Высоковольтный коммутатор малой мощности
Иллюстрации
Реферат
«1473302
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сэид-ву— (22) Заявлено 03.07.73 (21) 1941178/26-21 с присоединением заявки %в (23) Приоритет—
Опубликовано 05.06.75. Бюллетень г"в 21
Дата опубликования описания 10.10.15 (51) Ч. Кл. Н 03k 17/60
Н 03k 17/10
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открь1тий (53) УДК 621.382 (088.8) (72) Автор изобретения
В. А. Горохов (71) Заявитель Всесоюзный заочный электротехнический институт связи (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОММУТАТОР
МАЛОЙ МОЩНОСТИ
Изобретение относится к полупроводниковой автоматике, может найти применение для комуникации маломощных электр!1чсских цепей с относительно высоковольтным источником сигналов. 5
Известны высоковольтные коммутаторы малой мощности, содержащие два встречно последовательно включенных транзистора, коллекторные области которых выполнены в виде единой подложки из,полупроводникового 1О материала, а коммутируемые шины подключеIIII к выводам от эмиттерных областей транзисторов.
Известные коммутаторы позволяют коммутировать сравнительно невысокое напряжение, так как максимальное коммутируемое напряжение определяется напряжением пробоя эмиттерного перехода, поскольку коллекторы транзисторов зашунтированы цепью управления состоянием ключа. 20
Цель изобретения — повышение допустимого коммутируемого напряжения.
С этой целью в коллекторные области транзисторов предлагаемого коммутатора введен дополнительный инжектирующий р-и пе- 25 реход, расположенный от коллекторных переходов на расстоянии, меньшем диффузионной длины носителей заряда, а управляющие шины подключены к выводу от коллекторных областей транзисторов и к выводу от внешнего слоя дополнительно инжектирующсго р-Iã перехода.
В коллекторные области могут быть введены два дополнительных инжектнрующпх р-а перехода, расположенных от соответствующих коллекторных переходов на расстоянии, меньшем диффузионной длины носителей заряда, а управляющие шины могут быть подключены к месту соед1гнения выводов от в11сшних слоев дополнительных инжектнрующих р-1г переходов.
На фиг. 1 представлена схема включения комм Тяторя и его схемятическяя 1 .011струкция при реализации схемы в интегральном
Виде.
Коллекторны»!I областями биполярных транзисторов 1 и 2 (транзисторы обведены пунктирной линией) является общий слой по тупроводннкового материала 8, на:1р;1мср кРс |=1:.111, 11-т;!па Э 111ттсРы 4 !I о тРаизIIcTo" ров подключены к коммутнруемоей цспи, состоящей из нагрузки 6 и источника коммутируемого сигнала 7, например переменного тока.
Инжектирующий р-а переход 8 имеет один общий слой 8 с коллекторами транзисторов.
Другой слой 9, противоположный слою 8 по типу проводимости, подключен через токоограничивающий резистор 10 к источнику упа7ЗЗО2
РЯВ !Я(ОЩСГО С)гГНЯ! -,а I! COO r!.I;O.I:IO ГС С 05щим слоем д.
Устройство работает следующим образом.
Пусть управляющий сигнал от источ)нка 11 и соответственно ток управления разны нулю.
Тогда сопротивление между эмиттерами 4 и ,) ВеликО, и комм) TIlp) e)!1яя цепь рязомк!!утя прн любой полярности источника коммутируемого сигнала 7. Прн любой полярности коммутируемого сигнала сопротивление между эмиттерамн в закрытом состоянии определяется обратным сопротивлением двух псреxoдов — одного эмнттерного и одного коллекторного. !Пусть управляющий сигнал источника 11 отличен от нуля и создаст в це!ll! управления ток I,„., Часть этого тока протекает через р-и переход 8. В результате этот переход инжектирует в слой 3 неосновные носители, которые, достигая благодаря диффузии коллекторных и эмнттерных переходов транзисторов, смещают переходы в прямом направлении, что существенно снижает и., сот!роти!Вс!Сп:!с. Так. :м ооразом, цепь 6, 7 оказывается замкнутой для любой полярности источиика коммутируемого сигнала.
Ипжектирующий р-и переход 8 может быть расположен в одной плоскости с коллекторным i переходами транзисторов, как показано иа фиг. 2.
На фиг. 3 показан другой вариант устройства, В КОтОрОм использ) 10ТсН ДВя и!!жектир)ющих р-и перехода 8 и 8, расположенных в одной п;:оскост;! с коллектор;!ыми ",среходами транзисторов.
Предмет изобретения
1. Высоковольтн ый ком;;:утатор малой моги юсти, содержащий два встречно пэследовательно включенных транзистора, коллекторные области которых выполнены в виде единой подложки из полуllðoâîä!rèêoâîãо материала, а коммутируемые шш1ы подключены к Выводам От эмиттерных Оолястсй т1)янзнсторов, orëèчающийся Ieм, что, с целью повышения допустимого коммутируемого напряже15 ния, в коллекторныс области транзисторов введен доно I Ièòåëьный иижектиру!Ощий p-Il переход, pÿcïo.ioæå!Iíûé от коллекторных переходов на расстоянии, меньшем —,нффуз11онной длины 1юсителей заряда, а управляющие
20 шины подключены к выводу от коллекторных
001ЯСTCli т",)Янз !CTOРОВ 11 К ВЫВО i ОТ гвнеп1НЕго слоя дополнительного инжектиру;о .!r=;0 р-и переходя.
2. Коммутатор по п. 1, отличающийся тем, что в коллекторпые области транзисторов вве.!СНЬI;!В!! !О !О. !11ИTCЛЬНЫ.";:1:IЖСКТ !PVЮЩИХ р-и перехода, расположенные от соответствующих коллекторных переходов на расстоянии, меньшем диффузионной длины носителей заЗО ряда, а управляющие шипы подключены к месту соедиисиия выводов от «O,Tëåêòoðíûõ областей транзисторов и к месту соединения выводов от внешних слоев допол: итсльных нн)кектпрующих р-и переходов.
473302! г - j 1Р
1 /
Фиг я
Составитель А. Дедюкин
Текред А. Камыи:никона
1;орректор В. Гутман
Ре.адаптор Б. Федотов
Заказ 834/1267 Изд. № 801 Тираж 902 Поги снос
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открь:тий
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4 5
Тип. Харьк фил. пред. «Патент»