Устройство с лямбда-характеристикой Советский патент 1991 года по МПК H03K3/28 H03K19/94 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах генераторов, пороговых устройств, систем защиты, преобразователей.

Цель изобретения - расширение области применения.

На фиг. 1 приведена электрическая схе ма устройства с лямбда-характеристикой; на фиг. 2а и б -вольт-амперные характеристики (ВАХ) устройства, поясняющие его работу.

Устройство с лямбда-характеристикой состоит из первого полевого МДП-транзи- стора 1 (со встроенным каналом n-типа, сток которого подключен к шине питания и затвору второго транзистора 2, стоку третьего транзистора 3, затвор - к первой шине 4 управления, исток - к истоку второго транзистора 2 и затвору третьего транзистора 3, сток второго полевого МДП-транзистора 2 со встроенным каналом р-типа подключен к общей шине, исток третьего полевого МДП- транзистора 3 большей площади с индуцированным каналом n-типа соединен со стоком четвертого транзистора 5 и затвором пятого гора 6, загвор четвертого полевого МДП-транзистора 5 со встроенным каналом n-типа соединен с второй шиной 7 управления, исток - с истоком пятого транзистора 6 р-типа сток которого подключен к общей шине.

Устройство работает следующим образом.

Поскольку каналы транзисторов 1 и 2 при напряжении на затворе, равном нулю, проводят ток, то при увеличении напряжения питания, приложенного к выводу +Un устройства, выше нуля ток, протекающий через устройство, возрастает (участок 1 на фиг. 2). Падение напряжения на одном из транзисторов 1 и 2 является напряжением смещения другого транзистора пары в направлении уменьшения протекающего через него тока. Поэтому ток через пару транзисторов 1 и 2 достигает максимального значения (точка А на фиг. 2а) при Un UOTC любого транзистора пары 1 и 2 и начинает уменьшаться (участок 1 сотрицательным сопротивлением на фиг. 2) до тех пор, пока оба транзистора 1 и 2 не перейдут в состояние отсечки (точка В на фиг. 2а). Таким образом, эту пару транзисторов можно рассматри(Л

С

о

N VI

00 00 О

вать как структуру.охваченную положительной обратной связью, т.е. лямбда-диод.

Существует следующая зависимость между напряжениями затвора и стока транзисторов 1 и 2 : U3 -xUe, где у - коэффициент обратной связи каскада, Если транзисторы 1 и 2 полностью симметричны, то у- 1,т.е. Ua -Ue.

Для рассмотреной пары затвор транзистора 1 отключен от стока транзистора 2 и соединен с шиной 4 управления, что дает возможность управлять формой ВАХ и контролировать параметры первого пика тока ВАХ устройства изменением величины управляющего напряжения Uynp.i, т.е. для транзистора 1 коэффициент у меняется одновременно с изменением Uynp.i (см. фиг. 26). По сути дела мы имеет лямбда-диод с управлением.

Транзистор 3 начинает работать только тогда, когда напряжение в точке соединения истоков транзисторов 1 и 2 достигает порогового значения Упор.з- Рассмотрим случай, когда напряжения отсечки равны по модулю: I UOTC.I| I UoTc.al tUoTc.nl - I UOTCS I I UoTd,2A51 Когда пороговое на 1 UOTCI 1 + 1 UoTc2 I

пряжение Unop .начинает открываться транзистор 3. А так как последний работает в режиме истокового повторителя (с коэффициентом передачи по напряжению, равным 1, поскольку площадь его больше площади любого транзисторов 1, 2, 4, 5), то напряжение, приложенное к его затвору, передается на исток и приводит к передаче напряжения питания на очередную пару транзисторов 4 и 5, образующих вторую структуру, охваченную положительной обратной связью, т.е. второй лямбда-диод. Также как и первый, он имеет такую же лямбда-характеристику с пиком тока при напряжении на затворе транзистора 3 и соответственно в точке соединения истока транзистора 3 с выводом второго лямбда-диода, равном 3

i UOTCI,2,4,5 I

0

5

0

5

0

5

0

5

Интервал между пиками тока на ВАХ устройства можно регулировать, управляяпороговым напряжением

транзистора 3 (см. фиг. 2а, кривые при

I Unop3 I lUoTci.2,4,5 I и Unop.3 I I UOTCI,2,4,5

Количество пиков ВАХ можно увеличивать и дальше, подключая в точке соединения истоков транзисторов предыдущего лямбда-диода с управлением затвор следующего транзистора большей площади, сток которого соединяют с шиной питания, исток с одним выводом следующей пары транзисторов, образующих лямбда-диод с управлением. Другой вывод лямбда-диода с управлением соединяют с общей шиной.

Формула изобретения Устройство с лямбда-характеристикой, содержащее первый и второй полевые МДЛ-транзисторы со встроенным каналом, сток первого транзистора со встроенным каналом n-типа соединен с шиной питания, затвором второго транзистора со встроенным каналом р-типа, затвор соединен с первой шиной управления, исток - с истоком второго транзистора со встроенным каналом р-типа, сток которого подключен к общей шине, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него дополнительно введены третий полевой МДП-транзистор большей площади с индуцированным каналом п-ти- па, четвертый МДП-транзистор со встроенным каналом n-типа и пятый полевой МДП-транзистор со встроенным каналом р- типа, причем сток третьего транзистора соединен с шиной питания и стоком первого транзистора, затвор - с точкой соединения истоков первого и второго транзисторов, исток - со стоком четвертого и затвором пятого транзисторов, затвор четвертого транзистора соединен с второй шиной управления, исток - с истоком пятого транзистора, сток которого подключен к общей шине.

зг

м

o-i

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах генераторов, пороговых устройств, систем защиты преобразователей. Цель изобретения - расширение области применения. Устройство содержит МДП-транзи сторы 1-3, 5 и 6, первую 4 и вторую 7 шины управления. Введение МДП-транзисторов 3, 5, 6 и новых конструктивных связей приводит к увеличению числа пиков тока, что позволяет более эффективно управлять вольт-амперной характеристикой устройства. 2 ил.

I

О Uomc отс

отс иотс

Inl

макс

U

б

V

УПРЯ

и

т

Фиг.1

mcj

- M,,fl

V/ap3 1иотС)

/

«.

W,ff

„

Г 9 7

/ V/iWW

uynPl 0 Uynp/0

/ило/ 51 №0тш 51