Мікроелектронний пристрій для вимірювання температури з частотним виходом

Мікроелектронний пристрій для вимірювання температури з частотним виходом, який містить термочутливий сегнетоелектричний конденсатор, який відрізняється тим, що введено біполярний транзистор, МДН-транзистор, перший та другий резистори, пасивну індуктивність, конденсатор, джерело постійної напруги, причому база біполярного транзистора з'єднана з першими виводами першого і другого резисторів, а другий вивід друго 3 Недоліком даного пристрою є невисока чутливість і точність вимірювання, зумовлена вимірюванням температури по кількості витків третьої регульованої обмотки трансформаторного компаратора струму. В основу корисної моделі поставлено задачу створення мікроелектронного пристрою для вимірювання температури з частотним виходом, в якому за рахунок введення нових блоків та зв'язків між ними досягається підвищення чутливості і точності вимірювання. Поставлена задача вирішується тим, що в мікроелектронний пристрій для вимірювання температури з частотним виходом, який містить термочутливий сегнетоелектричний конденсатор, введено біполярний транзистор, МДН-транзистор, два резистори, пасивну індуктивність, конденсатор, джерело постійної напруги, що дозволило змінити складне і менш точне вимірювання температури у відомому пристрої для вимірювання температури на зручніше і більш точне вимірювання температури у запропонованому, причому база біполярного транзистора з'єднана з першими виводами першого і другого резисторів, а другий вивід другого резистора з'єднаний зі стоком МДНтранзистора, при цьому емітер біполярного транзистора і витік МДН-транзистора з'єднані між собою, а затвор МДН-транзистора з'єднаний з колектором МДН-транзистора, до якого підключений перший полюс термочутливого сегнетоелектричного конденсатора та перша вихідна клема та перший вивід пасивної індуктивності, а другий вивід пасивної індуктивності з'єднаний з другим виводом першого резистора, першим виводом конденсатора і першим полюсом джерела постійної напруги, при цьому другий вивід конденсатора з'єднаний з другим полюсом джерела постійної напруги, другим полюсом термочутливого сегнетоелектричного конденсатора, стоком МДН-транзистора, другим виводом другого резистора, які утворюють загальну шину, до якої підключена друга вихідна клема. На кресленні наведено схему мікроелектронного пристрою для вимірювання температури з частотним виходом. Пристрій містить дільник напруги, що складений з першого резистора 1 і другого резистора 2, які під'єднані до бази біполярного транзистора 3, який через емітер з'єднаний з МДН-транзистором 4, стік якого під'єднано до загальної шини, а за 62316 4 твор з'єднаний з колектором біполярного транзистора 3, паралельно до транзисторної структури ввімкнено термочутливий сегнетоелектричний конденсатор 5, діелектрична проникність якого залежить від прикладеної напруги, послідовно до термочутливого сегнетоелектричного конденсатора 5 під'єднано пасивну індуктивність 6, до якої паралельно ввімкнено конденсатор 7 і джерело постійної напруги 8, яке з'єднано з дільником напруги, утвореним першим резистором 1 і другим резистором 2. Пристрій працює наступним чином. В початковий момент часу температура не діє на термочутливий сегнетоелектричний конденсатор 5. Підвищення напруги джерела постійної напруги до величини, коли на електродах колектор - стік біполярного транзистора 3 і МДН-транзистора 4 виникає від'ємний опір, який приводить до виникнення електричних коливань в контурі, утвореному послідовним включенням повного опору з ємнісним характером на електродах колектор-стік біполярного транзистора 3 і МДН-транзистора 4 та індуктивним опором пасивної індуктивності 6. Конденсатор 7 запобігає проходженню змінного струму через джерело постійної напруги 8. Дільник напруги, утворений першим резистором 1 і другим резистором 2, що з'єднує джерело постійної напруги 8 і базу біполярного транзистора 3, дозволяє задати робочу точку для останнього. При наступній дії температури на термочутливий сегнетоелектричний конденсатор 5 приводить до зміни діелектричної проникності діелектрика за законом Кюрі-Вейса  за рівнянням:   , а зміна діелектричної     проникності  діелектрика термочутливого сегнетоелектричного конденсатора 5 зумовлює зміну значення його ємності за відомою формулою: S C     0  . Оскільки термочутливий сегнетоелеd ктричний конденсатор 5 ввімкнений між електродами колектор-стік біполярного транзистора 3 і МДН-транзистора 4, змінюється ємнісна складова повного опору на електродах колектор-стік біполярного транзистора 3 і МДН-транзистора 4, а це, викликає зміну резонансної частоти коливального контуру. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 62316 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601