Устройство для моделирования полевого транзистора

(22)Заявлено 090680 ( с присоединением заявки Ре 40563/18-21(51) М. В. 31 Ьеудар 3) Приоритет Опубликовано 070482 Ьюлл СССРаф далин изебрвтеииЯ и еткрытиЯ53) УДК 621.382, . 3(72) (088;8) иь М 1 704 ата опубликования описания 2) Авторы изобретения) Заявитель Ульяновский политехнический институ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛЕВОГТРАНЗИСТОРА электрон пользовано отки разтройствмодели-. 20 Изобретение относится к ной технике и может быть ис например, в процессе разраб личного рода электронных ус на полевых транзисторах для рования их параметров.Известен реальный полевой транзистор, содержащий клеммы истока, стока и затвора 13 .Недостатки известного - ограниченные функциональные возможности, Каждый полевой транзистор имеет определенные и неизменные значения крутизны и порогового напряжения, что не позволяет использовать. их для моделирования влияния упомянутых параметров на характеристики разраба" тываемого устройства.Наиболее близким к изобретению является устройство для моделирования полевого транзистора, содержащее входной и выходной полевые транзисторы, управляемый блок сдвига уровня и управляемый блок обратной связи, затвор входного полевого транзистора соединен с клеммой затвора устройства для моделирования полевого транзистора, исток и сток выходного полевого транзистора соединены соответственно с клеммои истока и клеммой стока устройства для моделирования полевого транзистора, управляющие входы управляемого блока сдвига уровня и управляемого блока обратной связи подключены к винам управления, выход управляемого блока обратной связи соединен со входом управляемого блока сдвига уровня 2.Недостаток устройства - низкая точность моделирования полевого транзистора, так как в нем не учитывается влияние режима выходной цепи полевого транзистора на входную цепь.Цель - повышение точности моделирования полевого транзистора.Поставленная цель достигается тем, что в устройство моделирования полевого транзистора, содержащее входной918902и выходной полевые транзисторы, управляемый блок сдвига уровня и управляемый блок обратной связи, затвор входного полевого транзистора соединен с клеммой затвора устройства для моделирования полевого транзистора, исток и сток выходного полевого транзистора соединены соответственно с клеммой истока и клеммой стока устройства для моделирования 1 О полевого транзистора, управляющие входы управляемого блока сдвига уровня и управляемого блока обратной связи подключены к шинам управления, выход управляемого блока обратной связи соединен с входом управляемого блока сдвига уровня, введены диффе.ренциальный усилитель и повторитель напряжения, входы дифференциального усилителя, выход которого подключен 20 к входу управляемого блока обратной связи и затвору выходного полевого транзистора, соединены с затвором входного полевого транзистора и выходом управляемого блока сдвига уров ня, выход повторителя напряжения, вход которого соединен со стоком выходного полевого транзистора соединен со стоком входного полевого транзистора, исток которого подкпючен к общей Зо шине.На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство для моделирования полевого транзистора содержит входной35 1 и- выходной 2 полевые, транзисторы, дифференциальный усилитель 3, повторитель напряжения 4, управляемый блок обратной связи 5, управляемый блок сдвига уровня 6, блок защиты 7 с шиной сброса 8, позволяющий исключить перегрузки по току в цепях затворов и истоков входного и выходного полевых транзисторов. Затвор входного полевого транзистора 1 через блок защиты 7 соединен с клеммой 9 затвора устройства для моделирования полевого транзистора. Исток выходного полевого транзистора 2 через блок защиты 7 и сток этого транзистора50 непосредственно соединены соответственно с клеммой истока 10 и клеммой стока 11 устройства для моделирования полевого транзистора. Управляющие входы управляемого блска обратнои связи 5 и управляемого блокач55 сдвига уровня 6 соединены с шинами управления 12 и 13. Вина 12 позволяет регулировать крутизну, а шина 13 пороговое напряжение моделируемого полевого транзистора.Устройство работает следующим образомПри нулевом напряжении на клемме 9 затвора выходное напряжемие дифференциального усилителя 3 усиливается равным пороговому напряжению выходного полевого транзистора 2 путем подачи напряжения на шину 13. Это напряжение передается через блок защиты 7 на затвор выходного полевого транзистора 2, Далее, с помощью управляющего напряжения, подаваемого на шину 13, на выходе блока 6 выставляется напряжение, равное пороговому напряжению моделируемого полевого . транзистора, принимая за нулевой уровень отсчета ранее установленное напряжение.После подачи напряжения на клемму 9 затвора режимы входной и выходной цепей устанавливаются с учетом прямой и обратной связей между ними, причем режим входной цепи определяется, в частности, напряжением на клемме 11 стока и клемме 10 истока за счет направленной обратной связи, обеспечиваемой повторителем напряжения 4. Повторитель напряжения 4, передавая сигнал в направлении от стока выходного полевого транзистора 2 к стоку входного полевого транзистора 1, ставит в требуемый режим входную цепь моделируемого полевого транзистора и ликвидирует влияние входной цепи на выходную путем исключения потребления тока внешних по отношению к уст. ройству источников и за счет исключения передачи сигнала из входной цепи в выходную. Моделирование влияния входной цепи на выходную осуществляется прямым каналом, образованным дифференциальным усилителем 3.Режим выходной цепи моделируемого полевого транзистора определяется как выходным напряжением блока сдвига уровня 6 (определяет пороговое напряжение), так и коэффициентом усиления дифференциального усилителя 3, который, может регуЛироваться с помощью блока 5. Коэффициент усиления определяет крутизну моделируемого полевого транзистора и регулируется напряжением на шине 12.С использованием дифференциального усилителя 3 выделяется разница напряжений между его входами, усиливается в требуемом масштабе и подаФормула изобретения Устройство для моделирования полевого. транзистора, содержащее входной и выходной полевые транзис торы, управляемый блок сдвига уровня и управляемый блок обратной связи, затвор входного полевого транзистора соединен с клеммой затвора ЗО 35 5 9189 ется на завор транзистора 2, иммитируя одновременно пороговое напряжение моделируемого транзистора и его Крутизну.Для предотвращения выхода из строя 5 входного 1 и выходного 2 полевых транзисторов при проведении экспериментов с устройством, используется блок защиты 7. После устранения причины перегрузки, напряжение вновь 1 О подключают к соответствующим выводам транзисторов 1 и 2 с помощью управляющего сигнала, подаваемого на шину 8.В предлагаемом устройстве повыше ние точности моделирования полевого транзистора достигается за счет разделения прямой и обратной связей между входной и выходной цепями моделируемого полевого транзистора по двум 20 независимым каналам. Это осуществляется введением повторителя напряжения, образующего обратный канал, и дифференциального усилителя, формиРующего прямой канал связи. 25 02 6устройства для моделирования полевого транзистора, истоки сток выходного полевого транзистора соединенысоответственно с клеммой истока иклеммой стока устройства для моделирования полевого транзистора, управ.-.ляющие входы управляемого блока сдвига уровня и управляемого блока обратной связи подключены к шинам управления, выход управляемого блокаобратной связи соединен с входом управляемого блока сдвига уровня,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования полевого транзистора, в него введены дифференциальный усилитель и повторитель напряжения, входы дифференциального усилителя, выход которого подключен к входу управляемого блока обратной связи и затвору выходного полевого транзистора, соединены с затвором входного полевого тран. зистора и выходом управляемого блока сдвига уровня, выход повторителя напряжения, вход которого соединен со стоком выходного полевого транзистора,.соединен со стоком входного полевого транзистора, исток которого подключен к общей шине.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Кобболд Р. Теория и применение полевых транзисторов. Л., "Энергия"1975, с. 11-23.2, Авторское свидетельство СССР И 673941, кл. С 01 К 31/26, 17.02.78.918902 Составитель В.Нефедоведактор Н.Гунько Техред И. Тепер Корректор М,Дема к иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная 2132/29 Тираж 719ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушс Подписноеомитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5