SU1631673A1 - Преобразователь посто нного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в цеп х питани  маломощных интегральных схем. Цель изобретени  - повышение КПД. Устройство содержит генератор 1 импульсов, подключенный одним выводом к входному выводу, а вторым - к общей шине, три конденсатора 3-5 и МДП-транзисторы 2, 6, 7, 8, 9. МДП- транзистор 2 выполнен с индуцированным р-каналом, сток и подложка которого подключены к одной обкладке конденсатора 3, а к выходному выводу устройства подключена одна обкладка третьего конденсатора 5, друга  обкладка которого подключена к общей шине. МДП-транспорты 6-9 выполнены с индуцированным п-каналом. МДП-транзисторы 6 и 7 своими затворами, стокам и подложками подключены к входному выводу . Первый выход генератора 1 импульсов подключен к другой обкладке конденсатора 3, а его второй выход - к затвору МДП-тран- зистора 2 и к затвору МДП-транзистора 8, исток и подложка которого подключены к общей шине, а сток - к истоку МДП-транзистора 2 и одной обкладке конденсатора 4, друга  обкладка которого поключенэ к истоку МДП-транзистора 7 и затвору, стоку и подложке МДП-транзистора 9, исток которого подключен к выходному выводу, а исток МДП-транзистора 6 подключен к стоку МДП-транзистора 2. Указанное выполнение устройства обеспечивает минимальные потери энергии при зар де конденсаторов . 2 ил, сл Qs W Ј О xj OJ

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при преобразовании малых посто нных напр жений, например, дл  цепей питани  маломощных интегральных схем.

Цель изобретени  - повышение КПД.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема преобразовател  посто нного напр жени ; на фиг. 2 - экспериментальные вольт-амперные характеристики МДП-тран- зистора 2П904А, включенного по схеме диода , как первый, второй и четвертый МДП-транзистор с п-каналом (а),и кремниевого диода Д243Б (б).

Устройство содержит генератор 1 импульсов , МДП-транзистор с индуцированным р-кзналом , гри конденсатора 3, 4 и 5, четыре МДП транзистора 6-9 г. индуцированным п-канолом. Напр жение положительной пол рности от источника входного напр жени  UBx подаетс  на затворы, стоки и подложки МДП-транзисторов 6 и 7, а также на один вывод генератора 1 импульсов, второй вывод которого подключен к истоку с подложкой МДП-транзистора 8 и общей шине. Первый выход генератора импульсов 1 подключен к одной обкладке конденсатора 3, друга  обкладка которого подключена к стоку с подложкой МДП-транзистора 2 и истоку МДП-транзистора 6. Второй выход генератора 1 импульсов подключен к затворам МДП-гранзисторов 2 и 8. К общей шине также одна обкладка конденсатора 5, друга  обкладка которого подключена к выходному выводу и истоку МДП-транзистора 9, затвор, с гок и подложка которого подключены к истоку МДП-транзистора 7 и одной обкладке конденсатора 4, друга  обкладка которого подключена к истоку МДП-транзистора 2 и стоку МДП-транзистора 8.

Схемы генераторов пр моугольных импульсов известны. В предложенном устройстве может быть использован генератор 1, собранный по схеме мультивибратора. Первый и второй выходы генератора 1 импульсов  вл ютс  выводами с различных плеч мультивибратора: когда на первом выходе присутствует положительное напр жение (примерно, равное напр жению UBX, то на втором выходе напр жение практически равно нулю, и наоборот. Кроме того, номера выходов генератора 1 импульсов могут быть вз ты произвольно. Посто нное напр жение UBX  вл етс  напр жением питани  дл  генератора 1 импулъсов,

МДП-трэнзисторы 6, 7 и 9 включены по схеме диода, При малом пороговом напр - жении Uo этих МДП-транзисторов

() они характеризуютс  минимальным падением пр мого напр жени  (меньшим , чем обычные кремниевые диоды). На фиг, 2 приведены экспериментальные характериетики дл  МДП-транзистора 2П904А, включенного как МДП-транзисто- ры б, 7 и 9 (а), и дл  сравнени  кремниевого диода Д243Б (б). Из фиг. 2 следует, что дл  работы на малых UBX и небольших токах

целесообразнее использовать низкопороговые МДП-транзисторы.

Пробразователь работает следующим образом.

При нулевом напр жении на первом выходе генератора 1 импульсов и положительном напр жении на втором его выходе МДП-транзистор 2 закрыт, а МДП-транзистор 8 открыт. При этом все конденсаторы зар жаютс  до напр жени , близкого к UBx

конденсатор 3 зар жав с  через МДП-транзистор (диод) 6; конденсатор 4 - через МДП- транзисгоры 7 и 8; конденсатор 5 - через МДП-транзисгоры (диоды) 7и 9. При переключении мультивибратора, т.е при по влении положительного напр жени  на первом выходе генератора импульсов 1 и исчезновении его на втором выходе, состо ни  МДП-транзисторов 2 и 8 измен ютс  на противоположные: МДП-транзистор 2 открыт а МДП-транзистор 8 закрыт. Через открытый МДП-транзистор 2 конденсаторы 3 и 4 включаютс  в последовательную цепь, напр жение на которой становитс  близким к 2 UBX. Кроме того, напр жение первичного

источника UBx суммируетс  с напр жением на конденсаторах 3 и 4, в результате чего на выходной клемме устройства напр жение UBHIX становитс  равным 3UBx. Этим напр жением через МДП-транзистор 9 зар жаетс  выходной конденсатор 5.

Предложенный преобразователь  вл етс  умаломощным и позвол ет получать существенное повышение ивых при работе на высокоомную нагрузку. Дл  получени  лучших характеристик целесообразно использовать МДП-транзисторы с короткими каналами (ДМДП, УМДП), которые обладают минимальными сопротивлени ми каналов (до сотых долей Ома).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь посто нного напр жени  в посто нное, содержащий генера- тор импульсов, подключенный одним выводом к входному выводу дл  подключени  источника входного напр жени , а вторым - к общей шине, три конденсатора и п ть МДП-транзисторов с индукцированными каналами, первый из которых имеет р-ка- нал, сток и подложка которого подключены к первой обкладке первого конденсатора и истоку второго МДП-транзистора, сток и подложка которого соединены между собой , а затвор поключен к затвору третьего МДП-транзистора, исток которого подключен к первой обкладке второго конденсатора , а к выходному выводу подключена перва  обкладка третьего конденсатора, втора  обкладка которого подключена к общей шине, затворы первого и четвертого МДП-транзисторов соединены между собой , исток и подложка четвертого МДП- транзистора соединены между собой, сток и подложка п того МДП-транзистора соединены между собой, отличающийс 

   тем, что, с целью повышени  КПД, второй, третий, четвертый и п тый МДП-транзисто- ры имеют п-канал, причем сток и затвор второго МДП-транзистора подключены к

   входному выводу и стоку с подложкой третьего МДП-транзистора, исток которого подключен к затвору и стоку п того МДП- транзистора, исток которого подключен к первой обкладке третьего конденсатора,

   втора  обкладка которого подключена к истоку четвертого МДП-транзистора, сток которого подключен к второй обкладке второго конденсатора и истоку первого МДН-транзистора, затвор которого подключен к второму выходу генератора импульсов , первый выход которого подключен к второй обкладке первого конденсатора.

   0,1

   8

   0,5 Фиг.2

   0,1

   0,9