[发明专利]热电偏置电压发生器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及偏置电压发生器。

背景技术

本领域公知，很多电子装置需要偏置电压源，以使所述装置在期望的工作区域内工作。例如，用于对输入信号线性放大的晶体管一般需要偏置电压使所述晶体管在其线性工作区域内工作。

更具体而言，在一个例子中，要求某些应用中的耗尽型(D型)MESFETS和HEMTS在将漏极电压设为正电压，将源极设为接地，并且向栅极施加负电压(低于地电势)的情况下工作。在分立地采用D型FETS或者将其用于集成电路中时，任何负DC偏压通常来自于除了正DC电源和接地连接之外的外部负电源。

有两种用于向耗尽型FETS提供负DC偏压的常用方案。最常用的方法是“芯片外”外部DC电源。另一种更为紧凑、集成的方案可以采用DC-DC转换器电路，其需要晶体管、电阻器、大电容器、振荡信号和正DC电源。

如本领域公知的，一种电势来源是热电。一种热电效应是赛贝克效应。更具体而言，将线性的某种材料的组合称为热电偶接点。热电偶是一种由一个或多个热电偶接点构成的用于测量温度的装置。热电偶接点以可探测的电压响应于这一热梯度。其以赛贝克(seebeck)效应(按伏特每度C计量)为基础，其中，如果沿两种不同的材料的两个接点之间存在温度梯度，那么在所述两种不同的材料之间将出现电压。有时，将很多对接点或者热偶串联，其中，将一个热偶产生的净热电压加到下一个热偶等的净热电压上。这一多串行连接将产生较大的热电输出。将这样的串联热偶连接称为热电堆。将热电堆紧邻通常为薄膜电阻器的热源放置。热电敏感度将等于所探测的电压除以热源中消耗的功率，其单位为V/W。用于使热电堆热电输出最大化的参数为：热电堆的数量、热电堆长度、热电堆宽度、热电堆间距和与热源的接近度。

如下述方程所示，将串联的热偶的热接点和冷接点之间的温度微分(T_i，T_o)的和与赛贝克系数(α_k)相乘，从而得到所述热电堆的探测电压(V_out)。敏感度(sensitivity)(S)等于所述探测电压除以所消耗的功率。

Seebeck，α_tc～300μV /C

Vuot=αtcΣi=1N(Ti-T0)]]>

Sensitivity，S＝V_out/P_diss，(V/W)