Устройство для термозащиты интегральных схем

 

Изобретение относится к автоматике, в частности к термозащитным устройствам монолитных интегральных микросхем. Устройство содержит транзисторный датчик температуры, последовательно с которым включен в диодном режиме транзистор смещения, управляющий, усилительный и исполнительный транзисторы и обеспечивает повышение надежности путем предотвращения как общего перегрева кристалла, так и перегрева его отдельных элементов за счет введения в устройство дифференциального каскада, транзисторного триггера и управляемого источника тока. При этом управление источника тока осуществляется с выхода транзисторного триггера, у которого коллекторы транзисторов включены в эмиттерные цепи дифференциального каскада. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

119) (111 (51) г G 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К А870РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2 t ) 4346386!24-24 (22) 21.02.87 (46) 07.02.90. Бюл. 1 " 5 (71) Институт физики полупроводников

АИ ЛитССР (72) Д. B. Баранаускас и В.Ю.Юодвалькис (53) 621 555(088.8) (56) Патент США И 4574205, кл. И 01 D 31/00, опублик. 1986.

Авторское свидетельство СССР

1" 590718,. . G 05 D 23/20, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРНОЗАЩИТЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ (57) Изобретение относится к автоматике, в частности к термозащитным устройствам монолитных интегральных микИзобретение относится к автоматике, в частности к устройствам термоэащиты, может быть использовано для предотвращения общего перегрева крис-. талла монолитной интегральной схемы и одновременно локального перегрева отдельных элементов и переходов, а также может быть использовано в интегральных мощных усилителях, в стабилизаторах тока и напряжения, компараторах, формирователях, преобразователях сигналов и других интегральных схемах.

Цель изобретения — повышение на" дежности.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит транзисторный датчик 1 температуры, транзистор 2

2 росхем. Устройство содержит транзисторный датчик температуры, последовательно с которым включен в диодном режиме транзистор смещения,,управляю" щий, усилительный и исполнительный транзисторы и обеспечивает повышение надежности путем предотвращения как общего перегрева кристалла, так и ïåрегрева его отдельных элементов за счет введения в устройство дифференциального каскада, транзисторного триггера и управляемого источника тока.

При этом управление источника тока осуществляется с выхода транзисторного триггера, у которого коллекторы транзисторов включены в эмиттерные цепи дифференциального каскада. 1 ил. смещения, управляющий транзистор 3, усилительный транзистор 4, первый и второй резисторы 5 и 6, источник 7 ф1( опорного напряжения, исполнительный р транзистор 8, нагрузку 9, шины 10 и

11 питания, дифференциальный каскад

12, транзисторный триггер 13 и управ;ляемый источник 14 тока, при этом дифференциальный каскад реализован на транзисторах 15 и 16, транзисторный

1 триггер - на транзисторах 17 и .18, управляемый источник тока - на транзисторах 19 и 20.

Устройство работает следующим об; разом.

В исходном состоянии на базе транзистора 15 существует положительное напряжение, которое образуется на транзисторе 2 смещения и переходе ба1(41573 эа - эмиттер датчика 1. Данное напряжение и держит транзистор 15 в от" крытом. состоянии, а также открыты и транзисторы 18 и 4. Ток открытого транзистора 4 протекает через первый резистор 5 и транзистор 20, включенный в диодном режиме, который вместе с транзистором 1Я образует источник тока.

0 случае нагрева транзисторного датчика 1 до определенной температуры

его напряжение база — эмиттер падает, базовый ток через транзистор 15 резко уменьшается и транзистор закрывается. 15

Закрываются и транзисторы 18 и 4 изза отсутствия Базового тока, получае мого от транзистора 15 . После закрытия транзистора 4 ток через транзистор 20 также уменьшается, закрывая транзисторы 1 и 3. В то же время иэ-за наличия базового тока на транзисторе 16 от источника 7 он открывается и открывает транзистор 17, который дополнительно шунтирует базы тран-25 зисторов 18 и 4 на общую шину, способствуя дальнейшему их запиранию. Таким образом, на определенной точке температуры получают резкий рывок выключения исполнительного транзистора 8, но зо полного выключения не происходит, потому что автоматически происходит выключение тока питания транзисторов 15 и 16. В случае охлаждения датчика весь процесс происходит аналогично, 3 но в обратном порядке.

В случае перегрева всего кристал ла напряжение на транзисторах 1, 2, 15, 1G, 17, 18 и 4 падает, но напряжение на базе транзистора 16 остается

40 постоянным, Базовый ток в данном транзисторе возрастает, и он открывается, открывая транзистор 17, который шунтирует базы транзисторов 18 и 4 на общую ыину источника питания и закры- 45 вает их. 0 дальнейыем процесс происходит описанным способом, 4

Таким образом, предлагаемая схема срабатывает от перегрева кристалла и от перегрева мощного транзистора, что обеспечивает повышенную надежность.

Устройство легко выполнимо в интег..ральном исполнении, занимает мало места на кристалле и употребляет незначительную часть энергии. Кроме того, устройство обеспечивает возможность внешнего управления по базовой цепи исполнительного транзистора. формула изобретения

Устройство для термозащиты интегральных схем, содержащее транзисторный датчик температуры, транзистор смещения ° включенный в диодном режиме, управляющий транзистор, усилительный транзистор, два резистора, источник опорного напряжения, последовательно соединенные исполнительный транзистор и нагрузку, подключенные к шинам питания, при(ем транзисторный датчик температуры и транзистор смещения соединены последовательно и подключены параллельно исполнительному транзистору, база которого соединена с одним из выходных электродов управляющего транзистора, другой выходной электрод которого связан с одной из ыин питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыыения надежности, устройство содержит транзисторный дифференциальный каскад, транзисторный триггер и управляемый источник тока, управляющий вход которого соединен с выходным электродом усилительного транзистора через первый реэистор,выходы управляемого источника тока подключены соответственно к базе управляющего транзистора и коллекторам транзисторов дифференциального каскада, подключенным эмиттерами через соответствующие транзисторы транзисторного триггера к другой шине питания, выход транзисторного триггера соединен с базой усилительного транзистора, другой выходной электрод которого подключен к другой шине питания, база транзисторного датчика температуры и база одного из транзисторов дифференциального каскада подключены через второй резистор к одной шине питания, а выход источника опорного напряжения соединен с базой другого транзистора дифференциального каскада .

1У 1573

Соста витель Г. Крейман

Техред И.дидык Корректор Л. Патай

Редактор Е. Папп

Заказ 279 Тираж 655 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 11