[发明专利]具有基于JFET的桥接电路的压阻式转换器和压阻式压力传感器

权利要求书

1.一种压阻式转换器，其特征在于，包含：

具有经受施加的力的机械结构的衬底；和

至少部分形成在所述机械结构上的桥接电路，所述桥接电路包括第一半和第二半，所述桥接电路的所述第一半具有串联联接的第一JFET和第一压电电阻器，并且所述桥接电路的所述第二半具有串联联接的第二JFET和第二压电电阻器；

所述桥接电路的所述第一半与所述桥接电路的所述第二半并联联接，使得在所述第一JFET和第二JFET之间的第一节点形成第一输入端子，在所述第一压电电阻器和第二压电电阻器之间的第二节点形成第二输入端子，所述第一输入端子和第二输入端子联接到源极电压元件；在所述第一JFET和所述第一压电电阻器之间的第三节点形成第一输出端子，并且在所述第二JFET和所述第二压电电阻器之间的第四节点形成第二输出端子。

2.根据权利要求1所述的压阻式转换器，其特征在于：

所述第一JFET为第一金属半导体场效应晶体管MESFET；并且

所述第二JFET为第二金属半导体场效应晶体管MESFET。

3.根据权利要求2所述的压阻式转换器，其特征在于，所述第一MESFET和第二MESFET被配置成在饱和模式中操作。

4.根据权利要求1所述的压阻式转换器，其特征在于：

响应于所述施加的力，在所述第一JFET和第二JFET中的每个中的电流与所述第一JFET和第二JFET的沟道迁移率的变化成比例地改变，所述沟道迁移率响应于所述第一JFET和第二JFET对所述施加的力的第一压阻式响应；并且

响应于所述施加的力，所述第一压电电阻器和第二压电电阻器的第二压阻式响应与所述第一压电电阻器和第二压电电阻器的电阻器迁移率的变化成比例地改变。

5.根据权利要求1所述的压阻式转换器，其特征在于，所述衬底包含硅、锗、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的压阻式转换器，其特征在于，所述第一JFET和第二JFET中的每个包含形成在所述衬底上的源极、漏极和栅极，其中在没有介入压电材料层的情况下，所述栅极在所述衬底的表面上形成。

7.根据权利要求1所述的压阻式转换器，其特征在于，所述压阻式转换器包含压力传感器，所述机械结构包含膜片，并且所述施加的力为施加的压力。

8.一种压阻式压力传感器，其特征在于，包含：

具有经受施加的压力的膜片的衬底；和

形成在所述膜片上的桥接电路，所述桥接电路包括第一半和第二半，所述桥接电路的所述第一半具有串联联接的第一MESFET和第一压电电阻器，并且所述桥接电路的所述第二半具有串联联接的第二MESFET和第二压电电阻器，其中所述桥接电路的所述第一半与所述桥接电路的所述第二半并联联接，使得在所述第一MESFET和第二MESFET之间的第一节点形成第一输入端子，在所述第一压电电阻器和第二压电电阻器之间的第二节点形成第二输入端子，所述第一输入端子和第二输入端子联接到源极电压元件；在所述第一MESFET和所述第一压电电阻器之间的第三节点形成第一输出端子，并且在所述第二MESFET和所述第二压电电阻器之间的第四节点形成第二输出端子；并且第一输出端子和第二输出端子提供指示所述施加的压力的在所述第一输出端子和第二输出端子两端的输出电压。

9.一种压阻式转换器，其特征在于，包含：

具有经受施加的力的机械结构的衬底，所述衬底包含硅、锗、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)中的至少一种；和

至少部分形成在所述机械结构上的桥接电路，所述桥接电路包括第一半和第二半，所述桥接电路的所述第一半具有串联联接的第一JFET和第一压电电阻器，并且所述桥接电路的所述第二半具有串联联接的第二JFET和第二压电电阻器，其中所述第一JFET和第二JFET被配置成在饱和模式中操作；

所述桥接电路的所述第一半与所述桥接电路的所述第二半并联联接，使得在所述第一JFET和第二JFET之间的第一节点形成第一输入端子，在所述第一压电电阻器和第二压电电阻器之间的第二节点形成第二输入端子，所述第一输入端子和第二输入端子联接到源极电压元件；在所述第一JFET和所述第一压电电阻器之间的第三节点形成第一输出端子，并且在所述第二JFET和所述第二压电电阻器之间的第四节点形成第二输出端子。