162129. lajstromszámú szabadalom • Memóriával rendelkező szimmetrikusan vezetőképes áramkapcsoló félvezető eszköz

162129 29 30 ni ahhoz, hogy az eszköz alapjában véve pillanatszerűen változzék vezető állapotából záró állapotába. A 78 kapcsoló helyett egy változtatható ellenállást, vagy egy potenciométert is használhatunk ahhoz, hogy egyen- vagy váltakozó feszültséget, vagy áramot fokozatosan alkalmazhassunk a 10 eszközre; a 10 eszköz alapjában véve pillanatszerűen átváltható, ill. átváltoztatható záró állapotában, ha az alkalmazott jel eléri az előre meghatározott értéket. A 10 eszköz mindaddig megmarad záró állapotában, amíg az alkalmazott feszültség újból el nem éri a küszöbértéket. Ennek következtében a kapcsoló 10 eszköz átváltozik vezető állapotába a küszöbérték feletti, ráható villamos tér (az alkalmazott feszültség) hatására, és visszaváltozik záró állapotába, ha az alkalmazott villamos potenciál a küszöbérték alatt van, és egy másik eltérő villamos tér (egyen- vagy váltakozó feszültség vagy áram) hat rá. A kapcsoló 10 eszköznek alapjában véve teljes memóriája van; meglevő állapotára „emlékszik", és mindaddig nem változtatja meg állapotát, amíg nem hat rá a megfelelő villamos tér. A memória-típusú félvezető anyagból készült kapcsoló eszköz egy előnyös kiviteli alakja a következő: 50% tellurból és 50'% germániumból van kialakítva, felülete oxidot tartalmaz, és a félvezető anyag felütetére wolfram elektródok vannak alkalmazva. Záró ellenállása legalább 50 millió ohm, vezető ellenállása 1 ohm, vagy annál kevesebb. Kb. 10 Watt terhelésnél és kb. 1000 ohm terhelőellenállás mellett 20 Volt küszöbértékű váltakozó feszültség alkalmazása „gyújtja be" az eszközt és változtatja vezető állapotába, és kb. 5 Volt egyenfeszültségű impulzus pillanatszerű alkalmazása kb. 15 Volt alkalmazott váltakozó feszültség mellett átváltoztatja az eszközt záró állapotába. A töltés hordozást gátló centrumok növelése — a leírás megelőző részében kimutatott módon — növeli az eszköz „begyújtásához" szükséges alkalmazott feszültség küszöbértékét. Tehát, ha a fentebb említett kapcsoló eszközöt a wolfram elektródok helyett arany elektródokkal látjuk el, akkor az eszköz vezető állapotából záró állapotába való változtatásához szükséges egyenfeszültségű impulzus csupán 2 Volt. Az anyag és az elektródok megfelelő megválasztásával, valamint ezeknek az anyagoknak megfelelő kezelésével, és az elektródok ráhelyezésével a kapcsoló eszközök méretezhetők, és jóformán bármilyen villamos karakterisztikát kielégítő igénnyel. A memóriával rendelkező árammegszakító eszköz váltakozó áramú működésének a módját illusztrálják a 20. ábra 80 és 81 jelalakjai és 84 jelleggörbéi. Itt a 78 kapcsoló nyitott állapotban van, és a 76 kapcsolót működtetjük a villamos terhelőáramkör terhelésének változtatására, és ennek segítségével az árammegszakító eszközön átfolyó áram változtatására. Az árammegszakító eszköz működésének magyarázatára tegyük fel, hogy az árammegszakító 10 eszközt a vizsgáló áramkörbe úgy helyezzük, amikor az vezető állapotában van, és amikor az alkalmazott villamos tér (váltakozó feszültség) a küszöbérték alatti. Ezt ábrázolják a 20. ábra első részének görbéi, ahol az áram 81 jelalakja takarja a feszültség 80 jelalakját, és a feszültség-áram 84 jelleggörbe az I tengely mentén fekszik, ami alapjában véve teljes áramáthaladást jelez a küszöbérték alatti feszültségek alkamazása esetében. Ez megfelel a 26. ábra 152 és 153 görbéinek. Ha megnöveljük a terhelőáramkör terhelését — pl. a 76 kapcsoló zárásával — hogy növekedjék az árammegszakító 10 eszközön átfolyó áram, akkor az áramszakító 10 eszköz alapjában véve pillanatszerűen változik vagy vált át vezető állapotából záró állapotába, mint azt a 20. ábra második része mutatja, ahol az áram 81 jelalakja és a feszültség-áram 84 jelleggörbe nem mutat áram áthaladást. Ez megfelel a 26. ábra 150. görbéjének. A 76 kapcsoló helyett változtatható ellenállás vagy potenciométer is használható a terhelés — és ezáltal a 10 eszközön áthaladó áram — fokozatos növelésére, amikor a 10 eszköz alapjában pillanatszerűen visszaváltozik, vagy átvált záró állapotába, ha az átfolyó áram növelése elér egy előre meghatározott értéket. Az árammegszakító eszköz mindaddig nem fog maradni záró állapotában, ameddig az alkalmazott feszültség a küszöbérték alatt van, mint azt a 20. ábra harmadik része mutatja, és ez még akkor is így van, ha az alkalmazott feszültséget teljesen megszüntetjük. Ha azonban az alkalmazott feszültség a küszöbérték fölé nő, akkor az árammegszakító 10 eszköz „begyújt", és alapjában véve pillanatszerűen átvált vagy változik záró állapotából vezető állapotába, amint azt a 20. ábra negyedik része illusztrálja, ahol az áram 81 jelalakja fedi a feszültség 80 jelalakját, és az összetett feszültség-áram 84 jelleggörbe az I tengely mentén fekszik. A 20. ábra 84 jelleggörbéjén van ugyan egy enyhe esés, ezt az esést azonban — mivel nagyon kicsi — nem jelöltük a 20. ábrán. Miután az árammegszakító eszköznek memóriája van, záró és vezető állapotára „visszaemlékszik"; és alapjában véve pillanatszerűen változik vezető állapotából záró állapotába egy reáható villamos tér hatására (az áram növekedésére), és záró állapotából vezető állapotába egy másik villamos tér hatása (azaz egy küszöbérték fölötti feszültség alkalmazása) folytán. A memóriával rendelkező árammegszakító eszköz égy előnyös kiviteli példája 50% tellurból és 50% germániumból kialakított félvezető anyag, amelynek felületét homokfúvással kezeltük, salétromsavval oxidáltuk, majd klóroztuk, és a félvezető anyag felületére wolfram elektródokat helyeztünk el. Az eszköznek legalább 50 millió ohm szigetelési ellenállása és kb. 1 ohm vagy annál kisebb vezetési ellenállása van. A kb. 1000 ohm ellenállásra kb. 10 Watt terhelést alkalmazva, kb. 50 Volt küszöbértéknyi váltakozó feszültség alkalmazása „begyújtja" az eszközt, és vezető állapotába változtatja azt. Ha az esz-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 15