Делитель напряжения

Делитель напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий МДП-тра{гэнстор, включающий полупроводниковую подложку одного типа проводимости со сформированными областями стока и истока другого типа проводимости и подвижный электрод затвора, отличающий с я тем, что, с целью повышениявиброустойчивости и надежности делителя, в него допоянительйо введен блок отрицательной обратной связи, включакхций последовательно соединенные фильтр, усилитель, преобразователь тока в напряжение, и инвертор, причем вход фильтра подключен к электроду стока, а выход инвертора соединен с электродсии затвора. СО 4 СО ел «Л.

QQQ3 СОВЕТСКИХ

Ю 3 РПН

РЕСПУБЛИК

>f59 Н 2 М 3 335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : . Н АВТОРСКОМУ СВРЩЕТЕЛьСтВУ

5 с

ГОСУДа СТВЕННИЙ НОМИТЕт СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

{21 ) .3394523/24-07.

; .(22.) 08.. 02..82 (46) 07 08.83 ° Бюл. Р 29 (72): И,Ю. Петрова, В.Х. Бурханов, Р.А, Саркисян и М.Ф. Зарипов (71) Ташкентский ордена Дружбы .народов политехнический институт . им. A.P. Бируни (53 ) . 621. 314. 1(088. 8) . (56) 1, Окотомо угаи "Делитель напряжения на МДП-.транзисторе", ТИИЭР, т. 59. 9 1166:, : 1971. .2. Патент.CQJA М 3786919, кл, Н .01 L 11/14, 1974.

3. Авторское свидетельство. СССР

В. 749302, кл. Н 01 L 29/76, 1980.

4. Авторское свидетельство СССР . з 598159, кл. Н 01 L 29/76, 1977.

„„Я0„„41 5 A (54 ) (57 ) ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий ИДП-транзистор, включаикций полупроводниковую подложку одного типа проводимости со сформированными областями стока и истока другого типа проводимости и подвижный электрод затвора., о т л и-ч а ю шийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости и надежности делителя, в него дополнительно введен блок отрицательной обратной связи, включающий последовательно соединенные фильтр, усилитель, преобразователь тока в напряжение и инвертор, причем вход фильтра подключен к электроду стока, а выход инвертора соединен с электро-. дом"затвора.

1034135

Изобретенне относится к полупроводниковой технике и может быть использовано в качестве делителя напряжения, переменного резистора и функционального преобразователя в системах управления и регулирования.

Известен делитель напряжения на МДП-транзисторе., который со, держит исток, сток и подвижный прямоугольный электрод затвора, имеющий возможность перемещаться вдоль истока и стока по слою жидкого ди-. электрика 1 ).

Известно устройство на базе

МДП-структуры с подвижным электродом затвора, которое состоит из истока, стока и подвижного электрода затвора, способного перемещаться в вертикальной плоскости (2 ).

Известен также делитель напряжения на МДП-транзисторе, содержащий полупроводниковую подложку одного типа проводимости со сформирован- " ными областями истока и стока другого типа проводимости и подвижный электрод затвора 3 1.

Недостатками конструкций являются низкая виброустойчивость и малая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является делитель напряжения, содержащий

МДП-транзистор, включающий полупроводниковую подложку одного типа проводимости со сформированными областями стока и истока другого типа проводимости и подвижный электрод затвора (4 .

Однако такой делитель характеризуется низкой виброустойчивостью и малой надежностью, поскольку при вибрации подвижный электрод затвора, выполненный в виде треугольника, одна из сторон которого параллельна области истока, совершает вынужденные перемещения вдоль области истока и стока, это приводит к колебаниям выходного сигнала (тока ).

Цель изобретения †. повышение виброустойчивости и надежности делителя напряжения на ИДП-транзисторе.

Поставленная цель достигается тем, что в известный делитель напряжения, содержащий МДП-транзистор, включающий попупроводниковую подложку одного типа проводимости со сформированными областями стока и истока другого типа проводимости и подвижный электрод затвора, дополнительно введен блок отрицательной обратной связи, включающий последовательно соединенные фильтр, усилитель, преобразователь тока в напряжение и инвертор, причем вход фильтра подключен к элект.

10 нанесенного на подложку и выпол 5.íÿþùåão одновременно роль смазки и подвижного электрода затвора 6, который имеет возможность переме20

65 роду стока, а выход инвертора соединен с электродом затвора.

Блок-схема делителя напряжения на МДП-транзисторе приведена на чертеже.

Делитель напряжения на МДПтранзисторе состоит из полупроводниковой подложки 1 одного. типа проводимости (например n) с сформированными в ней областями истока 2 и стока 3 другого типа проводимости (Р), на которых образованы электроды истока 4 и"стока 5, и.слоя жидкого диэлектрика (не показан ),. щения вдоль областей истока и стока по жидкому диэлектрику. К электродам истока 4 и стока 5 подсоедикено сопротивление нагрузки (RH) и источнйк напряжения U . К электроду стока 5 подключен фильтр 7, к выходу которого подсоединен усилитель 8, выход усилителя 8 соединен к входу преобразователя тока в напряжение 9, выход преобразователя тока в напряжение 9 подключен к входу инвертора 10, а выход инвертора 10 соединен с электродом . затвора.

Устройство работает следующим образом.

При вибрации затвор б совершает вынужденные перемещения вдоль областей истока 2 и стока 3, что приводит, в свою очередь, к приращению выходного тока (если площадь перекрытия увеличилась). Это приращение тока подается на вход фильтра 7, где происходит отбор только возмущающей составляющей, т.е. если происходит вибрация, выходной ток представляет собой сумму дзух составляющих

3с= 3n+ 63(ul)/ где 3„ — постоянная составляющая тока †полезный сигнал;

ЛЛ(м) — переменная составляющая тока — возмущающий сигнал.

Фильтр настроен такиМ образом, что выделяет переменную тока, начи" ная с частоты среза ñ Это такая частота, с которой в случае полезного перемещения затвора, не будет изменяться переменная составляющая тока. С выхода фильтра 7 сигнал нос-, тупает на усилитель 8, где усиливается и подается на преобразователь тока в напряжение 9. После преобразования напряжение инвертируется инвертором 10 и поступает на затвор б делителя напряжения на МДПтранзисторе, где либо складывается либо вычитается с напряжением затвора U>.

103413>

"ос= Кф К с Ktt Kuu r

3,=М)(и -U,)U,„--"U ), (1(где

Составитель Л. Устинкина

Редактор О. Сопко Техред Т,фанта.. Корректор С. Шекмар

Заказ 5639/56 Тираж 687 . Подписное

ВНИИПИ ГосударственногО КОМитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раущская иаб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,. 4

При возмущающих вибрациях происходит изменение полезного выходного сигнала 3. на величину (((Зe. Величина 3.© определяется следующйм образом, Я Я Pl о д

",а

- диэлектрическая проницае- . о мость (абсолютная), .Я вЂ” диэлектрическая проницаеА мость жидкого диэлектрика (глицерина), p4 - подвижность носителей заряда( — длийа канала ИДП-транзис- . торау толщина жидкого диэлектрика(0 - пороговое напряжение;

И - ширина канала ИДП-транзистора.

Определим дЭ.С, если. ширина канала ((под действием вибрации изменилась на величину Ь(((ы а,=Э„-З *Аж((и -U,(U — и )-lI (W-DW(wIj((U ((, (,„-" U, ). после преобразований

i 3 =AU„lI%(wô -((,--((,„), (з( Определим теперь на какую величину-должно изменяться напряжение на затворе, чтобы выходной ток ост (ся постоянным Фл((о -и. (о „- -((„)=д(и да(() i

I или . после преоб раз ов аний

-rlW(wl(U -U -.- U Ä)

Ч/+ CLVЧ {, и)

Совокупность введенных в устройство элементов составляет отрицательную обратную связь. Коэффициент передачи обратной связи определяется следующим образом, где К вЂ” коэффициент передачи фильтра;

Ф коэффициент передачи усили.теля р

Кз- коэФфициент передачи преоб-. разователя тока в напряжение; коэффициент передачи инвер-, и тора..

Ьпределим выражение коэффициента передачи Ко обратной связи., чтобы при вибрации изменения 3. было ми-,. нимальным

О

Ос аЗс.

aW(wI(U -U --"U }

2О . 3 02 си (в+ав(ы1 и((((„(((;0;1 о,„) после преобразований и подстановки получим

25 (.1 а. ос -, . g ((р(+, ((„>) . (8) .

В случае,. если коэффициент передачи( обратной связи K(t будет равен выра

yg жению (8), то при вибрациях вы ходное напряжение на сопротивление

R изменяться не будет, следовательно, будет достигнута цель повышения виброустойчивости и надежности делителя напряжения на ИДП-транзисторе.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого делителя напряжения на ИДП-транзисторе, по сравнению с известным, заключается в

40 повышенной виброустойчивости и надежности, поскольку введение siteментов обратной связи (фильтра, усилителя, преобразователя тока в напряжение и инвертора }обеспечива45 ет компенсацию колебаний выходного сигнала вызванных вынужденйыми перемещениями подвижного электрода затвора при работе устройства в условиях вибрации.