RU2474044C1 - Интегральный формирователь - Google Patents
Интегральный формирователь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474044C1 RU2474044C1 RU2011134345/08A RU2011134345A RU2474044C1 RU 2474044 C1 RU2474044 C1 RU 2474044C1 RU 2011134345/08 A RU2011134345/08 A RU 2011134345/08A RU 2011134345 A RU2011134345 A RU 2011134345A RU 2474044 C1 RU2474044 C1 RU 2474044C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- transistor
- current
- current source
- collector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Предлагаемое изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления на емкостной и на диодной нагрузке. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение потребляемой мощности. В интегральном формирователе, содержащем предварительный каскад, первый выход которого соединен с базой выходного транзистора нижнего плеча двухтактного выходного каскада, второй выход предварительного каскада соединен с выходом первого источника тока и с базой первого транзистора n-p-n типа, эмиттер которого соединен с выходом второго источника тока и с базой второго транзистора n-p-n типа, коллекторы первого и второго транзисторов соединены с положительной шиной источника питания, эмиттер второго транзистора соединен с соответствующим выводом выходного транзистора и с выходной шиной формирователя импульсов, первый источник тока выполнен на латеральном транзисторе p-n-р типа, при этом коллектор латерального транзистора является выходом первого источника тока, а выходом второго источника тока является дополнительная область р-типа, расположенная внутри изолированного n-кармана латерального транзистора между его коллектором и границей изолирующей р-области данного n-кармана. 3 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления на емкостной и на диодной нагрузке.
Известен интегральный формирователь на однотипных транзисторах, содержащий фазорасщепитель и двухтактный выходной каскад, верхнее плечо которого выполнено на составном транзисторе [1].
Однако это устройство характеризуется недостаточным выходным напряжением высокого уровня из-за повышенного остаточного напряжения на составном транзисторе верхнего плеча двухтактного выходного каскада.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является интегральный формирователь, содержащий предварительный каскад, первый выход которого соединен с базой выходного транзистора нижнего плеча двухтактного выходного каскада, второй выход предварительного каскада соединен с выходом первого источника тока и с базой первого транзистора n-p-n типа, эмиттер которого соединен с выходом второго источника тока и с базой второго транзистора n-p-n типа, при этом первый и второй транзисторы являются составным выходным транзистором верхнего плеча двухтактного выходного каскада, коллекторы первого и второго транзисторов соединены с положительной шиной источника питания, эмиттер второго транзистора соединен с соответствующим выводом выходного транзистора и с выходной шиной формирователя импульсов [2].
Однако известный формирователь имеет повышенную потребляемую мощность из-за наличия второго источника тока, который обеспечивает увеличение выходного напряжения высокого уровня.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение потребляемой мощности.
Технический результат достигается тем, что в известном интегральном формирователе, содержащем предварительный каскад, первый выход которого соединен с базой выходного транзистора нижнего плеча двухтактного выходного каскада, второй выход предварительного каскада соединен с выходом первого источника тока и с базой первого транзистора n-p-n типа, эмиттер которого соединен с выходом второго источника тока и с базой второго транзистора n-p-n типа, при этом первый и второй транзисторы являются составным выходным транзистором верхнего плеча двухтактного выходного каскада, коллекторы первого и второго транзисторов соединены с положительной шиной источника питания, эмиттер второго транзистора соединен с соответствующим выводом выходного транзистора и с выходной шиной формирователя импульсов, первый источник тока выполнен на латеральном транзисторе p-n-p типа, при этом коллектор латерального транзистора является выходом первого источника тока, а выходом второго источника тока является дополнительная область p-типа, расположенная внутри изолированного n-кармана латерального транзистора между его коллектором и границей изолирующей p-области данного n-кармана.
На рис.1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого интегрального формирователя.
Интегральный формирователь содержит предварительный каскад 1, выходной транзистор 2 нижнего плеча двухтактного выходного каскада, первый источник 3 тока, первый транзистор 4 n-p-n типа, второй источник 5 тока, второй транзистор 6 n-p-n типа, первый и второй транзисторы 4 и 6 образуют составной выходной транзистор 7 верхнего плеча двухтактного выходного каскада.
На рис.2 и рис.3 представлена конструкция первого и второго источников тока.
Вся конструкция расположена внутри n-кармана, изолированного от p-подложки и от соседних областей полупроводникового кристалла изолирующими p-n переходами. Конструкция включает n+-скрытый слой, n+-область для подключения базового контакта, n-эпитаксиальную область, выполняющую роль базовой области латеральной структуры, p-область эмиттера, p-область коллектора, например, в виде кольца и дополнительную p-область, окружающую p-область коллектора.
Интегральный формирователь работает следующим образом. При наличии отпирающего сигнала на входе предварительного каскада 1 составной выходной транзистор 7 верхнего плеча закрыт, а выходной транзистор 2 нижнего плеча насыщен. На выходе интегрального формирователя действует напряжение низкого уровня. Латеральный транзистор, на котором выполнен первый источник тока 3, работает в активном режиме, т.е. его эмиттерный переход смещен прямо, а коллекторный переход - обратно. Выходной ток первого источника тока 3 практически равен току эмиттера латерального транзистора. Дополнительная p-область смещена обратно, и ее ток практически равен нулю.
При формировании на входе предварительного каскада 1 запирающего перепада напряжения выходной транзистор 2 выключается, под действием тока первого источника тока 3 на базе первого транзистора 4 формируется положительный перепад напряжения, который передается на выход интегрального формирователя составным выходным транзистором 7, работающим в режиме повторителя напряжения. Переходный процесс на базе первого транзистора 4 завершается, когда латеральный транзистор первого источника тока 3 насыщается. При этом его коллекторный переход смещается прямо и начинает инжектировать в базовую n-область неосновные носители в направлении обратносмещенной дополнительной p-области. Неосновные носители, достигающие дополнительной p-области, захватываются электрическим полем обратно смещенного p-n перехода, и возникает электрический ток, который протекает в базу транзистора 6. Таким образом, на последнем этапе формирования положительного перепада выходного напряжения дополнительная p-область выполняет функции коллектора дополнительного латерального транзистора второго источника тока 5, эмиттером которого является коллектор латерального транзистора первого источника тока 3. Дополнительный латеральный транзистор работает в трех режимах:
1) в режиме отсечки - когда латеральный транзистор первого источника тока 3 находится в активном режиме, при этом ток второго источника тока 5 равен нулю;
2) в нормальном активном режиме - когда латеральный транзистор первого источника тока входит в насыщение; ток второго источника тока 5 в этом случае определяется током эмиттера латерального транзистора первого источника тока 3;
3) в режиме насыщения - на последнем этапе формирования выходного напряжения высокого уровня.
В итоге цепь формирования положительного перепада выходного напряжения при прочих равных условиях потребляет от источника питания такой же ток, как и в схеме аналога. При этом предложенный формирователь обеспечивает такое же выходное напряжение высокого уровня, как и прототип.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что в латеральный транзистор p-n-p типа, на котором выполнен первый источник тока, введена дополнительная область p-типа, которая является выходом второго источника тока. В результате, достигается уменьшение потребляемого тока. Действительно, при работе латерального транзистора первого источника тока в активном режиме второй источник тока выключен и ток не потребляет, а при насыщении латерального транзистора первого источника тока его коллектор, по сути, превращается в эмиттер латерального транзистора второго источника тока, функции коллектора которого выполняет дополнительная область p-типа. Предложенная конструкция источников тока обеспечивает потребление тока, соответствующее одиночному латеральному транзистору, и двухэтапный процесс заряда емкости нагрузки: сначала большим эмиттерным током составного транзистора, а на последнем этапе - эмиттерным током одиночного выходного транзистора, обеспечивая увеличение выходного напряжения высокого уровня примерно на 0,7 В, как в прототипе.
Технический результат предлагаемого изобретения реализуется лишь при совокупном использовании его отличительных признаков.
Введенная дополнительная область p-типа может рассматриваться, например, как второй коллектор в латеральном транзисторе p-n-p типа. Многоколлекторные латеральные транзисторы известны, однако, в таких транзисторах коллекторы практически равноценны, и такой транзистор, в первом приближении, может рассматриваться как ряд одноколлекторных с соответствующими параметрами. При этом потребляемая мощность будет такой же, как в прототипе. В предложенном техническом решении второй коллектор расположен по линии инжекции носителей заряда эмиттером за первым коллектором, поэтому ток второго коллектора появляется только тогда, когда первый коллектор смещается в прямом направлении, причем ток второго коллектора определяется тем же током эмиттера, что и ток первого коллектора.
Источники информации
1. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ С.В.Якубовский, Л.И.Ниссельсон, В.И.Кулешова и др.; Под ред. С.В.Якубовского. - М.: Радио и связь, 1990, с.35, рис.2.8.
2. Патент №2231919 (РФ). МКИ Н03К 5/02. Интегральный формирователь / П.А.Дик, А.И.Гольдшер, Ю.П.Докучаев, В.Р.Кучерский - опубл. 2004, Бюл. №18.
Claims (1)
- Интегральный формирователь, содержащий предварительный каскад, первый выход которого соединен с базой выходного транзистора нижнего плеча двухтактного выходного каскада, второй выход предварительного каскада соединен с выходом первого источника тока и с базой первого транзистора n-р-n-типа, эмиттер которого соединен с выходом второго источника тока и с базой второго транзистора n-p-n-типа, коллекторы первого и второго транзисторов соединены с положительной шиной источника питания, эмиттер второго транзистора соединен с соответствующим выводом выходного транзистора и с выходной шиной формирователя импульсов, отличающийся тем, что первый источник тока выполнен на латеральном транзисторе р-n-р-типа, при этом коллектор латерального транзистора является выходом первого источника тока, а выходом второго источника тока является дополнительная область р-типа, расположенная внутри изолированного n-кармана латерального транзистора между его коллектором и границей изолирующей р-области данного n-кармана.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011134345/08A RU2474044C1 (ru) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Интегральный формирователь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011134345/08A RU2474044C1 (ru) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Интегральный формирователь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2474044C1 true RU2474044C1 (ru) | 2013-01-27 |
Family
ID=48807168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011134345/08A RU2474044C1 (ru) | 2011-08-17 | 2011-08-17 | Интегральный формирователь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2474044C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2547616C1 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Интегральная схема задержки включения |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988000768A1 (en) * | 1986-07-15 | 1988-01-28 | Combustion Electromagnetics, Inc. | Dc to dc converter current pump |
SU1547044A1 (ru) * | 1987-12-14 | 1990-02-28 | Московский Инженерно-Физический Институт | Интегральный формирователь импульсов |
RU2074510C1 (ru) * | 1991-12-23 | 1997-02-27 | Владимир Захарович Борисов | Формирователь импульсного тока |
RU2231919C2 (ru) * | 2002-07-30 | 2004-06-27 | Государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Интегральный формирователь |
US20050073790A1 (en) * | 2003-10-03 | 2005-04-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Microdevice, microdevice array, amplifying circuit, memory device, analog switch, and current control unit |
-
2011
- 2011-08-17 RU RU2011134345/08A patent/RU2474044C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1988000768A1 (en) * | 1986-07-15 | 1988-01-28 | Combustion Electromagnetics, Inc. | Dc to dc converter current pump |
SU1547044A1 (ru) * | 1987-12-14 | 1990-02-28 | Московский Инженерно-Физический Институт | Интегральный формирователь импульсов |
RU2074510C1 (ru) * | 1991-12-23 | 1997-02-27 | Владимир Захарович Борисов | Формирователь импульсного тока |
RU2231919C2 (ru) * | 2002-07-30 | 2004-06-27 | Государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Интегральный формирователь |
US20050073790A1 (en) * | 2003-10-03 | 2005-04-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Microdevice, microdevice array, amplifying circuit, memory device, analog switch, and current control unit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2547616C1 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Интегральная схема задержки включения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107371382B (zh) | 具有双基极双极结型晶体管的优化操作的电路、方法和系统 | |
US7737737B2 (en) | Drive circuit for voltage driven electronic element | |
CN103367449A (zh) | 包括保护环的半导体器件以及相关的半导体系统 | |
CN103219979B (zh) | 射频切换器及其辅助电压产生单元和产生辅助电压的方法 | |
US20170047922A1 (en) | Bidirectional Semiconductor Switch with Passive Turnoff | |
US11804835B2 (en) | Method and system of operating a bi-directional double-base bipolar junction transistor (B-TRAN) | |
US11522051B2 (en) | Method and system of operating a bi-directional double-base bipolar junction transistor (B-TRAN) | |
RU2474044C1 (ru) | Интегральный формирователь | |
US6054740A (en) | Protection against overvoltages of an integrated MOS power transistor | |
US20240250159A1 (en) | Insulated gate bipolar transistor device | |
CN103077946A (zh) | 在同一半导体衬底内形成电力和电路元件的半导体装置 | |
KR102590999B1 (ko) | 스위칭 전환에서 추가 타이밍 단계를 갖는 이중-베이스 양극성 트랜지스터의 동작 | |
EP2775621A1 (en) | A Dickson charge pump circuit | |
US4121116A (en) | Component for logic circuits and logic circuits equipped with this component | |
KR101208515B1 (ko) | 솔라셀 내장 액정표시장치 | |
RU2439767C1 (ru) | Устройство резервного электропитания | |
CN216056801U (zh) | 电源转换器 | |
US20240243123A1 (en) | Power semiconductor device | |
RU2472271C1 (ru) | Устройство резервного электропитания | |
RU114807U1 (ru) | Варикап | |
KR0168323B1 (ko) | 집적회로 | |
US9837999B2 (en) | Electronic device with substrate current management | |
RU2547616C1 (ru) | Интегральная схема задержки включения | |
SU1173551A1 (ru) | Логический элемент | |
RU2428765C1 (ru) | Полупроводниковый прибор со встроенной защитой в цепях управления и нагрузки |