Источники опорного напряжения на МОП-транзисторах – Полупроводниковая силовая электроника

May 10, 2015 by admin Комментировать »

Достаточно высокая температурная стабильность источников опорного напряжения обеспечивается при одновременном использовании двух МОП-транзисторов — одного со встроенным каналом (М2), второго — с индуцированным (Ml), как показано на рис. 3.13 [114].

Рис. 3.13. Эквивалентная схема источника опорного напряжения на МОП-транзисторах

Выходное напряжение такого ИОН определяется выражением

где i/tl — порог транзистора Ml; Ut2 — порог транзистора М2 (отрицательный); βν β2 – крутизна транзисторов.

С изменением температуры кристалла ИМС сумма порогов не изменяется и опорное напряжение остается постоянным (i/n = const).

Температурный дрейф выходного напряжения такого источника опорного напряжения легко вычислить с использованием следующего выражения:

где ар а2 — температурные коэффициенты порогового напряжения транзисторов с индуцированным и встроенным каналами; А — корень квадратный отношения крутизны транзисторов Ml и М2.

В свою очередь, численное значение параметра А определяется выражением:

Для получения независимого от температуры ИОН значение А должно удовлетворять соотношению.

Особенности схемотехнической реализации мощных выходных каскадов микросхем стабилизаторов напряжения

Мощные выходные каскады ИМС стабилизатора напряжения предназначены для обеспечения требуемого тока нагрузки (от единиц и десятков миллиампер для маломощных стабилизаторов до единиц и десятков ампер для мощных).

На кристалле мощные выходные каскады часто занимают большую часть площади микросхемы.

Через выходные каскады протекают самые большие токи ИМС стабилизатора. Эти токи значительно больше собственного тока потребления ИМС стабилизатора. Важная задача — обеспечить возможность работы стабилизатора напряжения при минимальной разности напряжений между входным нестабилизированным напряжением и выходным стабилизированным, то.есть важно обеспечить минимальное значение параметра «Остаточное напряжение» (Dropout Voltage). В этом случае мощность, рассеиваемая на выходных каскадах, будет минимальна. Ее численное значение будет определяться простым выражением:

>

На рис. 3.14 представлена фотография кристалла типовой микросхемы стабилизатора напряжений, включающего все вышеуказанные блоки.

Рис. 3.14. Фотография кристалла типовой микросхемы стабилизатора напряжения

Таблица 3.4. Эквивалентные электрические схемы выходных каскадов стабилизаторов напряжения

Существует несколько основных схемотехнических вариантов реализации выходных каскадов ИМС стабилизаторов напряжения [19]:

—                      схема Дарлингтона;

—                      р-п-р транзистор;

—                      схема Шиклай;

—                      p-МОП транзистор.

В табл. 3.4 обобщены основные преимущества и недостатки схемотехнических решений, наиболее часто используемых в современных силовых ИМС выходных каскадов.

Источник: Белоус А.И., Ефименко С.А., Турцевич А.С., Полупроводниковая силовая электроника, Москва: Техносфера, 2013. – 216 с. + 12 с. цв. вкл.

Оставить комментарий

Устройство витков выходе генератора импульсов микросхемы мощности нагрузки напряжение напряжения питания приемника пример провода работы радоэлектроника сигнал сигнала сигналов сопротивление схема теория транзистора транзисторов управления усиления усилитель усилителя устройства частоты