[發(fā)明專利]電源電路及場致發(fā)射電子源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911045808.0
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110828265B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 唐華平;潘勁松;秦占峰;尹翔宇;占楊煒
• 申請（專利權）人: 新鴻電子有限公司
• 主分類號: H01J35/02
• 分類號: H01J35/02;H01J35/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

本公開提供了一種電源電路及場致發(fā)射電子源，該電源電路包括：經由漏極和源極依次串聯(lián)連接的場效應晶體管S_i，1≤i≤n，i、n為自然數(shù)，n≥2，S₁的源極與電壓源的負極連接，S_n的漏極作為電源電路的輸出端，用于連接負載；串聯(lián)連接的第一組二極管D_1i，1≤i≤n，i、n為自然數(shù)，n≥2；并聯(lián)連接的第一組電阻R_1j，2≤j≤n，其中i、j為自然數(shù)；以及電流反饋模塊，調整依次串聯(lián)連接的場效應晶體管S_i，1≤i≤n的內阻，以使通過負載的電流恒定。其中場效應晶體管S_i，1≤i≤n工作在恒流區(qū)。

技術領域

本公開涉及電子源發(fā)射技術領域，更具體地，涉及一種電源電路及應用該電源電路的場致發(fā)射電子源。

背景技術

電源電路的性能對電子設備的性能至關重要。例如，在場致發(fā)射電子源產品中，當施加到場致發(fā)射電子源回路的電流發(fā)生變化時，將導致場致發(fā)射電子源性能下降。

在固體中含有大量的電子，這些電子由于受到原子核的吸引而被束縛在固體內部，在常態(tài)下這些電子所具有的能量都不足以逸出物體表面，只有在一定的外界能量作用下或通過消除電子束縛的方法，才能使電子從固體內部通過表面向真空逸出。我們稱能在真空中定向產生大量電子的系統(tǒng)為電子源。一種方法是依靠外部電場壓抑材料的表面勢壘，使勢壘降低、變窄，當勢壘的寬度窄到可與電子波長相比擬時，電子的隧道效應開始起作用，自由電子就可以順利穿透表面勢壘進入真空中。這種利用外界強電場，把電子拉出固體表面的現(xiàn)象就是場致發(fā)射現(xiàn)象，這種類型的電子源稱為場發(fā)射電子源。研究表明，當外電場場強達到10的6次方時，已經有很明顯的電子發(fā)射現(xiàn)象了。場致電子發(fā)射不存在時間延遲性，響應速度達到微秒級，即場致發(fā)射電子源可以實現(xiàn)瞬時性啟動和關閉。

因此，要求應用于對場致發(fā)射電子源的電路能夠保持穩(wěn)定的電流并且能夠瞬時響應。

發(fā)明內容

為了至少部分地解決上述技術問題，本公開提出了一種電源電路及應用該電源電路的場致發(fā)射電子源。

根據(jù)本公開的一方面，一種電源電路，包括：經由漏極和源極依次串聯(lián)連接的場效應晶體管S_i，1≤i≤n，i、n為自然數(shù)，n≥2，其中S₁的源極與電壓源的負極連接，S_n的漏極作為電源電路的輸出端，用于連接負載；串聯(lián)連接的第一組二極管D_1i，1≤i≤n，i、n為自然數(shù)，n≥2，其中D₁₁并聯(lián)連接在S₂的柵極與所述電壓源的負極之間，D_1n并聯(lián)連接在S_n的柵極與S_n的漏極之間，當n2時，其余的D_1i并聯(lián)連接在S_i的柵極與S_i+1的柵極之間；第一組電阻R_1j，2≤j≤n，其中R_1j并聯(lián)連接S_i的柵極和源極，其中j與i的取值相對應；i、j為自然數(shù)；以及電流反饋模塊，調整所述依次串聯(lián)連接的場效應晶體管S_i，1≤i≤n的內阻，以使通過負載的電流恒定；其中，所述場效應晶體管S_i，1≤i≤n工作在恒流區(qū)。

在一些實施例中，場效應晶體管S₁為N溝道增強型場效應管，場效應晶體管S_i，2≤i≤n為N溝道耗盡型場效應管。

在一些實施例中，所述電流反饋模塊包括：檢測單元，與連接到所述電源電路的輸出端的負載串聯(lián)連接，以檢測通過負載的電流；以及控制信號生成單元，根據(jù)通過負載的電流生成控制信號，并將所述控制信號施加在場效應晶體管S₁的柵極上。