Многоустойчивый полупроводниковый прибор
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советсннк
Соцналнстнчесннк
Реслублнк
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 230578 (21) 2623574/18-21 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.
Н 03 К 3/29
Н 01 (27/08
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открыти и (23) Приоритет
Опубликовано 1507.80. Бюллетень ¹ 26
Дата опубликования описания 150780 (53) УДК 681. 327 (088. 8) (72) Автор изобретения
A. Т. Корабел ьни ков (71) Заявитель (54) ИНОГОУСТОЙЧИВЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРИБОР
Изобретение относится к полунровод« никовой. технике и в частности к приборам, вольтамперные характеристики которых имеют несколько участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением..
Известен многоустойчивый полупроводниковый прибор состоящий из одного элемента с отрицательным дифференциальным сопротивлением и включенной параллельно ему либо цепочки из последовательно соединенных ячеек, каждая из которых состоит из параллельно включенных стабилизато.ра тока и стабилизатора напряжения, 15 либо цепочки иэ и параллельно соединенных ячеек, каждая из которых состоит из последовательно включенных стабилизатора напряжения и стабилизатора тока (1).
Недостаток известного прибора— его сложность.
Также известен ламбдадиод, состоящий из 2- х комплементарных полевых транзисторов, истоки которых сое25 динены, затвор первого полевого транзистора соединен со стоком второго полевого транзистора, а затвор второ.го транзистора соединен со стоком первого полевого транзистора (2).
Недостаток — наличие на его вольтамперной характеристике всего одного участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением, что ограничивает диапазон его функциональных возможностей.
Цель изобретения — увеличение разнообразия получаемых вольтамперных характеристик и увеличение количества участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением.
Цель достигается тем, что в многоустойчивом полупроводниковом приборе, содержащем два комплементарных полевых транзистора, затвор первого иэ которых соединен со стоком второго полевого транзистора и с одним иэ внешних выводов прибора, а затвор второго полевого транзистора соединен со стоком первого полевого транзистора и со вторым внешним выводом прибора, в цепи истоков полевых транзисторов включен элемент с одним или несколькими участками отрицательного дифференциального сопротивления.
Кроме того в цепи истоков полевых транзисторов включен элемент с $-образной вольамперной характеристикой, например тиристор, а также с N-образной вольамперной характеристикой.
748811 нейшем падении внешнего напряжения ток через прибор начинает уменьшаться, что приводит к уменьшению напряж ния на тиристоре. При уменьшении тока через прибор до величины, равной току выключения, тиристор запирается. Результирующая вольтамперная характеристика прибора изображена на фиг. 2.
Она имеет 7 участков. На 4-х из них прибор имеет отрицательное дифференциа!льное сопротивление.
Вольтамперная характеристика прибора, у которого в цепи истоков полевых транзисторов в качестве элемента 5 включен туннельный диод, изображена на фиг. 3. Она содержит 7 участков. При величине пикового тока туннельного диода примерно в 4 (и менее) раза меньшей, чем величина тока
;максимума ламбдадиода, образованного полевыми транзисторами 1 и 2, могут быть получены вольтамперные характеристики с 3-мя участками с отрицательным дифференциальным сопротивлением и 4-мя участками с положительным дифференциальным сопротивлением. Если величина пикового тока туннельного . диода превосходит величину тока максимума лабдадиода, то — после подаЧи на туннельный диод импульса внешнего переключающего напряжения — величина тока максимума уменьшается, а часть результирующей вольтамперной характе- ристики, соответствующая токам, превосходящим ло величине минимальный ток впадины туннельного диода, смещается вниз (обычно на несколько миллиампер). Это смещение определяется тем, что рабочая точка туннельного диода переключается внешним управляющим сигналом (импульсом) на 2-ой восходящий участок его вольтамперной характерисВ цепи истоков полевых транзисторов 1 и 2 в качестве элемента 5 может быть использована цепочка, состоящая из одного или нескольких элементов с И-образной вольтамперной хараклучать вольтамперные характеристики нового типа (например,Я. -образные) и может использоваться в радиоэлектронике, автоматике, телемеханике и в импульсной технике в качестве негатрона.
1. Многоустойчивый полупроводниковый прибор, содержащий два комплементарных полевых тринзистора, затвор первого йз которых соединен со стоком второго полевого транзистора
На фиг. 1 — представлена принципи альная схема предлагаемого прибора; на фиг. 2 - его вольтамперная харак теристика на фиг. 3 — тоже, при наличии в цепи истоков полевых транзисторов элемента с N-образной вольтамперной характеристикой, например туннельного, диода.
Иногоустойчивый полупроводниковый прибор содержит два комплементарных полевых транзистора 1 и 2; затвор первого из которых соединен со стоком полевого транзистора 2 и с одним из внешних выводов 3 прибора, а зат" вор полевого транзистора 2 соединен со стоком полевого транзистора 1 и с внешним выводом 4 прибора, в цепи ис- <5 токов полевых транзисторов 1 и 2 вклю чен элемент 5 с одним или несколькими участками отрицательного дифференци- . ального сопротивления, в качестве которого может быть использован, напри- 20 мер тиристор (прибор с S-образной вольтамперной характеристикой) или туннельный диод (прибор с И-образной вольтамперной характеристикой).
Многоустойчивый полупроводниковый 25 прибор работает следующим образом.
Ток управления тиристора может быть отрегулирован так, что соответствующее ему. напряжение включения тиристора будет меньше половины напряже- Зо ния эапирания ламбдадиода, образованного полевыми транзисторами 1 и 2.
Тогда, при приложении к выводам 3 и 4 возрастающего от нуля напряжения, прибор будет заперт до тех пор, пока будет закрыт тиристор. Большая часть приложенного напряжения падает в этом случае на тиристоре. Если напряжение на тиристоре достигает величины равной его напряжению включения, то тиристор отпирается и величина тока, 40 тики. йроходящего через прибор, определяется после этого полевыми транзисторами
1 и 2. При дальнейшем увеличении приложенного к прибору напряжения ток начинает уменьшаться из-за взаимного 45 эапирания полевых транзисторов 1 и 2. теристикой, напРимеР, туннельных ДиПри уменьшении тока до величины, рав- одов ° ной току выключения тиристора, Для гальванической Развязки цепей происходит его запирание (однако, ток в пРибоРе УДобно испольэовать тирис при этом не равен нулю). При даль- 50 торные отроны. нейшем росте внешнего напряжения при- Предлагаемый прибор позволяет побор полностью запирается. Ток утечки через него может составлять единицы наноампер и меньше. Ввиду того, что сопротивление запертого тиристора значительно меньше, чем сопротивления каналов закрытых полевых транзисторов 1 и 2, напряжение на тиристоре при этом падает до нуля. Если после этого внешнее напряжение, приложенное Формула из обре те ни я к прибору, начнет уменьшаться, то 60 полевые транзисторы 1 и 2 начинают отпираться и напряжение на тиристоре начнет возрастать. При достижений им величины, равной напряжению включения, тйристор вновь оптирается. При даль- 65
74881) фиг /
ЦНИИПИ Заказ 4383/21 Тираж 995
Подписное
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4 и с одним из внешних выводов прибора, а затвор второго полевого транзистора соединен со стоком первого полевого транзистора и со вторым внешним выводом прибора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уве- 5 личения разнообразия получаемых вольтамперных характеристик и увеличения количества участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением, в цепи истоков полевых транзисторов включен элемент с одним или нескольки". ми участками отрицательного дифференциального сопротивления.
2. Прибор по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в цепи истоков полевых транзисторов включен элемент с S-образной вольтамперной характеристикой, например, тиристор.
3. Прибор по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в цепи истоков полевых транзисторов включен элемент с N-образной вольтамперной характеристикой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССP
9 451.175, кл.Н 03 K 3/29, 1972.
2. Электроника . Пер. с англ.
1975, М 13, с. 49, рис. 2.