Делитель напряжения

(191 (11). ЗСЮ Н 2 3 ЕННЦй КОМИТЕТ ССС 1ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ГОСУД АРС ПО ДЕЛА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ(71).ташкентский ордена Дружбынародов политехнический институт. (56) 1, Окотомо угаи фДелитель напряжения на МДП-.транэистореф, ТИИЭР,т. 59. Э 16:,: 1971.2. Патент.США М 3786919,кл,. Н .01 . 11 Л 4, 1974.3. Авторское свидетельство СССР9 749302, кл. Н 01 1. 29/76, 1980.4. Авторское свидетельство СССРВ 598159, кл. Н 0129/76, 1977,(54)(57) ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ, содежащий ИДП-транзистор, включаивцийполупроводниковую подложку одного типа проводимости со сформированными областями стока и истокадругого типа проводимости и подвижный электрод затвора., о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с цельповышениявиброустойчивости и надености делителя, в него дополнительно введен блок отрицательной обратной связи, включающий последовательно соединенные фильтр, усилительпреобразователь тока в напряжениеи инвертор, причем вход фильтраподключен к электроду стока, авыход инвертора соединен с электродом"затвора,Изобретенне относится к полупроводниковой технике и может быть использовано в качестве делителя напряжения, переменного резистора и Функционального преобразователя в системах управления и регулирования.Известен делитель напряжения на МДП-транзисторе., который со. держит исток, сток и подвижный прямоугольный электрод затвора, имеющий возможность перемещаться вдольистока и стока по слою жидкого ди-.электрика 1 ,Известно устройство на базеМДП-структуры с подвижным электродом затвора, которое состоит изистока, стока и подвижного электрода затвора, способного перемещатьсяв вертикальной плоскости ( 2 .Известен также делитель напряжения на МДП-транзисторе, содержащийполупроводниковую подложку одноготипа проводимости со сформирован- "ными областями истока и стока другого типа проводимости и подвижныйэлектрод затвора 3 ).Недостатками конструкций являются низкая виброустойчивостьи малая надежность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетсяделитель напряжения, содержащийМДП-транзистор, включающий полупроводниковую подложку одного типапроводимости со сформированнымиобластями стока и истока другоготипа проводимости и подвижныйэлектрод затвора 4 3.Однако такой делитель характеризуется низкой виброустойчивостью и малой надежностью, посколькупри вибрации подвижный электродзатвора, выполненный в виде треугольника, одна из сторон которогопараллельна области истока, совершает вынужденные перемещения вдольобласти истока и стока, это приводит к колебаниям выходного сигнала( тока ),Цель изобретения в . повышениевиброустойчивости и надежности делителя напряжения на ИДП-транзисторе.Поставленная цель достигаетсятем, что в известный делитель напряжения, содержащий МДП-транзистор,включающий попупроводниковую подложку одного типа проводимости сосформированными областями стокаи истока другого типа проводимости и подвижный электрод затвора,дополнительно введен блок отрицательной обратной связи, включающий последовательно соединенныеФильтр, усилитель, преобразовательтока в напряжение и инвертор, причем вход фильтра подключен к электнанесенного на подложку и выпол.няющего одновременно роль смазкии подвижного электрода затвора 6, который имеет возможность переме 20 25 30 35 40 50 55 60 65 роду стока, а выход инвертора соединен с электродом затвора. Блок-схема делителя напряженияна МДП-транзисторе приведена начертеже,Делитель напряжения на МДП- транзисторе состоит из полупроводниковой подложки 1 одного. типа проводимости (например и) с сформированными в ней областями истока 2 и стока 3 другого типа проводимости (Р), на которых образованы электроды истока 4 и"стока 5, и.слоя жидкого диэлектрика ( не показан ) щения вдоль областей истока и стока по жидкому диэлектрику. К электродам истока 4 и стока 5 подсоединено сопротивление нагрузки ( Кн)и источнйк напряжения О . К электроду стока 5 подключен фильтр 7,к выходу которого подсоединен усилитель 8, выход усилителя 8 соединен к входу преобразователя токав напряжение 9, выход преобразователя тока в напряжение 9 подключен к входу инвертора 10, а выходинвертора 10 соединен с электродом .затвора,Устройство работает следующимобразом.При вибрации затвор б совершает вынужденные перемещения вдольобластей истока 2 и стока 3, чтоприводит, в свою очередь, к приращению выходного тока (если площадьперекрытия увеличилась). Это приращение тока подается на вход фильтра 7, где происходит отбор только возмущающей составляющей, т.е.если происходит вибрация, выходной ток представляет собой сумму дзух составляющих3 = 3+ ЬЗ(ы)( где 3 - постоянная составляющая тока вполезный сигнал;. ЬЭ(м) - переменная составляющая тока - возмущающий сигнал.Фильтр настроен такиМ образом, что выделяет переменнуютока,начи" ная с частоты среза сос. Это такая частота, с которой в случае полезного перемещения затвора, не будет изменяться переменная составляющаятока. С выхода фильтра 7 сигнал нос-,тупает на усилитель 8, где усиливается и подается на преобразователь тока в напряжение 9. После преобразования напряжение инвертируется инвертором 10 и поступает на затвор б делителя напряжения на МДПтранзисторе, где либо складыва-ется либо вычитается с напряжениемзатвора Оэ.1034135 Кос= Кф Кс Кй Кимгде и(1(о - -1 ) З 02 сиЗаказ 5639/56 Тираж 687 . Подписное ВНИИПИ ГосударственногО КОМитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская иаб., д.4/5филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная 4 При возмущающих вибрациях происходит изменение полезного выходного сигнала 3, на величину д,Зе, Величина 3. определяется следующйм образом,Я Е й.д:од.Я - диэлектрическая проницаеАмость жидкого диэлектрика(глицерина ),рС - подвижность носителей заряда- длийа канала ИДП-транзистора;толщина жидкого диэлектрика;0 - пороговое напряжение;Ю - ширина канала ИДП-транзистора.Определим а 2.0, если. ширина канала У под действием вибрации изменилась на величину ЬИ(ыдд,:з-з да(ц,-о,)о - о )- -д д.даМЯо;о,Р,-," О.,. после преобразованийэ адО дщ(Ц(О.о 1( )у.Определим теперь на какую величину должно изменяться напряжение на затворе, чтобы выходной ток остм- ся постояннымЮи -ц. о у,):дидад11 или после преобразований-дВ(ш(О .О-.- О )3" . %+А%(0 и)Совокуйвость введенных в устройство элементов составляет отрицательную обратную связь. Коэффициент передачи обратной связи определяется следующим образом,где К - коэффициент передачи фильтра;Фкоэффициент передачи усили.- телярКз- коэФфициент передачи преоб-.разователя тока в напряжение;коэффициент передачи инвер-;нтора.Ьпределим выражение коэффициента передачи К, обратной связи., чтобы при вибрации изменения 2 было ми- нимальным.получимАос л Е О рд+р (82.В случае,. если коэффициент передачиобратной связи К 0 будет равен выраф Зр жению (8), то при вибрациях вылходное напряжение на сопротивлениеР изменяться не будет, следователь"но, будет достигнута цель повышения виброустойчивости и надежности делителя напряжения на ИДП-транзисторе.Технико-экономическая эффектив.ность предлагаемого делителя напряжения на ИДП-транзисторе, по сравнению с известным, заключается в 40 повышенной виброустойчивости и надежности, поскольку введение элементов обратной связи (Фильтра, усилителя, преобразователя тока внапряжение и инвертора )обеспечива ет компенсацию колебаний выходного сигнала вызванных вынужденйымиперемещениями подвижного электродазатвора при работе устройства вусловиях вибрации.