Устройство для стабилизации эффективного порогового напряжения мдп -транзисторов интегральной схемы

 

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3427720/24-07 (22) 15.04.82 (46) 30.07.83. Бюл. М 28 (72) В.Н. Бирюков, В.Е. Прозоровский и С.Н ° Кузнецов (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова (53) 621.316.722. 1 (088,8) (56) 1. ЕФимов И.Е. и др. Микроэлектроника, М., "Высшая школа", 1977, .с. 302.

2. Пашли и др. Быстродействующие ЗУПВ с малым потреблением мощности.-"Электроника", 1977, ll 16; с. 34-41.

„„SU„„1032432 А 3(5D 805 Е1/ l0, Н 01 Ь 27/00 (S4)(S7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

ЭФФЕКТИВНОГО ПОРОГОВОГО НАПРЯЖЕНИЯ

МДП-ТРАНЗИСТОРОВ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ, содержащее два вспомогательных ИДПтранзистора, расположенных на подложке той же интегральной схемы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потребления и исключения генерации помех, первый из вспомогательных ИДП-транзисторов включен как истоковый повторитель с соединенными друг с другом стоком и затвором, а второй - в каскаде с общим истоком с единичным коэФФициентом усиления, причем его затвор соединен с истоком первого вспомогательного Р

МДП-транзистора, а сток - с подложф кой интегральной схемы. циентом усиления, причем его затвор соединен с истоком flepBol o вспомогательного транзистора, а сток — с подложкой интегральной схемы.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для стабилизации эффективного порогового напряжения интегральной схемы.

Предлагаемое устройство является фактически двухкаскадным усилителем постоянного тока, Первый каскад, реализованный в виде истокового повторителя, включает в себя МДП-транзистор 1, источник 2 питания и резистор, один из выводов ко1орого, соединен с подложкой 4. Второй каскад выполненный по схеме с общим истоком, состоит иэ МДП-транзистора 5, источника 6 питания и резистора 7. Коэффициент усиления второго каскада выбран равным единице, напряжение источник ка б питания не превышает напряжения отпирания перехода исток-подложка и порогового напряжения МДП-транзисторов интегральной схемы.

В процессе работы устройстве напряжение Е источника 2 питания устанавливается таким, что напряжение Ц смещения подложки 4, равное напряжению на стоке транзистора 5, располагается на уровне приблизитель но половины Е . При этом напряжение

Ов между истоком МДП-транзистора 1 и землей соответствует

У = Š— V + У где Uo - пороговое напряжение, одинановое для всех ИДП-транзисторов данной ийтегральной схемы.

В линейном режиме напряжение на выходе второго каскада на МДП-транзисторе 5, совпадающие с напряжением смещения подложки 4, определяется как где К - коэффициент усиления второго каскада.

Таким образом, напряжений Е, Е g питания выражение смещения подложки ,вид: при постоянстве источников 2 и 6 для напряжения

4 имеет .следующий

1 1032432

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для исполь, зования при производстве интегральных схем на полевых тарнзисторах с изолированными затворами. 5

Известно приспособление для стабилизации порогового напряжения ИДПтранзисторов интегральной схемы, представляющее собой фосфорсиликатное стекло, наносимое на поверхность 1О подзатворного диэлектрика 11

Недостаток известного технического решения проявляется в невысоком качестве стабилизации, обусловлен" ном подверженностью стекла влиянию 15 различных дестабилизирующих факторов, а именно температуры, ионизирующих излучений и т.п.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является 20 устройство для стабилизации эффективного порогового напряжения МДП-транзисторов интегральной схемы, содержащее самовозбуждающийся генератор, выполненный на вспомогательных ИДП- д5 транзисторах расположенных на подложке той же интегральной схемы, а также блок подкачки заряда, вход ,которого подключен к выходу генератора, а выход емкостью связан с подложкой Г2 1 °

Основные недостатки указанного устройства определяются значительным потреблением мощности от источника питания, что отрицательно сказывается на общей экономичности ин- 55 тегральной схемы, и генерацией помех, затрудняющих безотказное функционирование последней. Кроме того, большое количество составных элементов генератора и блока подкачки заряда су- 4О щественно увеличивает площадь кристалла интегральной схемы, Цель изобретения - снижение собственного потребления стабилизирующего устройства и исключение гене- 45 рации помех.

Поставленная цель достигается тем,„что в устрбйстве для стабилизации эффективного порогового напряжения

ИДП-транзисторов интегральной схемы, 50 содержащем два вспомогательных ИДПтранзистора, расположенных на лодложке той же интегральной схемы, первый из вспомогательных ИДП-тран зисторов включен как истоковый повторитель с соединенными друг с другом стоком и затвором, а второй - в каскаде, .с общим истоком с единичным коэффиV4 = — К (V „- V + Еб), У = — К (Е д — 2Ур + У 1 + Е ) 3 1032432

4 или при К = 1 ветствующего регулирования напряжения

Ец.+ Е6 Оф смещения подложки 4.

4 о Предлагаемое устройство, в составе

Из последнего соотношения видно, которого применено всего два всйомочто при использовании предлагаемого 5 гательных МДП-транзисторе, характеустройства напряжение Од, смещения ризуется весьма низким потреблением, подложки 4 оказывается пропорцио- что предопределяет удовлетворительнальным пороговому напряжению 0 . ную экономичность и. всей интегральУчитывая, что эффективное пороговое ной схемы в целом. Принятый принцип напряжение складывается из алгебраи- 1р осуществления стабилизации полностью ческой суммы напряжений t30 и 11, т.е. исключает какую-либо генерацию поравно Up - Up, можно заключить, что мех и при настроении, например, инв данном случае имеет место достаточ- тегральных усилителей на МДП-транно совершенная компенсация уходов зисторах обеспечивает получение распорогового напряжения 00 путем соот- 15 ширенного динамичесокго диапазона

Составитель Л. Морозов

Редактор Н. Гришанова ТехрещМ.Гергель КорректорВ. Бутяга

Заказ 5398/51 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475 филиал ППП "Патент", г) Ужгород, ул. Проектная, 4