Интегральный преобразователь механического воздействия

 

Изобретение относится к тензопреобразователям давлений, сил и других механи/4 ческих воздействий. Цель изобретения - увеличение коэффициента преобразования. Преобразователь содержит транзисторы 1 и 2 с эмиттерными 3, базовыми 4 и коллекторными 5 контактами, изготовленными в упругом элементе 6 кремниевой пластины 7, тензорезисторы 8-11 соединительные дорожки 12 и контакты 13-17. Для упругих элементов различных форм и ориентации в кристаллографических плоскостях одновременный выбор расположения тензотранзисторов и ориентации их осей приводит к тому, что тензочувствительность коэффициента усиления тока базы и пассивного сопротивления базы транзисторов I и 2 максимальны и противоположны по знаку. Этим определяется увеличение коэффициента преобразования . 2 ил. 17 / В (Л W 13 со ISD 00 фиг. 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1328700

А1 (Su 4 G 01 1 23/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СО

К)

ОО 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3998173/24-10 (22) 24.12.85 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (71) Московский инженерно-физический институт (72) В. В. Беклемишев, С. О. Бритвин и В. И. Ваганов (53) 531.787 (088.8) (56) Ваганов В. И., Поливанов П. П. Интегральный транзисторный преобразователь давления.— ЭТ, сер. 11, вып. 4, 1975, с. 89.

Авторское свидетельство СССР № 491059, кл. G 01 1 23/18, 1973. (54) ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к тензопреобразователям давлений, сил и других механи/ф ческих воздействий. Цель изобретения — увеличение коэффициента преобразования. Преобразователь содержит транзисторы 1 и 2 с эмиттерными 3, базовыми 4 и коллекторными 5 контактами, изготовленными в упругом элементе 6 кремниевой пластины 7, тензорезисторы 8 — 11 соединительные дорожки 12 и контакты 13 — 17. Для упругих элементов различных форм и ориентаций в кристаллографических плоскостях одновременный выбор расположения тензотранзисторов и ориентации их осей приводит к тому, что теíзочувствительность коэффициента усиления тока базы и пассивного сопротивления базы транзисторов и 2 максимальны и противоположны по знаку. Этим определяется увеличение коэффициента преобразования. 2 ил.

1328700

Формула изобретения

25.(ГГ00()

Г з ф /

Составитель В. Шестак

Редактор О. Юрковенкая Техред И. Верес Корректор Г. Решетняк

Заказ 3477, 45 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тензопреобразователям давлений, сил и других механических воздействий.

Целью изобретения является увеличение коэффициента преобразования.

На фиг.. 1 представлена топология преобразователей, изготовленных на упругих элементах различной формы; на фиг. 2 интегральный преобразователь, изготовленный на квадратном упругом элементе, общий вид.

Преобразователь содержит и-р-и-тензотранзисторы 1 и 2 с эмиттерными 3, базовыми 4 и коллекторными 5 контактами, изготовленные в упругом элементе 6 кремниевой пластины 7, тензорезисторы 8 — -11, соединительные алюминиевые дорожки 12 и входные и выходные контакты 13 — 17.

Эмиттерный контакт 3 тензотранзистора 1 соединен дорожкой 12 с эмиттерным контактом 3 тензотранзистора 2 и входным контактом 13. Базовые контакты 4 тензотранзисторов 1 и 2 через тензорезисторы 11 и 8 соответственно соединены с входным контактом 14, коллекторные контакты 5 тензотранзисторов 1 и 2 через тензорезисторы 9 и

10 соответстенно — с входным контактом 15, а коллекторный контакт 5 тензорезистора 2 соединен дорожкой 12 с выходным контактом 16, коллекторный контакт 5 тензотранзистора 1 — с выходным контактом 17.

Вся схема изготовлена на кремниевом упругом элементе 6 в теле кремниевой пластины 7.

Преобразователь работает следующим образом.

Тензочувствительность коэффициента усиления тока базы тензотранзисторов зависит от расположения тензотранзистора на упругом элементе, а тензочувствительность пассивного сопротивления его базы зависит от направления базового тока, т. е. от ориентации оси, проходящей от эмиттерного к базовому контакту относительно кристаллографической плоскости, в которой ориентирована кремниевая пластина. Для упругих элементов различных форм и ориентаций в кристаллографических плоскостях одновременный выбор расположения тензотранзисторов и ориентации их осей приводит к тому, что тензочувствительность коэффициента усиления тока базы и пассивного сопротивления базы тензотранзисторов максимальны и противоположны по знаку. Этим определяется увеличение коэффициента преобразования в целом.

Оси тензотранзисторов ориентируют, например, следующим образом. Они направлены вдоль кристаллографического направления <.110> для упругих элементов, поверхность которых ориентирована в кристалло20 графической плоскости 100> При ориентации поверхности в кристаллографической плоскости «1!О» оси ориентируют в направлении <1!1>.

Интегральный преобразователь механического воздействия, содержащий кремниевый упругий элемент с изготовленными в нем планарными п-р-п-тензотранзисторами, расположенными в центре упругого элемента и на его периферии, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента преобразования, оси периферийного и центрального тензотранзисторов, проходящие от эмиттерных к базовым контактам, параллельны между собой, причем у периферийного тензотранзистора эта ось перпендикулярна ближайшему краю упругого элемента.