Устройство температурной коррекции характеристик полевых транзисторов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Респуолик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву 560192 (22) Заявлено 25.12.78 (21) 2700534/18-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 20.05.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51)М.Кл.э С 01 R31 26
Государственный комитет
СССР по делам изооретеиий и открытий (53) УДК 621.382.3 (088.8) (72) Авторы изобретення
И. С. Ледовский и А. А. Чалый
-(71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОРРЕКЦИИ
ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
7 Vp+ 2 Vos d Vp+ — У „dT
I
m = и + (2) Известно устройство температурной коррекции характеристик полевых транзисторов, в частности их характеристик при работе в качестве управляемых резисторов, в котором температурная стабилизация характеристик осуществляется с помощью масштабного усилителя с термозависимым элементом в цепи обратной связи, источников напряжений компенсации и восстановления и резисторов (1).
Недостатком известного устройства является узкий диапазон режимов работы полевых транзисторов при использовании их в качестве управляемых напряжением резисторов, обусловленный тем, что в нем температурная коррекция осуществляется без учета влияния на температурный коэффициент" тока стока напряжения между стоком и истоком полевого транзистора.
Характеристики полевого транзистора
reste d V, + —, Vos/d T = c — постоянный множитель, так как Vos не зависит от температуры, а величина d V p ldT обусловлена контактной разностью потенциалов, при работе в качестве управляемого напряжением резистора аппроксимируются вырах<ением
lo = loss 1 — — 1 —, (1) где lo — ток стока;
loss — ток стока насыщения;
Vos — напряжения затвор-исток;
V — напряжение отсечки;
35 Vao= (Vso+ Vas) — напряжение затвор-сток;
Vos — напряжение стокисток, а величина температурного коэффициента тока стока полевого транзистора равна и — постоянная величина, зависящая от типа транзистора.
Из выражения (2) следует, что величина температурного коэффициента тока сто25 ка полевого транзистора в режиме управ744388
Устройство содержит управляемый напряжением полевой транзистор 1, источник 2 управляющего напряжения, масштабный усилитель 3, термозавнснмый эле5мент 4,,постоянные резисторы 5,,6, 7, 8, нсляемого сопротивления (управляемого резистора на полевом эффекте) является функцией как напряжсния Урь., так и напряжения Vns, т. с. и = f(Vns) н m =
= Ч (Кр ). В известном устройстве температурнаяя коррекция произведена лишь с учетом функции nz =- f (Vns), а зависиMocTb и = +(Vgs) не учитывается. В связи с этим эффективная термокомпенсация с помощью известного устройства возможна лишь при нензмс пном напряжении сток-исток, например прн V>s - 0 либо в области насыщения, где m считается независимым от температуры, что сужает диапазон коррекции, Целью изобретения является расширение диапазона температурной коррекции характеристик управляемых резисторов на полевом эффекте.
Поставленная цель достигается те:,I, что з известном устройстве, содержащем источник управляющего напряжения, резисторы, измерительный прибор, масштабный усилитель, в цепь обратной связи которого включен термозависнмый элемент, источник напряжения компенсации, источник напряжения восстановления, прн этом первый вход масштабного усилителя через резистор соединен с истоком полевого тран.зистора, второй вход масштабного усилителя соединен через второй и третий резисторы с источником управляющего напряжения и измерительным прибором и через четвертый резистор с исто шиком напряжения компенсации, а выход масштабного усилителя соединен срез резистор с затвором полевого транзистора и через другой резистор с источником напряжения восстановления, между з;пвором и стоком полевого транзистора включен резистор.
Такое устройство обеспечивает более широкий диапазон температурной коррекции. Действительно, если к затвору управляемого резистора на полевом эффекте приложить, например, половину напряжения стока, то выражение (2) преобразуется и будет иметь вид
l0
50 (3) 55 т. е. значения температурного коэффициента перестают зависеть от напряжения Vn, и, как результат, осущесгвляется темпераурная коррекция характеристик резистора па полевом эффекте во всем диапазоне из-. менений напряжений как р так и р,.
На чертеже приведена принципиальная схема устройства температурной коррекции характеристик полевых транзисторов. точник 9 напряжения компенсации, резисторы 10, 11, источник 12 напряжения восстановления, измерительный прибор 13 и резистор 14.
Устройство работает следующим образом. С помощью измерительного прибора
13 и источника 2 управляющего напряжения на входе масштабного усилителя устанавливается напряжение, соответствующее напряжению точки нулевого температурного дрейфа управляемого резистора на полевом эффекте (полевого транзистора 1) IIpl4 малом напряжении сток-исток. Затем, с помощью источника 9 напри;кения компенсации производится компенсация выстазленного напряжения и сго восстановление
«а затворе управляемого резистора при помощи источника 12 восстановления. Прк такой настройке характеристики полевого транзистора 1 не будут зависеть от температуры в широком диапазоне изменения напряжения Vos, но изменяются при изменении напряжения Vn . Гсли теперь, между затвором и стоком управляемого резистора на полевом эффекте 1 вклю.ить резистор
14, величина которого выбрана из условия
R 14 == R 11.R 10/(R11 I-R10), то к затвору
1 будет приложено напряжение -Гр, а характеристики управляемого рсзпстора будут термостабильными и в широком диапазоне изменения напряжения р .
Сравнительные испытания предлагаемого устройства с известным показали, что температурный коэффициент тока стока полевого транзистора практически не изменяется в широком диапазоне изменения напряжений исток-сток, в TG время, как з известном устройстве его изменения составляют около 0,3%/град в широко;1 температурном диапазоне. Это позволяет использовать такое устройство для создания прецизионных приборов с использованием управляемых резисторов на полевом эффекте без сложных систем их термостатирования
Формула изобретения
Устройство температурной коррекции характеристик полевых транзиcT0poB по авт. св. № 560192, о т л н ч а ю сц е с с я тем, что, с целью расширения диапазона температурной коррекции характеристик управляемых резисторов на полевом эффекте, между затвором и стоком полевого транзистора включен резистор.
Источник информации, внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР
¹ 560192 G 01 R 31/26, 1977 (прототип).
744388
Составитель Ю. Брызгалов
Техред A. Камышникова Корректор И. Осиновская
Редактор Н. Коляда
Тип. Харьк. фил. пред. сПатент»
Заказ 1758j1287 11зд. ¹ 628 Тираж 749 Подписное
НПО сПоиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
I 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
