[发明专利]面向物联网的具有自供电功能的MOS管放大器

说明书

本发明公开了一种面向物联网的具有自供电功能的MOS管放大器，信号通过第一隔直电容C1输入到MOS管的栅极，第一电阻R1和第二电阻R2分别为栅极的上下偏置，MOS管的源极通过第三电阻R3接地，MOS管的漏极通过第四电阻R4接到电源端VDD，放大后的信号通过MOS管的漏极输出，MOS管的漏极通过第二隔直电容C2接负载第五电阻R5；所述自供电机构用于收集MOS管发出的热能，并将热能转换为电能，经过稳压充电电路连接到VDD。

技术领域

本发明涉及一种面向物联网的具有自供电功能的MOS管放大器，属于微电子机械系统(MEMS)的技术领域。MOS管是金属-氧化物半导体场效应晶体管，(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)的缩写。

背景技术

随着经济的发展，能源危机越来越严重，废热回收再利用正在成为科学研究者的关注热点。据报道，当下的能源系统有大量的能量以废热的形式耗散在环境中，这一方面造成环境污染和温室效应，另一方面也耗费大量资金去处理废热。

其中，热电能量收集技术是一种绝佳的解决办法之一，它在转换过程中不需要机械运动部件，在微小的温差下就能够将热能转换为电能，能量转换过程中也没有废水废气等污染物的产生。因此，温差发电技术可以对射频收发组件中的放大器的废热进行回收，得到可用的功率输出，也缓解了放大器的散热问题。

本发明即是基于CMOS工艺和MEMS表面微机械加工工艺设计了一种应用在物联网中的具有自供电功能的MOS管放大器。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种面向物联网的具有自供电功能的MOS管放大器，具有热电转换功能的MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)放大器根据Seebeck(塞贝克)效应，实现热能到电能的转换，产生塞贝克电压，输出到稳压电路和电容电池，进行能量存储，输出稳定的直流电压，为放大器提供电能，实现了自供电和绿色能源的可持续。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种面向物联网的具有自供电功能的MOS管放大器，包括第一隔直电容C1、第二隔直电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、MOS管、VDD、稳压充电电路以及自供电机构；信号通过第一隔直电容C1输入到MOS管的栅极，第一电阻R1和R2分别为栅极的上下偏置，MOS管的源极通过第三电阻R3接地，MOS管的漏极通过第四电阻R4接到电源端VDD，放大后的信号通过MOS管的漏极输出，MOS管的漏极通过第二隔直电容C2接负载第五电阻R5；所述自供电机构用于收集MOS管发出的热能，并将热能转换为电能，经过稳压充电电路连接到VDD。

进一步地：所述MOS管包括衬底、氧化层、栅氧化层、MOSFET源区、MOSFET漏区、三个MOS管电极，所述三个MOS管电极分别为：源极、漏极、栅极；其中：所述氧化层、衬底从上到下依次设置，所述MOSFET源区设置于所述衬底内，且所述MOSFET源区位于衬底上相邻氧化层的一面；所述源极穿过氧化层与所述MOSFET源区相连接；所述MOSFET漏区设置于所述衬底内，且所述MOSFET漏区位于衬底上相邻氧化层的一面；所述漏极穿过氧化层与所述MOSFET漏区相连接；所述栅极设置于栅氧化层上，所述栅氧化层穿过氧化层与所述衬底相连接；