Мікроелектронний піроелектричний сенсор температури з частотним виходом

Мікроелектронний піроелектричний сенсор температури з частотним виходом, який містить польовий транзистор, пасивну індуктивність, конденсатор, перше і друге джерела напруги, загальну шину, причому до стоку польового транзистора підключена перша вихідна клема та перший вивід пасивної індуктивності, другий вивід пасивної індуктивності з'єднаний з першим виводом конденсатора і першим полюсом другого джерела напруги, а другий вивід конденсатора з'єднаний з другим полюсом другого джерела напруги, другим полюсом першого джерела напруги і загальною шиною, до якої підключена друга вихідна клема, який відрізняється тим, що на затвор польового транзистора напилено плівку піроелектрика і поглинач випромінювання, введено біполярний транзистор з U 2 (19) 1 3 джерела напруги, а другий полюс першого джерела напруги з'єднаний із стоком другого польового транзистора, при цьому витоки першого і другого польового транзисторів з'єднані між собою, а затвор другого польового транзистора з'єднаний із стоком першого польового транзистора, до якого підключена перша вихідна клема та перший вивід пасивної індуктивності, а другий вивід пасивної індуктивності з'єднаний з першим виводом конденсатора і першим полюсом другого джерела напруги, при цьому другий вивід конденсатора з'єднаний з другим полюсом другого джерела напруги, стоком польового транзистора і другим полюсом першого джерела напруги, які утворюють загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема. Недоліком даного пристрою є невисока чутливість і точність вимірювання. В основу корисної моделі поставлено задачу створення мікроелектронного піроелектричного сенсора температури з частотним виходом, в якому за рахунок введення нових блоків та зв'язків між ними досягається підвищення чутливості і точності вимірювання. Поставлена задача досягається тим, що в мікроелектронний піроелектричний сенсор температури з частотним виходом, який містить польовий транзистор, пасивну індуктивність, конденсатор, перше і друге джерела напруги, загальну шину, причому до стоку польового транзистора підключена перша вихідна клема та перший вивід пасивної індуктивності, другий вивід пасивної індуктивності з'єднаний з першим виводом конденсатора і першим полюсом другого джерела напруги і другим полюсом першого джерела напруги, і загальною шиною, до якої підключена друга вихідна клема, на затвор польового транзистора напилено плівку піроелектрика і поглинач випромінювання, введено біполярний транзистор з напиленими на базу плівкою піроелектрика і поглиначем випромінювання, конденсатор з плівкою піроелектрика, причому затвор польового транзистора з напиленими плівкою піроелектрика і поглиначем випромінювання з'єднаний з першим полюсом першого джерела напруги, а другий полюс першого джерела напруги з'єднаний із колектором біполярного транзистора з напиленими на базу плівкою піроелектрика і поглиначем випромінювання, при цьому витік польового транзистора з напиленими на затвор плівкою піроелектрика і поглиначем випромінювання і емітер біполярного транзистора з напиленими на базу плівкою піроелектрика і поглиначем випромінювання з'єднанні між собою, а база біполярного транзистора з напиленими плівкою піроелектрика і поглиначем випромінювання з'єднана зі стоком польового транзистора з напиленими на затвор плівкою піроелектрика і поглиначем випромінювання, до якого підключена перша клема конденсатора з плівкою піроелектрика, при цьому друга клема конденсатора з плівкою піроелектрика з'єднана з колектором біполярного транзистора з напиленими на затвор плівкою піроеле 42780 4 ктрика і поглиначем випромінювання і загальною шиною. На кресленні наведено схему мікроелектронного піроелектричного сенсора температури з частотним виходом. Пристрій містить перше джерело напруги 1, що з'єднано одним полюсом до затвору польового транзистора 4 з напиленими плівкою піроелектрика 3 і поглиначем випромінювання 2, а іншим полюсом до колектора біполярного транзистора 5, який під'єднано до заземлення, витік польового транзистора 4 з'єднаний з емітером біполярного транзистора 5, а стік польового транзистора 4 через конденсатор з плівкою піроелектрика 11 під'єднано до пасивної індуктивності 8, база біполярного транзистора 5 з напиленими плівкою піроелектрика 6 і поглиначем випромінювання 7 з'єднана зі стоком польового транзистора 4, а паралельно транзисторам з'єднано конденсатор з плівкою піроелектрика 11, пасивну індуктивність 8 та конденсатор 9 і друге джерело напруги 10. Пристрій працює наступним чином. В початковий момент часу температура не діє на поглиначі випромінювання 2, 7 і конденсатор з плівкою піроелектрика 11. Підвищення напруги джерел напруги 1 і 10 до величини, коли на електродах стік - колектор польового транзистора 4 і біполярного транзистора 5 виникає від'ємний опір, який приводить до виникнення електричних коливань в контурі, утвореному послідовним включенням повного опору з ємнісним характером на електродах стік колектор польового транзистора 4 і біполярного транзистора 5 та індуктивним опором пасивної індуктивності 8. Конденсатор 9 запобігає проходженню змінного струму через друге джерело напруги 10. При наступній дії теплового випромінювання воно поглинається поглиначами випромінювання 4, 5 і передається на напилені на затвор польового транзистора 4 і базу біполярного транзистора 5 плівки піроелектрика 3 і 6. Теплове випромінювання також поглинається плівкою піроелектрика конденсатора 11. Теплова дія потужності випромінювання W викликає зміну температури DT піроелектрика (W ® DT), зміна температури DT зумовлює появу зарядів DQ на електродах піроелектрика(DT ® DQ), заряд DQ на електродах піроелектрика створює різницю потенціалів U(DQ ® U), яка додається до напруги, що існує на електродах затвор-витік польового транзистора 4 і базаемітер біполярного транзистора 5 і змінює значення ємності коливального контуру, утвореного послідовним включенням повного опору з ємнісним характером на електродах стік - колектор польового транзистора 4 і біполярного транзистора 5 та індуктивним опором пасивної індуктивності 8, а це викликає зміну резонансної частоти коливального контуру. Теплова дія потужності випромінювання W аналогічним способом збільшує напругу між клемами конденсатора з плівкою піроелектрика 11, а це змінює значення ємності коливального контуру, що робить даний пристрій більш чутливим до дії температури. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 42780 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601