустойчивый полупроводниковый прибор содержит биполярный транзистор 4 первого типа проводимости и первый нормально открытый полевой транзистор 5 с каналом первого типа проводимости. Для достижения поставленной цели в устройство введены п параллельно включенных формообразующих цепочек, каждая из которых состоит из нормально открытого полевого транзистора с каналом второго типа проводимости. 2 ил,1

с

S

(Л

Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к приборам, вольт-амперные характеристики которых имеют несколько участков с отрицательной дифференциальной проводимостью. Цель изобретения - расширение области применения прибора - достигается путем увеличения разнообразия вольт-амперных характеристик и получения произвольного количества участков с отрицательной дифференциальной проводимостью. Многоустойчивый полупроводниковый прибор содержит биполярный транзистор 4 первого типа проводимости и первый нормально открытый полевой транзистор 5 с каналом первого типа проводимости. Для достижения поставленной цели в устройство введены N параллельно включенных формообразующих цепочек, каждая из которой состоит из нормально открытого полевого транзистора с каналом первого типа проводимости и нормально закрытого полевого транзистора с каналом второго типа проводимости. 2 ил.

сп сп

4

Фаг.1

Изобретение относится к полупроводниковой технике, а именно к приборам, вольт-амперные характеристики которых имеют несколько участков с отрицательной дифференциальной проводимостью.

Цель изобретения - расширение области применения прибора за счет увеличения разнообразия возможных вольт- амперных, характеристик и получения произвольного (четного или нечетного) количества участков с отрицательной дифференциальной проводимостью.

На фиг, 1 изображена принципиальная электрическая схема многоустойчи- вого полупроводникового прибора; на фиг. 2 - семейство вольт-амперных характеристик прибора.

Многоустойчивый полупроводниковый прибор (фиг. 1) содержит первый 1, второй 2 и третий 3 внешние выводы прибора, биполярный транзистор 4 первого типа проводимости, и первый нормально открытый полевой транзистор 5 с каналом первого типа проводимости, затвор транзистора 5 соединен с коллектором биполярного транзистора 4 и первым внешним ввшодом 1 прибора, исток полевого транзистора 5 соединен с третьим внешним выводом 3 прибора, сток полевого транзистора 5 соединен с базой биполярного транзистора 4, эмиттер последнего соединен с вторым внешним выводом 2 прибора, три параллельно включенные формообразующие цепочки, каждая из которых состоит из последовательно включенных нормально закрытого и нормально открытого полевых транзисторов 6 и 7, 8 и 9, 10 и 11, затворы полевых транзисторов каждой формообразующей цепочки соединены с коллектором биполярного транзистора 4, исток нормально открытого полевого транзистора каждой формообразующей цепочки соединен со стоком нормально закрытого полевого транзистора этой же цепочки, истоки нормально закрытых полевых транзисторов каждой цепочки соединены с третьим внешним выводом 3 прибора, а стоки нормально открытых полевых транзисторов каждой цепочки соединены с базой биполярного транзистора 4 и стоком полевого транзисто-- ра 5.

Полупроводниковый прибор работает следующим образом,

К внешнему выводу 1 прибора прокладывает напряжение положительной по

0 Q 5 Q 5

5

лярности U.u относительно внешнего

В п

вывода 2 прибора, к внешнему выводу 3 прибора - напряжение положительной полярности Uynp относительно внешнего вывода 2 прибора. Величина напряжения Uynp вырабатывается из расчета получе- ния необходимого тока через биполярный транзистор 1П .

При увеличении напряжения Пенот нуля до значения U,, соответствующего напряжения отсечки транзистора 5, происходит размыкание цепи базы транзистора 4 v ток коллектора последнего начинает спадать. На вольт-амперной характеристике образуется участок с отрицательной дифференциальной проч водимостью, транзисторы 6, 8 и 10 в этот момент заперты. В следующий момент времени напряжение U6Н достигает значения U, соответствующего пороговому напряжению нормально закрытого полевого транзистора 6, происходит отпирание тринзистора 6, цепь базы транзистора 4 замыкается и ток коллектора последнего начинает возрастать. При увеличении напряжения UBH до значения Us, соответствующего напряжению отсечки транзистора 7, последний запирается, цепь базы биполярного транзистора 4 размыкается и ток через прибор начинает спадать. Продолжая увеличиваться, напряжение U.BH достигает значения U, , соответствующего пороговому напряжению транзистора 8, который открывается ,цепь базы биполярного транзистора 4 замыкается и ток через прибор начинает возрастать. При достижении напряжением U$H значения U соответствующего напряжению отсечки транзистора 9, последний закрывается, цепь базы биполярного транзистора 4 размыкается и ток коллектора последнего начинает спадать. Формируется очередной участок вольт-амперной характеристики с отрицательной дифференциальной проводимостью. Формирование следующего участка с отрицательной дифференциальной проводимостью при помощи пары транзисторов 10 и II происходит аналогичным образом.

На фиг. 2 показано семейство вольт- амперных характеристик прибора, Сплошной линией показана вольт-амперная характеристика для Uvnp , штриховой линией - вольт-амперная характеристика для и,Пр U уПр .j i причем U чпр :

,

515

Формула изобретения

Многоустойчивый полупроводниковый прибор, содержащий биполярный транзистор первого типа проводимости и первый нормально открытый полевой транзистор с каналом первого типа проводимости, затвор первого полевого транзистора соединен с коллектором биполярного транзистора и первым внешним выводом прибора, эмиттер биполярного транзистора соединен с вторым внешним выводом прибора , исток первого полевого транзистора - с третьим внешним выводом прибора, сток первого полевого транзистора - с базой биполярного транзистора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения прибора за счет увеличе- ния разнообразия возможных вольтампер ных характеристик и увеличения количества участков с отрицательной дифференциальной проводимостью, .в него введены п параллельно включенных фо0- мообразующих цепочек, каждая из которых состоит из нормально открытого полевого транзистора с каналом первого типа проводимости и нормально закрытого полевого транзистора с кана- лом второго типа проводимости, причем затворы полевых транзисторов каждой Формообразующей цепочки соединены

26

с коллектором биполярного транзистора и первым внешним выводом прибора, исток нормально открытого полевого транзистора каждой формообразующей цепочки соединен со стоком нормально закрытого полевого транзистора этой же цепочки,, истоки нормально закрытых полевых транзисторов, кажой формообразующей цепочки соединены с третьим внешним выводом прибора, а стоки.- с базой биполярного транзистора, при этом величины напряжений отсечки UOTC нормально открытых полевых транзиеторов и пороговых напряжений U пор нормально закрытых полевых транзисторов каждой формообразуюей цепочки соответствует следующим соотношениям:

Unepj v

Unopf.., U пор j1

U

Uo

OTC UOTC ,f „

UOTC -, U ore j U nef i Unep ;,(

U,

UOTCJ

3

«ТС j- ,

UOTC „iT Unop j t

де К., Кг К3- любые вещественные числа, большие единицы;

i - номер цепочки; UOTC п.т напряжение отсечки первого полевого транзистора,