Способ определения максимальной частоты генерации транзистора

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАЦИИ ТРАНЗИСТОРА , включакяций подачу электромагнитных колебаний постоянной мощности и частоты между базой и эмиттером измеряемого транзистора в активном режиме и измерение мощности электромагнитных колебаний между его коллектором и эмиттером, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, после измерения мощности между коллектором и эмиттером транзистора на них подают электромагнитные колебания и измеряют мощность между его базой и эмиттером, а максимальную частоту генерации транзистора определяют из выражения L .Sf,, (K-fiy cT/P ( макс I где , - максимальная частота генерации транзистора; мам частота подаваемых электромагнитных колебаний i ц - коэффициент разделения коллекторной емкости транзистора; РК, - мощность, измеренная Меж (О ду коллектором и эмитте- . ром; - мощность, измеренная между базой и эмиттером, а частоту подаваемых электромагнитных колебаний выбирают из условия o,. где - граничная частота транзистора , ff99S &. 3fyfff

(1% (И1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(6Р С 01 R 31/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

- ".- МЬ

«

"Фмю"Гл«««««--, (21) 3391015/18-21 (22) 03.02.82 (46) 30.08.83. Бюл. М 32 (72) Н.A. Филинюк (53) 621.382.2(088.8) (56) 1. Транзисторы. Параметры, методы измерений и испытаний. Под ред. Бергельсона T.Ã. и др. М., "Советское радио", 1968, с ° 137.

2. Федотов Я.A. Основы физики полупроводниковых приборов. М., "Советское радио", 1969, с. 365.

3. Столярский Э. Измерение параметров транзисторов. М., "-Советское радио", 1976, с. 195. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОп ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАЦИИ ТРАНЗИСТОРА, включающий подачу электромагнитных колебаний постоянной мощности и частоты между базой и эмиттером измеряемого транзистора в активном режиме и измерение мощности электромагнитных колебаний между его коллектором и эмиттером, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, после измерения мощности между коллектором и эмиттером транзистора на них подают электромагнитные колебания и измеряют мощность между его базой и эмиттером, а максимальную частоту генерации транзистора определяют из выражения „«„=î«.,„(5 „- )fo,,7Р,) ", где Е„,с,„- максимальная частота генерации транзистора, Е»м — частота подаваемых электромагнитных колебаний коэффициент разделения коллекторной емкости транзистора, Р— мощность, измеренная между коллектором и эмитте-ром;

Р6 — мощность, измеренная меж- С ду базой и эмиттером, а частоту подаваемых электромагнит- Я ных колебаний выбирают из условия

:О, (Ю,. нзм с Я5 т где Š— граничная частота транзистора.

1038892

Изобртение относится к измерению параметров транзисторов и может быть использовано для контроля параметров СВЧ транзисторов в процессе их производства, а также при разработке радиоэлектронных устройств 5 на их основе.

Известен способ измерения максимальной частоты генерации транзистора, при котором транзистор включают в схему автогенератора с опти- 10 мальной обратной связью и измеряют мощность генерируемых колебаний.

Изменяя параметры схемы, увеличивают частоту генерации до тех пор, пока мощность колебаний He станет равной нулю, эту частоту считают максимальной частотой генерации транзистора Е « (1).

Недостатком данного способа является его низкая точность, обусловлен-20 ная необходимостью производить индикацию частоты по нулевому значению моцности колебаний. Кроме того, для

СВЧ транзисторов частота К „ составляет десятки гегагерц, прй которой сопротивление индуктивностей выво-. дов составляет сотни ом, а емкостное сопротивление между выводами и корпусом — десятые доли ома, что обуславливает снижение моцности генерации до нуля на частотах значи30 тельно меньших максимальиой частоты генерации транзистора.

Известен также способ (2 g определения максимальной частоты генерации транзистора по результатам

35 измерения граничной частоты транзистора Е, омического:. сопротивления базы Фб. и емкости коллекторного перехода С„ или постоянной времени коллекторной цепи i по фор- 40 муле

15, Ет мс»хс ЯЯГ С 8 Т! (! к.!

1

Недостатком указанного способа является низкая точность определения частоты Е „, связанная с большой погрешностью измерения параметров

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения максимальной частоты генерации транзистора, заключающийся в измерении моцности электромагнитныь колебаний между коллектором и эмиттером транзистора в активном режиме при подаче электромагнитных колебаний между его 60 базой и эмиттером,изменении частоты электромагнитных колебаний до дости .жения равенства мощностей на входе и выходе. Частота, на которой коэффи)9иент усиления по мощности транзистора становится равным единице, принимается за максимальную частоту генерации транзистора (3 3.

Недостатком известного способа является низкая точность определения максимальной частоты генерации транзистора, вследствие того, что на частотах низких к Е„м,„часть макс мощности со входа трайзистора через проходную емкость поступает на его выход, а часть моцности шунтируется через емкость между выводами и корпусом, в результате чего моцность на выходе транзистора не соответствует мощности, полученной в результате усиления.

Цель изобретения — повышение точности определения максимальной частоты генерации транзистора.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения максимальной частоты генерации транзистора, включающем подачу электромагнитных колебаний постоянной мощности и частоты между базои"и эмиттером измеряемого транзистора в активном режиме и измерение мощности электромагнитных колебаний между его коллектором и эмиттером, после измерения мощности между коллектором и эмиттером транзистора на них подают электромагнитные коле-: бания и измеряют мощность между его базой и эмиттером, а максимальную частоту генерации определяют из выражения .

f„„=0$f„((!„-1)1 Р» /Р ),.(»)) где Е„- частота подаваемых электромагнитных колебаний; коэффициент разделения коллекторной емкости транзистора;

Р„ - моцность, измеренная между коллектором и эмиттером>

Рбэ- мощность, измеренная ме>:— ду базой и эмиттером, а частота подаваемых электромагнитных колебаний выбирают из условия

О,"Ет изм а 0 Ет.

На фиг. 1 изображено включение транзистора в держатель; на фиг. 2— блок-схема простейшей установки для осуществления способа; на фиг. 3 — блок-схема установки для осуществления способа.с непосредственным отсчетом максимальной частоты генерации транзистора.

Установка на фиг. 2 содержит генератор 1 электромагнитных колебаний, держатель 2 с измеряемым транзистором, блок 3 питания, измеритель 4 моцности. Измерения производят в следующей последовательности.

1038892

30

От генератора 1 подают электромагнитные колебания с частотой Е„эм выбираемой из условия 0,1 Е . (f . < (0,5 f,причем нижний предел ограничен областью частот, где проявляется частотная зависимость максимального коэффициента усиления транзистора, а верхний предел обеспечивает справедливость выражения (1 ). Блок 2 обеспечивает активный режим максимального усиления транзистора. Транзистор. включен в держателе 3 по схеме с общим эмиттером. Измеряют мощность Рк электромагнитных колебаний, выделяемую на согласованной . нагруз ке, включенной через измерительную линию между коллектором и эмиттером транзистора. Затем генератор

1 и измеритель 4 меняют местами. В измерительную линию между коллектором и эмиттером подают электромагнитные колебания от генератора 1 и измеряют мощность Р6 электромагэ нитных колебаний в согласованной измерительной линии между базой и эмиттером.

Для непосредственного отсчета максимальной частоты генерации транзистора используется установка, изображенная на фиг. 3.

Она состоит из генератора 1, сигнал с которого через коммутатор 5 и направленные ответвители 6 и 7 поступает на держатель 2 транзистора, на который подается напряжение от блока 3 питания. К ответвителям

6 и 7 подключены датчики 8 и 9 мощности, сигнал с датчика 9 поступает на запоминающее устройство 10. К запоминаюцему устройству 10 и дат- чику 8 мощности подключены входы измерителя 11 отношений, выход которого соединен с индикатором 12.

Устройство (фиг. 3 ) работает следующим образом.

В держатель 2 устанавливается транзистор по схеме с общим эмиттером и с помощью блока 3 питания задается активный режим его работы.

С помощью коммутатора 5 выход генератора 1 подключается через направ- ленный ответвитель 6 ко входу держателя 2 и отключается от его выхода.

Часть сигнала, прошедшего через транзистор, установлен в держателе

2, ответвляется с помощью оьветвителя 7 и поступает на датчик 9 мощности. Сигнал с датчика 9 мощности, пропорциональный мощности сигнала, поступающей с выхода транзистора, поступает в запоминающее устройство

10 и фиксируется там. Затем коммутатор 5 отключает. выход генератора

1 ст входа транзистора и подает его сигнал через направленный ответвитель 7 на выход транзистора. Сигнал проходит транзистор, ответвляется с помоцью направленного ответвителя 6 и поступает на датчик 8 мощности. Сигнал с датчика 8 мощности поступает на измеритель 11 отношений, где определяется его отно1аение к ранее фиксированному сигналу. Сигнал с .выхода измерителя

11 отношений, пропорциональный отношению мощностей Рк /P поступает оэ на индикатор 12, шкала которого прокалибрована в единицах частоты смак для фиксированного значения коэффициента (к и частоты измереf иэм

Преимуцеством изобретения по срав,нению с известным способом является отсутствие необходимости осуществлять согласование транзистора в процессе измерения. Измерение происходит на частотах значительно меньших максимальной частоты генерации транзисторами „,что, во-первых, макс уменьшает влйяйие паразитных реактивностей корпуса и выводов транзистора, а во-вторых, измеряемая мощность на выходе транзистора превышает величину мощности на частоте ,измеряемой при использовании сйособа-прототипа. На величину отношениЯ мошностей Ркэ /Р6 не влиЯют потери как в измерительном тракте, так и в конструкции транзистора.

Все это приводит к повышению точности измерений.

Испытания предлагаемого способа показали, что он дает меньшую методическую погрешность, чем аналогичные известные способы я, кроме того, требует меньшего времени определения максимальной частоты генерации транзистора.

1038892

Фиг. Л

Эаказ 6225/53

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Карпов

Редактор В.Пилипенко,Техред С, Мигунова Корректор Г.Огар