Многоустойчивый полупроводниковый прибор (его варианты)
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1129720
Автор: Корабельников
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) И 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ цК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 621374(088.8) с в ство СССР свидетел К 3/29,ИВЫй ПОЛУП ВАРИАНТЫ) ойчивый пол авт. св. Р и й с я т упровод 762138,что,ЬФ(57) 1. Многоустковый прибор поо т л и ч а ю щ зщ Н 03 К 3/9; Н О 1 Е. 27/06 целью расширения функциональных озможностей за счет увеличения числа участков с отрицательным диАеренциальным сопротивлением, между стоком и истоком каждого из полевых транзисторов, кроме двух, входящих в состав последней внутренней комплементарной пары полевых транзисторов, включены стабилитроны, а между стоками транзисторов, входящих в состав последней внутренней комплементарной пары полевых транзисторов, включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных элемента связи и стабилитрона.1129720 состоящая из последовательно соединенных стабилитрона и резистора.3. Прибор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в качестве элементов связи включены приборы, вольт"амперные характеристики кото рьи содержат не менее чем один участок с орицательным диАФеренциальным сопротивлением.4. Прибор по пп. 1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что элементы связи выполнены в виде перемычки.5. Прибор по пп, 1 и 2, о т л и - ч а ю щ н й с я тем, что элементы связи выполнены в виде резистора. Изобретение относится к полупро, водниковой и к вычислительной .технике, в особенности к приборам, вольт. амперные характеристики которьи име ют несколько участков с отрицатель" 5 ным диЯеренциальным сопротивлением.Известен многоустойчивый полупроводниковый прибор по авт.св. Р 7 б 2138 содержащий и каскадно включенньи цепочек, каждая иэ которых состоит из двух комплементарных полевых транзисторов, причем каждая последующая цепочка включена в разрыв цепи истоков каждой предыдущей цепочки,истоки полевых транзисторов последней внутренней цепочки соединены между собой через элемент связи, например проводящую пер мычку, при этом затвор первого полевого транзистора в каждой цепочке соединен со стоком 20 второго полевого транзистора в той же цепочке, а затвор второго поле-, ного транзистора в каждой цепочкесоединен со стоком первого полевого транзистора в той же цепочке 1 . 2. Многоустойчивый полупроводниковый прибор по авт. св. В 762138, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Аункциональньи возможностей эа счет увеличения числа участков с отрицательным диАЬеренциальным сопротивлением, между стоком и истоком каждого из полевьи транзисторов, кроме двух, входящих в состав последнейвнутренней комплементарной пары полевых транзисторов, включены стабилитроны, а между истоком и стоком каждого из полевых транзисторов последней внутренней комплементарной пары включена цепочка,Недостатком этого многоустойчивого полупроводникового прибора следует считать ограниченные функциональные воэможности, обусловленные сравнительно небольшим числом участков с отрицательным дидЖеренциальным сопротивлением на его вольт-амперной характеристике.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей прибора35 1путем увеличения числа участков с отрицательным дидЖеренциальным сопротивлением на его вольтамперной характеристике.Для достижения поставленной цели в многоустойчивом полупроводниковом приборе по авт. св. Кф 762138, состоящем иэ П каскадно включенных комплементарных пар полевых транзисторов, между стоком и истоком каждого из полевых транзисторов, кроме двух, входящих в состав последней внутренней комплементарной пары полевых транзисторов, включены стабилитроны, а между стоками транзисторов, входящих в состав последней внутренней комплементарной пары полевых транзисторов, включена цепочка, состоящая иэ последовательно соединенныхэлемента связи и стабнлитрона.Во втором варианте многоустойчивого полупроводникового прибора между стоком и истоком каждого иэ полевых транзисторов, кроме двух, входящих в состав последней внутренней комплементарной пары полевьи транзисторов, включены стабилитроны, а между истоком и стоком каждого из двух полевых транзисторов последней внутренней комплементарной пары полевых транзисторов включена цепочка, состоящая чз последовательно соединенных стабилитрона и резистора,В многоустойчивом полупроводниковом приборе в качестве элементовн му в воду 15 прибора.Напряжение стабилизации каждого изстабилитронов 9, 10, 12 и 13 должнобыть не менее половины напряженияотсечки транзисторов 1, 3, 4 и 2соответственно. Напряжение стабилизации стабилитрона 11 должно бытьне менее половины напряжения эапирания внутренней комплементарнвй пары 3 11297связи могут быть включены приборы,вольтамперные характеристики которьм содержат не менее чем один участок с отрицательным диЯеренциальным сопротивлением. 5Элементы связи могут быть выполнены в виде перемычки,Элементы связи могут быть выполнены в виде резистора.На Лиг. 1 и 2 приведены схемы первого и второго вариантов соответственно многоустойчивого полупроводникового прибора; на Лиг. 3 - вольтамперная характеристика этих приборовпри использовании в качестве элементов связи или проводящих перемычек.Многоустойчивый полупроводниковыйприбор (Лиг. 1) состоит из внешнейкомплементарной пары полевых транзисторов (транзисторы 1 и 2), первой 20внутренней комплементарной пары полевых транзисторов (транзисторы 3 и4), второй внутренней (в данном варианте - последней) комплементарнойпары полевых транзисторов (транзисторы 5 и 6), элементов связи 7 и 8,стабилитронов 9-13. Элемент связи 7включен в разрыв цепи истоков транзисторов 5 и 6, Каждый из стабилитронов 9, 10, 12, 13 подключен междустоком и истоком соответствующегополевого транзистора (транэисторы 1,3, 4 и 2), .Цепочка, состоящая изэлемента связи 8 и стабилитрона 11,подключена к стокам транзисторов 535и 6. Сток каждого из транзисторовкомплементарной пары соединен с затвором другого транзистора в той жекомплементарной паре. Каждая последующая комплементарная пара включенав -разрыв цепи истоков предыдущейкомплементарной пары полевых транзисторов, Соединенные между. собой стоктранзистора 1, затвор транзистораи катод стабилитрона 9 подключены 45к анодному выводу 14 прибора. Соединенные между собой сток транзистора 2, затвор транзистора 1 и анодстабилитрона 13 подключены к катодо ь 20 а(транзисторы 5 и 6).Второй вариант многоустойчивогополупроводникового прибора (фиг. 2)содержит внешнюю комплементарную пару полевых транзисторов (транзисторы16 и 17), первую внутреннюю комплементарную пару (транзисторы 18 и 19),вторую (в данном варианте - последнюю) внутреннюю комплементарную пару, образованную транзисторами 20 и21 (в разрыв цепи истоков которыхвключен элемент связи 22), стабилитроны 23-28, резисторы 29 и 30, Стокии затворы транзисторов 16-21 соединены между собой также, как и в первом варианте многоустойчивого полупроводникового прибора. Стабилитроны 23-28 подключены между стокамии истоками транзисторов 16, 18, 20,21, 19 и 17 соответственно, причемстабилитроны 25 и 26 соединены систоками транзисторов 20 и 21 соответственно через резисторы 29 и 30.Соединенные между собой сток транзистора 16, затвор транзистора 17 икатод стабилитрона 23 подключены канодному 31 выводу прибора. Соединенные между собой .сток транзистора17, затвор транзистора 16 и анодстабилитрона 28 подключены к катодному 32 выводу прибора.Напряженче стабилизации стабилитронов 23-28 должно быть не менее половины напряжения отсечки транзисторов 16, 18, 20, 21, 19 и 17 соответственно,В общем случае каждый из вариантов многоустойчивого полупроводникового прибора может состоять иэ икаскадно включенных комплементарныхпар полевых транзисторов и 2 и(первый вариант) или 2 (второй вариант) стабилитроновВ качестве элементов связи 7 и8 Йзиг. ) и 22 (Фиг, 2) могут бытьвключены. приборы, элементы или схемы, вопьт-амперные характеристикикоторых содержат не менее чем одинучасток с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Причем элементысвязи 7 и 8 в этом случае могут бытьвыбраны различными, налример одчниз них может иметь М -образнуювольт-ампериую характеристику, адругой - 5 -образную,Каждый из элементов связи 7, 8,22 может быть выполнен также в видепроводящей перемычки или резистора.Резисторы 29 и 30 (Фиг. 2) в частном случае могут быть исключены и замененьь проводящими перемычками.Ток максимума, обеспечиваемый каждой последующей комплементарной 5 парой (включенной в цепь истоков предыдущей комплементарной пары), должен быть не менее чем в 1,5-2 раза меньше, чем ток максимума, обеспечиваемый предыдущейкомплементарной парой полевых транзисторов.Для получения максимально возможного числа участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением необходимо, чтобы напряжение запирания каждой последующей комплементарной пары полевых транзисторов было в три раза меньше, чем напряжение запирания предыдущей сомплементарной пары, а напряжение стабилизации каждого стабилитрона, включенного между стоком и истоком соответствующе-: го полевого транзистора, было равно напряжению отсечки тока этого транзистора. Напряжение отсечки в комплементарных парах транзисторов целесообразно выбирать примерно одинаковыми1Рассмотрим работу первого варианЗО та многоустойчивого полупроводникового прибора (фиг. 1) при использо- вании в качестве элементов связи 7 и 8 резисторов или.проводящих перемычек. При возрастании от нуля внешнего напряжения, приложенного к выводам 14 и 15, первой запирается последняя внутренняя компементарная пара полевых транзисторов (транзисторы 5 и 6) и на вольт-ампернойЭ40 характеристике прибора (Фиг. 3) формируется первый "всплеск", Затем открывается стабилитрон 11 и через негс и элемент связи 8 протекает ток, который (после того как .комплеменгарная пара, образованная тран 45 зисторами 3 и 4, начинает запираться, что приводит к уменьшению напряжения, действующего на полевых транзисторах 5 и 6 и на цепочке из стабилитрона 11 и элемента связи 8), достигнув некоторого максимального значения, начинает уменьшаться (Формирование второго "всплеска"). При дальнейшем возрастании внешнего напряжения уменьшается напряжение, действующее между стоками транзисторов 3 и 4, при этом вновь открывается, а затеи закрывается комплементарная пара, образованная транзисторами 5 и 6 (при этом формируется третий всплеск на вольт-амперной характеристике прибора). При достижении внешним напряжением величины, равной напряжению запирания первой внутренней комплементарной пары (транзисторы 3 и 4), ток через прибор прекращается. При дальнейшем возрастании напряжения на приборе открываются стабилитроны 10 и 12, что приводит сначала к протеканию тока через последнюю внутреннюю комплементарную пару, (транзисторы 5 и 6) и ее дальнейшему запиранию (формирование четвертого "всплеска" на вольт-.амперной характеристике прибора). Отпирание стабилитрона 11 обуславливает протекание.тока через этот стабилитрон и элемент связи, при этом формируется восходящий участок пятого всплеска на вольт-амперной характеристике прибора. При дальнейшем росле внешнего напряжения начинает запираться первая (внешняя) комплементарная пара (транзисторы 1 и 2), что приводит к уменьшению разности потенциалов между истоками транзисторов 1 и 2. При этом описанные процессы происходят в обратном порядке, в результате чего завершается формирование пятого "всплеска" и формируются шестой, седьмой, восьмой и девятый всплески на вольт-амперной характеристике прибора. При превышении внешним напряжением величины, равной напряжению запирания комплементарной пары, образованной транзисторами 1 и 2, опираются стабилитроны 9 и 13 и на внутренние комплементарные пары полевых транзисторов и на соответствующие стабилитроны вновь подается напряжение, При этом происходит дополнительная коммутация внутренних комплементарных пар голевых транзисторов и формируются десятый, одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый "всплески" и четырнадцатый восходящий участок на вольт-амперной характеристике прибора. Работа второго варианта многоустойчивого полупроводникового прибора (фиг. 2) не отличается от работы описанного первого варианта прибора. Замена стабилитрона 11 (фиг, 1) двумя стабилитронами 25 и 26 и н ллечение их вторых выволок тер" рс иоторы 29 и 30 к истока"тр,ргри20 и 21 соответственно позволяет во втором варианте прибора обеспечить одинаковые по форме "всплески" на вольт-амперной характеристике прибора (так как элемент связи 22 включен в цепь истоков транзисторов 20 и 21 и в стабилитронную цепочку), в то время как в первом варианте может быть обеспечено разнообразие вольт- . амперных характеристик (например за счет использования в качестве элементов связи 7 и 8 приборов с разными вольт-амперными характеристиками) .В общем случае (если прибор со-. ,держит о каскадно включенных компле-, ментарных пар полевых транзисторов со включенными параллельно им стабилитронами, а элементы связи представляют собой резисторы или прово- дящие перемычки) максимально возмож- ное число М участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением на вольт-амперной характеристике прибора может быть определено по формулеФункционирование многоустойчивого полупроводникового прибора, в котором в качестве элементов связи используются приборы, вольт-амперные .характеристики которых имеют не менее чем один участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением, аналогично изложенному и определяет.ся особенностчми перераспределения напряжения между отдельными комплементарными парами полевых транзисторов и особенностямивольт-амперных характеристик используемых элементов связи, Число участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением на результирующей вольт-амперной характеристике приборч возрастает при этом в несколько раз. По сравнению с прототипом многоустойчивый полупроводиковый приборпозволяет, не увеличивая числа полевых транзисторов (а следовательно и 5 числа каскадов), существенно увеличить число участков с отрицатель- ным дифференциальным сопротивлением,т.е. расширить функциональные возможности устройства за счет увеличениячисла устойчивых состояний. Это достигается тем, что внутренние комплементарные пары полевых .транзисторовкоммутируются многократно, обеспечивая получение коэффициента умножениячисла участков с отрицательным дифференциальным сопротивлением большего, чем прототипе. При возрастанииот каскада с каскаду числа элементов в приборе в арифметической 20 прогрессии число участков.с отрицательным дифференциальным сопротивлением (и, следовательно, число устойчивых состояний) возрастает вгеометрической прогрессии.Многоустойчивый полупроводниковый прибор позволяет упростить некоторые из существующих устройств иразработать ряд новых. Он можетбыть использован в качестве негатро на в устройствах и схемах автоматики,телемеханики, в импульсной и вычис-,,лительной технике. Применение таких1приборов в ячейках памяти ЭВМ позволит увеличить объем информации, хранимой в одной ячейке, и, следоватедьно, либо сократить площадь кристаллов полупроводниковых запоминающихустройств, либо увеличить количество хранимой в этих запоминающих уст ройствах информации, а также уменьшить их себестоимостьТехнико-экономический эффект использования данного изобретениясостоит в расширении функциональных 45 возможностей многоустойчивого полупроводникового прибора, повышениинадежности устройств, реализуемыхна его основеТираж 861 Государственног елам изобретений сква, Ж, Рау Подписнкомитета СССРи открытийская наб., д, 4/5
СмотретьЗаявка
3546515, 28.01.1983
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-8534
КОРАБЕЛЬНИКОВ АЛЕКСАНДР ТИМОФЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H03K 3/29
Метки: варианты, его, многоустойчивый, полупроводниковый, прибор
Опубликовано: 15.12.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1129720-mnogoustojjchivyjj-poluprovodnikovyjj-pribor-ego-varianty.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Многоустойчивый полупроводниковый прибор (его варианты)</a>
Предыдущий патент: Многофазный генератор
Следующий патент: Устройство для заряда накопительного конденсатора
Случайный патент: Устройство для смазки изложниц