Температурный функциональный преобразователь

 

ОПИ НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетсиик

Социалистических

Республик

<и)883762 (61) Дополнительное к авт, саид-ву (5ф)ф . Кд.

G 01 R 19/32 (22) Заявлено 250380 (2)) 2897316/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 23,11.81. Бюллетень Н9 43

Дата опубликования описания 23. 11. 81 (53) УДК 6 21. 318. 56 . .083 (088. 8) Аналитпри бор (5 4) ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в аналоговой и цифровой аппаратуре при необходимости компенсации температурных зависимостей различных компонентов микроэлектроники, Известно устройство для автоматической компенсации температурной погрешности измерительного прибора, выполненное в виде терморезистора (1).

Недостаток этого температурного функционального преобразователя определяется большой мощностью, потребляемой от источника питания. Кроме того, при практическом использовании этого устройства регулирование зависимости сопротивления терморезистора от температуры сопряжено со значительными трудностями. 20

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является температурный функциональный преобразователь, содержащий два усилительных каскада на МДП-транзисторах, 25 у которого истоки соединены с подложками, а стоки — с затворами, первый источник тока, установленный между стоком одного из МДП-транзисторов, подключенным к выходной клемме 30 преобразователя и первой шиной источника питания, связанной со стоком другого МДП-транзистора, второй источник тока, установленный между объединенными истоками обоих МДПтранзисторов и второй шиной источника питания, делитель питающего напряжения, выход которого через инвертор напряжения соединен со входом первого источника тока (21, Недостаток известного устройства связан с крайне узким характером воспроизводимой функциональной зависимости. Область применения преобразователя ограничивается выполнением функций термостабильного источника опорного напряжения.Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в температурный функциональный преобразователь, содержащий два усилительных каскада на МДП- . транзисторах, у которых истоки соединены с подложками, а стоки — с затворами, первый источник тока, установленный между стоками одного из МДПтранзисторов, подключенным к выходной клемме преобразователя, и первой шиной источника питания, связанной

883762

3 =30„ехр

1,).= о ехр (" "г,)) „ -, (g xi)) где,Jgg — тепловые токи стакану

0 i 0,1 — напряжения сток-исток

0

q k,Т- соответственно заряд носителей, постоянная

Больцмана и абсолютная температура;

m — коэффициент, учитывающий рекомбинационные процессы на поверхности полупроводника подложки (1<в<3) .

Решив уравнения (1) и (2) относительно напряжения и осуществив вычитание полученных результатов, получим =0-0 = -З вЂ” -.0 -U . (3) п1МТ 6130

SiiW 9. С, Э,ц со стоком другого МДП-транзистора, второй источник тока, установленный между объединенными истоками обоих

МДП-транзисторов и второй шиной источника питания, делитель питающего напряжения, выход которого через инвертор напряжения соединен со входом первого источника тока, в него введены дополнительный инвертор напряжения и третий источник тока, причем вход дополнительного инвертора напряжения подключен к клемме соединения первого источника тока со стоком соответствующего МДП-транзистора, а выход — ко входу третьего источника тока, установленного параллельно второму источнику тока. 15

На чертеже предстанлена принципиальная электрическая схема одной из возможных реализаций предложенного температурного функционального преобразователя. 2О

В состав устройства входят усилительные каскады íà и-канальных

МДП-транзисторах 1 и 2 источник тоl ка на р-канальном МДП-транзисторе

3, источники 4 и 5 тока на и-канальных МДП-транзисторах, делитель питающего напряжения с регулируемым резистором б и и-канальным МДП-транзистором 7, иннерторы напряжения на

МДП-транзисторах 8, 9 и 10, 11 с разностными каналами. На схеме отмечены также шины 12 и 13 источника питания и выходная клемма 14 устрой" стна.

Принцип действия температурного функционального преобразователя основан на Зкспоненциальном характере зависимости тока от приложенных к электродам напряжений при работе

МДП-транзистора в режиме со слабой инверсией в диапазоне рабочих токов ф) стока от 10 до 10 A. Аналитические выражения для токов стока МДПтранзисторов 1 и 2 имеют вид

Для идентичных параметров МДПтранзисторов 1 и 2 o„w3 qi1 0. „«>.

В связи с этим п (Т

Ueoix" „ ЕпР,I <)=AT, (+) где л = — Еп(л„ э ).

1 п)

Источник 3 тока (g< ) задает ток стока МДП-транзистора 2, а источник

4 тока (Э„+ 3 ) определяет ток стока МДП-транзистора 1. Соотношение между токами 3„ 34 выбирается по-рядка 3 =(100 — 1000)3 для тога, чтобы обеспечить достаточно большое значение выходного напряжения, В этом случае имеет место 06ьж =,011.0,3 B.

Режим работы МДП-транзисторов 3 и

4 по постоянному току задается делителем напряжения на регулируемом резисторе б и МДП-транзисторе 7 .

Инвертор напряжения на МДП-транзисторах 8 и 9 осуществляет согласование

МДП-транзистора 3 с выходом делителя напряжения. Для получения нелинейной занисимости выходного напряжения, имеющей экспоненциальный характер, используется источник тока на МДПтранзисторе 5, управление которым осуществляется обратной связью через инвертор напряжения на МДП-транзисторах 10 и 11.

Для J )) 7g обеспечивается A)0 и U<-Ug)0. С ростом температуры потенциал на клемме 14 падает, МДПтранзистор 10 открывается, а напряжение на его стоке относительно шины 13 возрастает. Это возрастание напряжения передается ко входу источника тока на МДП-транзисторе 5 и .тем самым увеличивается токд

Далее наблюдается еще больший рост параметра А, что обусланливает нелинейность напряжения на ныходе устройства с экспоненциальным характером. Коэффициент наклона экспоненциальной характеристики изменяется с помощью регулируемого резистора 6.

Предлагаемый температурный функциональный преобразователь можно испольэовать в различных целях интегральной микроэлектроники при компенсации температурных зависимостей различных радиокомпонентов, где необходимо малое потребление энергии от источников питания. Преобразователь потребляет ток в диапазоне от 10 " до 10"6 A.

Формула изобретения

Температурный функциональный преобразователь, содержащий два усилительных каскада на МДП-транзисторах, у которых истоки соединены с под883762 (2

Составитель Л. Морозов

Редактор Г. Волкова Техред И.Асталош

Корректор М. Коста

Тираж 735 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитзта СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10 217/67

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ложками, а стоки — с затворами, первый источник тока, установленный между стоком одного иэ МДП-транзисторов, подключенным к выходной клемме преобразователя, и первой шиной источниКа питания, связанной со стоком другого МДП-транзистора, второй источник тока, установленный между объединенными истоками обоих МДПтранзисторов и второй шиной источника питания, делитель питающего напряжения, выход которого через инвертор напряжения соединен со вхо дом первого источника тока, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены инвер-, тор напряжения и третий источник тока, причем вход инвертора напряжеэия подключен к клемме соединения первого источника тока со стоком соответствующего МДП-транзистора, а выход — ко входу третьего источника тока, установленного параллель- но второму источнику тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 101709, кл. G 01 R 17/06, 1953, 2, TsiviИв g.P.,Укаев R.w. АЬМ05 чОИсщв ге9егеисеВ= ЭЕЕЕ Хоцг аГ, 978,чой, ВС-1Ъ,ЯЬ, 15 р.р. 7т4-779,

Температурный функциональный преобразователь Температурный функциональный преобразователь Температурный функциональный преобразователь 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области микроэлектроники, а также измерительной техники и может быть использовано при изготовлении тонкопленочных микросборок, а более конкретно для конструирования и изготовления преобразователя температуры в напряжение электрического сигнала

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к измерению электрических величин в условиях широких диапазонов и быстроменяющихся температур

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения неисправности датчика температуры, используемого в устройстве формирования изображения. Согласно заявленному способу обнаруживают фактическую температуру устройства фиксации и входное напряжение. Вычисляют величину изменения фактической температуры в заданный период времени. Сравнивают обнаруженное входное напряжение и заданное напряжение. Сравнивают вычисленную величину изменения фактической температуры и величину изменения первой опорной температуры, если входное напряжение больше, чем заданное напряжение. Определяют, что датчик температуры неисправен, если величина изменения фактической температуры меньше, чем величина изменения первой опорной температуры. Сравнивают вычисленную величину изменения фактической температуры и величину изменения второй опорной температуры, если входное напряжение меньше или равно заданному напряжению. Определяют, что датчик температуры неисправен, если величина изменения фактической температуры меньше, чем величина изменения второй опорной температуры. Технический результат - повышение точности определения неисправности датчика температуры. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх