Функциональный преобразователь

и 879605 Союз Советск ихСоциалистическиеРеспублик Оп ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 190280 (21) 2885081/18-24с прнсоелинениеч заявки Эй(51)М. Кл. С 06 6 7/2 б Ьеудоротокиный канитет СССР йо делан изооретений и открытий(72) Авторы изобретения Ижевский механический институт.,(71) Заявитель(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЬПЧ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники,Известен функциональный преобразователь 13, содержащий полупроводниковую подложку с распределенной р-п-структурой, на поверхности которой сформирован резистивный функционально распределенный .слой с входными контактами.Наиболее близким техническим решением к изобретению является функциоО нальный преобразователь 23 содержащий полупроводниковую подложку, омический контакт, связанный с йолупроводниковой подложкой, полупроводни 15 ковый слой противоположного типа проводимости, сформированный на рабочей. поверхности полупроводниковой подложки, первый и второй выходные контакты связанные с полупроводниковым слоемО противоположного типа проводимости, слой диэлектрика, расположенный на рабочей поверхности полупроводниковой подложки, функционально распределенный резистивный слой, расположенный на внешней поверхности диэлектрического слоя, первый и второй входные контакты, связанные с функционально распределенным резистивным слоем. Причем выходные контакты изолированы от функционально распределенного резистивного слоя.Недостатком таких преобразователей является узкий класс воспроизводимых функций, ограниченный монотонно возрастающей либо монотонно убывающей зависимостью выходного тока от входного напряжения.Целью изобретения является расширение класса функций, воспроизводимых преобразователем, за счет воспроизведения немонотонных функций.Это достигается тем, что Функциональный преобразователь, содержащий полупроводниковую подложку, омический контакт, связанный с полупроводниковой подложкой, полупроводниКовый слой противоположного типа проводимости, 879605сформированный на рабочей поверхности полупроводниковой подложки, первыйи второй выходные контакты, связанныес полупроводниковым слоем прстивопо,покного типа проводимости слой диэлектрика, распсложенньп на рабочейповерхности полупроводниковой подложки, функционально распределенный резистивныи слой., расположенный навнешней поверхности диэлектрического 1 ослоя, первый и второй входные контак-.ты, связанные с функционально распределенным резистивным слоем,. дополнительно содержит третий и четвертыйвходные контакты, дополнительный 15функционально распределенный реэнстивный схсй, расположенный на поверхности диэлектрического слоя, свободный от основногс функционального рас"пределенного резистивного слоя. Полупроводниковый слой противоположноготипа проводимости. выполнен в видедвух ниэкоомнымх областей, размещенных вдоль внутренних граней основногои дополнительногс функционально распределенных резистивных слоев, и высокоомной области, расположенной между низкоомными областями, третий ичетвертый входные контакты связаны сдополнительным функционально распреде30ленным резистивным слоем.Структура преобразователя приведена на чертеже.Преобразователь содержит полупро:водниковую подложку 1, связанный сней омический контакт 2, полупроводниковый слой противоположного типапроводимости 3., основной 4 и дополнительный 5 функционально распределенные резистивные слои, первый 6 ивторой 7 выходные контакты, связанные 40с низкоомными областями 8 полупроводникового слоя противоположного типапроводимости 3, первый, второй, третий и четвертый входные контакты 9,10, 11 и 12, диэлектрический слой 13, 45разделяющий полупроводниковый слой 3и функционально распределенные резистивные слои 4, 5, высокоомную область 14 полупроводникового слоя 3,Функциональный преобразователь 50работает следующим образом,На контакт 6 низкоомной контактной области 8 полупроводникового слояподают постоянное по величине опорноенапряжение. Выходом преобразователя 55является контакт 7 низкоомой контактной области 8 полупроводниковогослоя 3, потенциал которого, например, тождественно равен нулю при работе функционального преобразователя на операционный усилитель (на чертеже не показан), На контакты 9-12 подаются напряжения Ок + О 1, Овк + О, Оь - Ое, О 4. - О соответственно,Напряжения О - О фиксированы и остаются постоянными в диапазоне изменения входного напряжения О р . С увеличением модуля входного напряжения 1,Оц ) происходит перемещение по функционально распределенным реэистивным слоям 4 и 5 эквипотенциалей, соответствующих границам между областями отсечки и насыщения в МОП-структуре с встроенными каналом, образованной полупроводниковым слоем 3, слоем диэлектрика 13 и функционально распределенными резистивными слоями 4 и 5. Характер перемещения границ по функционально распределенным слоям 4 и 5 определяется видом профилей слоев и величинами напряжений О- О 4 и Овк, а положение одной границы .относительно другой определяет величину выходного тока, текущего от контакта 6 к контакту 7 по низкоомным областям 8 и высскосмной области 4 полупроводникового слоя 3.Так как проводимость структуры, задающая величину выходного тока может меняться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения при монотонном возрастании (либо убывании) входного напряжения, становится возможной реализация функции выходного тока от входного напряжения, имеющей как монотонно возРастающие, так и монотонно убывающие участки.Кроме того, выполнение части полу- Мпроводниковсго слоя 3 в виде двух низкоомных областей 8 обеспечивает уВеличение отношения максимально возможного к минимально возможному выходному току функционального преобразователя, поскольку оно уменьшает влияние. перекрытой функционально распределенными резистивными слоями4, 5 области полупроводниковогослоя 3.Таким образом, предложенный функциональный преобразователь позволяет воспроизводить более широкий класс функций, чем прототип, что существенно расширяет область его применения.,ул Функциональный преобразователь, содержащий полупроводниковую подложку, омический контакт, связанный с полупроводниковой подложкой, полупроводниковый слой противоположного типа проводимости, сформированный на рабочей поверхности полупроводниковой подложки, первый и второй выходные контакты, связанные с полупроводниковым слоем противоположного типа проводимости, слой диэлектрика, расположенный на рабочей поверхности полупроводниковой подложки, функционально распределенный резистивный слой, расположенный на внешней поверхности диэлектрического слоя, первый и второй входные контакты, связанные с функционально распределенным резистивным слоем, о т л и ч а ющ и,й с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций за счет воспроизведения немотононных функций, он содержит третий и чет 79605 6вертый входные контакты, дополнительный функционально распределенный резистивный слой, расположенный наповерхности диэлектрического слоя,свободной от основного функционального распределенного резистивногослоя, причем полупроводниковый слойпротивоположного типа проводимостивыполнен в виде двух низкоомных об 10 ластей, размещенных вдоль внутреннихграниц основного и дополнительного. функционально распределенных резистивных слоев, и высокоомной области, расположенной между низкоомными областями, третий и четвертый входные контакты связаны с дополнительным функционально распределенным резистивньщ слоем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССР9521825, кл. С 06 О 7/26, 1976.2. Авторское свидетельство СССР1696858, кл. С О 6 С 7/26, 1977 (прототип) .