Многоустойчивый полупроводниковый прибор
Иллюстрации
Реферат
1. МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРИБОР по авт.св. №762138, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональнь1х возможностей прибора, между стоком первого и стоком второго полевых транзисторов каждой из внутренних цепочек включена дополнительная цепь, состоящая из последовательно соединенных стабилитрона и резистора. 2.Многоустойчивый полупроводниковый прибор по П.1, отличающийся тем, что последовательно со стабилитроном и резистором в дополнительных цепях включены элементы ,вольт-амперные характеристики . которьпс имеют не менее одного участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением. 3.Многоустойчивый полупроводниковьп прибор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что параллельно дополнительньт цепям включены элементы , вольт-амперные характеристики которых содержат не менее одного участка с отрицательным дифференци (Л альным сопротивлением. о ;о У1 о ;о (Риг,/
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„,SU„„10
Н 03 К 19/094, 3/29
Уд
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 762138 (21) 3503213/18-21 (22) 14. 10. 82 (46) 30;05.84. Бюл. Ф 20 (72) А.Т.Корабельников (53) 62 1.374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 762138, кл. Н 03 К 3/29, 1978. ,(54)(57) 1. МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРИБОР по авт.св. -762138, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональнь1х возможностей прибора, между стоком первого и стоком второго полевых транзисторов каждой из внутренних цепочек включена дополнительная цепь, состоящая из последовательно соединенных стабилитрона и резистора.
2, Многоустойчивый полупроводниковый прибор по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что последовательно со стабилитроном и резистором в дополнительных цепях включены элементы,вольт-амперные характеристики которых имеют не менее одного участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением °
3. Многоустойчивый полупроводниковый прибор по пп.1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что параллельно дополнительным цепям включены элементы, вольт-амперные характеристики которых содержат не менее одного участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
1О95409
Изобретение относится к полупроводниковой технике, в особенности к приборам, вольт-амперные характеристики которых имеют несколько участков с отрицательным дифференциальным 5 сопротивлением.
По основному авт.св. Р 762138 известен многоустойчивый полупроводниковый прибор, состоящий из каскадно включенных цепочек, каждая из которых состоит. иэ двух комплементарных полевых транзисторов, причем каждая последующая цепочка включена в разрыв цепи источником каждой предыдущей цепочки, 15 истоки полевых транзисторов последней внутренней цепочки соединены между собой через элемент связи, например проводящую перемычку, при этом затвор первого полевого транзистора в 20 каждой цепочке соединен со стоком второго полевого транзистора в той же цепочке, а затвор второго полевого транзистора в каждой цепочке соединен со стоком первого полевого транзисто- 25 ра в той же цепочке(1).
Недостатком этого прибора является сравнительно небольшое число участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением на его вольт-амперной ха-3п рактеристике (БАХ) .
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей прибора.
Поставленная цель достигается тем, что в многоустойчивом полупроводниковом 35 приборе между стоком первого и стоком второго полевых транзисторов каждой из внутренних цепочек включена дополнительная цепь, состоящая из последовательно соединенных стабилитрона . О и резистора.
Последовательно со стабилитроном и резистором в дополнительных цепях включены элементы, вольт-амперные характеристики которых содержат не ме-4
45 нее чем один участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
Кроме того, параллельно дополнительным цепям включены элементы, вольтамперные характеристики котоРых содержат не менее одного участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
На фиг.1 приведена схема многоустойчивого полупроводникового при55 бора; на фиг.2 — его вольт-амперная характеристика.
Прибор состоит из внешней цепочки, обр ",ñ-.,çííîé комплементарными полевыми транзисторами 1 и 2, первой внутренней цепочки, образованной комплементарными полевыми транзисторами 3 и 4 и включенной н цель истоков транзисторов 1 и 2, второй внутренней цепочки, образованной комплементарными полевыми транзисторами
5 и 6 и включенной в цепь истоков транзисторов 3 и 4, и двух дополнительных ценней, первая из которых состоит иэ стабилитрона 7 и резистора 8 и подключена параллельно второй внутренней цепочке (транзисторы 5 и 6), а вторая — из стабилитрона 9 и резистора 10 и подключена к стокам транзисторов 3 и 4. Многоустойчивый прибор подключен к анодному 11 и катодному 12 выводам.
Во всех или в некоторых дополнительных цепях последовательно со стабилитроном и резистором или вместо резистора может быть включен элемент 13, ВАХ которого содержит не менее одного участка " отрицательным дифференциальным сопротивлением. Па-. раллельно дополнительным цепям могут быть включены элементы 14, БАХ которых содержат не менее одного участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
Предлагаемый прибор работает следующим образом.
При возрастании от нуля внешнего напряжения, подаваемого на анодный 11 и катодный 12 выводы, первой начинает запираться цепочка (часть схемы) образованная транзисторами 5 и 6. После ее полного эапирания и при дальнейшем возрастании внешнего напряжения отпирается стабилитрон 7, через цепь, образованную гтабилитроном 7 и ограничивающим резистором 8, течет ток и формируется второй восходящий участок на вольт-амперной характеристике прибора. При дальнейшем росте внешнего напряжения начинает запираться цепочка, включающая в свой состав транзисторы 3 и 4 — ток через прибор начинает уменьшаться, что вызывает уменьшение напряжения на транзисторах 5 и 6
H на цепи, состоящей из стабилитрона 7 и резистора 8, что приводит к уменьшению тока, протекающего через цепь, состоящую из стабилитрона 7 и резистора 8, а затем и к запиранию стабилитрона 7. При дальнейшем запирании транзисторов 3 и 4 открывается цепоч— ка, образованная транзисторами 5 и 6
1095
ВИИИПИ Заказ 3622/42 Тираж 862 Подписное.Филиал IIIIII "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4
3 и формируется третий всплеск на вольт-амперной характеристике прибора. При продолжающемся возрастании внешнего напряжения транзисторы 3 и 4 запираются, но при напряжен ;и между стоками этих транзисторов, равном напряжению стабилизации стабилитрона 9, начинает протекать ток через этот стабилитрон и ограничивающий резистор 10, при этом формируется четвертый восходящий участок (т.е. участок с положительным дифференциальным сопротивлением) вольт-амперной характеристики. При дальнейшем росте внешнего напряжения начинают запираться транзисторы
1 и 2, при этом на внутренних полевых транзисторах 3-6 и дополнительных цепях напряжение уменьшается до нуля и все описанные процессы происходят в обратном порядке. В результате вольт-амперная характерис— тика прибора (фиг.2) будет иметь 7 участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением. 25
В общем случае (если прибор содержит h комплементарных пар полевых транзисторов и и -1 дополнительных стабилитронно-резисторных цепей) общее максимально возможное число 1 1п участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением на вольтамперной характеристике прибора равно
̄=2 — 1
Следует отметить, что в том случае, если идентичность значений
409 4 токов максимумов на вольт-амперной характеристике прибора не имеет решающего значения, все резисторы (или некоторая их часть) могут быть .исключены из состава дополнительных цепей, что значительно упрощает схему прибора. функционирование многоустойчивого полупроводникового прибора, содержащего в составе дополнительных цепей элементы 13 и 14 с отрицательным диф-! ференциальным сопротивлением,аналогично изложенному и определяется особенностями перераспределения напряжения между отдельными парными комплементарными структурами и особенностями вольт-амперных характеристик используемых элементов с отрицательным дифференциальным сопротивлениеМ. Число участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением в таких многоустойчивых приборах может быть определено с учетом количества элементов с отрицательным дифференциальным сопротивлением в дополнительных цепях, а также вида и параметров их вольт-амперных характеристик.
Технико-экономический эффект применения многоустойчивого полупроводникового прибора состоит в увеличении количества информации, хра нящейсяя(в одной ячейке памяти ЭВМ, что позволяет сократить габариты кристаллов полупроводниковых ЗУ, а также умеHbllIHTb их себестоимость.