Многоустойчивый полупроводниковый прибор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЗЖ 1 Н 03 К 19/094, 3/29 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИД ЕЛЬСТВУ вый полупроводни, отличаюо последовательно резистором в довключены элеменхарактеристики енее одного участ дифференциальным(56) 1, Авторское свидетельство СССР Р 762138, кл. Н 03 К 3/29, 1978. ,(54)(57) 1. Многоустойчивый полупРо- ВОДНИКОВЫЙ ПРИБОР по авт.св. 9762138, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональньх возможностей прибора, между стоком первого и стоком второго полевых тран зисторов каждой из внутренних цепочек включена дополнительная цепь, состоящая из последовательно соединенных стабилитрона и резистора. оустоич 2. Многковый прибщ и й с я р по и тем, ч бил троном и цепямперныееют не олни тел вольторых и с отри ротивл ательным к ием. 3. Многоустойчивыи п прибор по пп.1 и щ и й с я тем, чт одни пол ч а- ьно 2, отл паралл включеныэле- истики полннтельным пя ерные ха менты, вольт-ам которых содержа участка с отриц альным сопротив не менее одногоельным дифференциени 1 Ф1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1095409 10 Изобретение относится к полупроводниковой технике, в особенности кприборам, вольт-амперные характеристики которых имеют несколько участковс отрицательным дифференциальным 5сопротивлением.По основному авт.св. Р 762138известен многоустойчивый полупроводниковый прибор, состоящий изкаскадно включенных цепочек, каждая из которых состоит. иэдвух комплементарных полевых транзисторов, причем каждая последующая цепочка включена в разрыв цепи источникоц каждой предыдущей цепочки, 15истоки полевых транзисторов последней внутренней цепочки соединены между собой через элемент связи, например проводящую перемычку, при этомзатвор первого полевого транзистора в 20каждой цепочке соединен со стокомвторого полевого транзистора в тойже цепочке, а затвор второго полевоготранзистора в каждой цепочке соединенсо стоком первого полевого транзистора в той же цепочке 1).Недостатком этого прибора являетсясравнительно небольшое число участковс отрицательным дифференциальным сопротивлением на его вольт-амперной ха-З 0рактеристике (ВАХ) .Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей прибора,Поставленная цель достигается тем,что в мчогоустойчивом полупроводниковом 35приборе между стоком первого и стокомвторого полевых транзисторов каждойиз внутренних цепочек включена дополнительная цепь, состоящая из последовательно соединенных стабилитронаи резистора.Последовательно со стабилитроном ирезистором в дополнительных цепяхвключены элементы, вольт-амперныехарактеристики которых содержат не ме-.45нее чем один участок с отрицательнымдифференциальным сопротивлением.Кроме того, параллельно дополнительным цепям включены элементы, вольтамперные характеристики которых содержат не менее одного участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением.На фиг,1 приведена схема многоустойчивого полупроводникового при 55бора; на фиг.2 - его вольт-ампернаяхарактеристика,Прибор состоит из внешней цепочки, обр зованной комплементарными полевыми транзисторами 1 и 2, первойвнутренней цепочки, образованнойкомплементарными полевыми транзисторами 3 и 4 и включенной н цепь истоков транзисторов 1 и 2, второй внутренней цепочки, образованной комплементарными полевыми транзисторами5 и 6 и включенной в цепь истоковтранзисторов 3 и 4, и двух дополнительных ценней, первая из которыхсостоит иэ стабилитрона 7 и резистора 8 и подключена параллельно второй внутренней цепочке (транзисторы 5 и 6), а вторая - из стабилитрона 9 и резистора 10 и подключена кстокам транзисторов 3 и 4, Многоустойчивый прибор подключен к анодному 11 и катодному 12 выводам,Во всех или в некоторых дополнительных цепях последовательно со стабилитроном и резистором или вместорезистора может быть включен элемент 13, ВАХ которого содержит неменее одного участка " отрицательнымдифференциальным сопротивлением. Параллельно дополнительным цепям могутбыть включены элементы 14, ВАХ которых содержат не менее одного участка с отрицательным дифференциальнымсопротивлением,Предлагаемый прибор работаетследующим образом,При возрастании от нуля внешнегонапряжения, подаваемого на анодный 11 и катодный 12 выводы, первой начинает запираться цепочка (часть схемы) образованная транзисторами 5 и 6. После ее полного эапирания и при дальнейшем возрастании внешнего напряжения отпирается стабилитрон 7, через цепь, образованную гтабилитроном 7 и ограничивающим резистором 8, течет ток и формируется второй восходящий участокна вольт-амперной характеристике прибора. При дальнейшем росте внешнегонапряжения начинает запираться цепочка, включающая в свой состав транзисторы 3 и 4 - ток через прибор начинает уменьшаться, что вызывает уменьшение напряжения на транзисторах 5 и 6и на цепи, состоящей из стабилитрона 7и резистора Р, что приводит к уменьшению тока, протекающего через цепь,состоящую из стабилитрона 7 и резистора 8, а затем и к запиранию стабилитрона 7, При дальнейшем запираниитранзисторов 3 и 4 открывается цепочка, образованная транзисторами 5 и 6,Филиал ППП патент", г.Ужгород, ул,Проектная, 4 3и формируется третийвсплескна вольт-амперной характеристике прибора. При продолжающемся возрастании внешнего напряжения транзисторы 3 и 4 запираются, но при напряжен;и между стоками этих транзисторов, равном напряжению стабилизации стабилитрона 9, начинает протекать ток через этот стабилитрон и ограничивающий резистор 10, при этом фор О мируется четвертый восходящий участок (т.е. участок с положительным дифференциальным сопротивлением) вольт-амперной характеристики. При дальнейшем росте внешнего напряжения начинают запираться транзисторы 1 и 2, при этом на внутренних полевых транзисторах 3-6 и дополнительных цепях напряжение уменьшается до нуля и все описанные процессы происходят в обратном порядке. В результате вольт-амперная характеристика прибора (фиг.2) будет иметь 7 участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением, 25В общем случае (если прибор содержит Ь комплементарных пар полевых транзисторов и и -1 дополнительных стабилитронно-резисторных цепей) общее максимально возможное число Мп участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением на вольтамперной характеристике прибора равноМ=2 - 135Следует отметить, что в том случае, если идентичность значений 409 4токов максимумов на вольт-амперной характеристике прибора не имеет решающего значения, все резисторы (или некоторая их часть) могут быть .исключены из состава дополнительных цепей, что значительно упрощает схему прибора.функционирование многоустойчивого полупроводникового прибора, содержащего в составе дополнительных цепей элементы 13 и 14 с отрицательным диф ференциальным сопротивлением,аналогично изложенному и определяется особенностями перераспределения напряжения между отдельными парными комплементарными структурами и особенностями вольт-амперных характеристик используемых элементов с отрицательным дифференциальным сопротивлениеМ, Число участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением в таких многоустойчивых приборах может быть определено с учетом количества элементов с отрицательным дифференциальным сопротивлением в дополнительных цепях, а также вида и параметров их вольт-амперных характеристик. Технико-экономический эффект применения многоустойчивого полупроводникового прибора состоит в увеличении количества информации, хранящейсяя в одной ячейке памяти ЭВИ, что позволяет сократить габариты кристаллов полупроводниковых ЗУ, а также уменьшить их себестоимость.