Устройство для измерения температуры р- @ - перехода биполярных транзисторов

 

Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано в испытательных установках входного и выходного контроля электротепловых параметров биполярных транзисторов. Цель изобретения - повышение точности измерения температуры р-п-перехода транзистора. При измерении возникает погрешность измерямой величины, которая обусловлена падением напряжения на сопротивлении базовой цепи измеряемого транзистора 1. В устройстве эта погрешность уменьшена путем введения в цепь базы измеряемого транзистора 1 двухполюсника с управляемым отрицательным сопротивлением, управляемого через цепь отрицательной обратной связи, включающей дифференциальный усилитель 5 и интегратор 4. Сигнал ошибки формируется в виде разности между напряжением база-эмиттер измеряемого транзистора 1 и опорным напряжением источника 8 постоянного напряжения. Погрешность измеряемой величины уменьшена при использовании в качестве источника постоян ного напряжения падения на переходе базаэмиттер вспомогательного транзистора, аналогичного транзистору 1, но имеющего больщий коэффициент усиления по току. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л 00 со сд 00 N3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 К 3 00 11 00

1 д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3882294/24-10 (22) 10.04.85 (46) 07.09.87. Бюл. № 33 (71) Государственный союзный научно-исследовательский институт радиовещательного приема и акустики им. А. С. Попова (72) А. М. Лихницкий и А. В. Сухоручкин (53) 536.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 219020, кл. G 01 К 3/00, 1968.

Аксенов А. И., Глушков Д. Н., Иванов В. И. Отвод тепла в полупроводниковых приборах. — М.: Энергия, 1971, с. 53 — 54. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ р-и-ПЕРЕХОДА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ (57) Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано в испытательных установках входного и выходного контроля электротепловых параметров биполярных транзисторов. Цель изобретения — повышение точности измере„„SU„„1335820 А 1 ния температуры р — и-перехода транзистора.

При измерении возникает погрешность измерямой величины, которая обусловлена падением напряжения на сопротивлении базовой цепи измеряемого транзистора 1. В устройстве эта погрешность уменьшена путем введения в цепь базы измеряемого транзистора двухполюсника с управляемым отрицательным сопротивлением, управляемого через цепь отрицательной обратной связи, включающей дифференциальный усилитель 5 и интегратор !. Сигнал ошибки формируется в виде разности между напряжением база-эмиттер измеряемого транзистора 1 и опорным напряжением источника 8 постоянного напряжения. Погрешность измеряемой величины уменьшена при использовании в качестве источника постоян ного напряжения падения на переходе базаэмиттер вспомогательного транзистора, аналогичного транзистору 1, но имеющего больший коэффициент усиления по току. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1335820

Изобретение относится к области температурных измерений и предназначено для использования в испытательных установках входного и выходного контроля электротеиловых параметров биполярных транзисторов.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры р--n-перехода транзистора.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— принципиальная схема источника постоянного напряжения.

Устройство для измерения температуры р — n-перехода контролируемого транзистора 1 содержит источник 2 ступенчатого напряжения, двухполюсник 3 с отрицательным управляемым сопротивлением, интегратор 4, дифференциальный усилитель 5, блок

6 для регистрации напряжения, генератор 7 постоянного тока, источник 8 постоянного напряжения.

Источник постоянного напряжения состоит из вспомогательного транзистора 9, аналогичного по типу контролируемому генератора 10 тока, значение тока которого равно току эмиттера контролируемого транзистора 1, генератора 11 напряжения, значение напряжения которого равно устанавливаемому на коллекторе контролируемого транзистора 1 до включения режима разогрева.

Устройство работает следующим образом.

До начала измерений температуры р — пперехода транзистора 1 напряжение на выходе источника 2 напряжения устанавливают настолько малым, что при токе эмиттера, задаваемом генератором 7 постоянного тока, мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора 1, не вызывает заметного увеличения температуры его р — п-перехода. Для этого вычисляют допустимое напряжение коллектор-эмиттер (U .), при котором температура р — и-перехода транзистора отличается от температуры окружающей среды на допустимую величину ошибки Й„по формуле

UK3(6t / 13 pllK

О где Ʉ— допустимая величина систематической погрешности измерения температуры р — п-перехода транзистора, К;

1. — ток эмиттера, А;

К вЂ” нормируемое в ТУ на транзистор тепловое сопротивление переходкорпус, К/Вт.

Поскольку вспомогательный транзистор

9 должен быть отобран из партии транзисторов испытуемого типа, он должен иметь на порядок (два порядка) больший коэффициент усиления по току. В результате достигается уменьшение тока базы транзистора, что позволяет пренебречь падением напряжения на сопротивлении его базовой цепи, и, таким образом, исключить основной источник погрешности измерений.

При выборе напряжения источника 8, равным падению напряжения на переходе оаза-эмиттер транзистора 1 с равным нулю падением напряжения на сопротивлении базовой цепи, сопротивление двухполюсника принимает значение, равное по модулю и противоположное по знаку сопротивлению базовой цепи контролируемого транзистора 1.

Для достижения равенства напряжения генератора 8 напряжению на переходе базаэмиттер транзистора 1 с равным нулю падением напряжения на сопротивлении базовой цепи в качестве генератора 8 используют напряжение база-эмиттер другого вспомогательного транзистора 9, включенного по схеме (фиг. 2), в режиме, соответствующем начальному режиму контролируемого транзистора, т.е, в режиме до разогрева р — и-перехода.

В режимах разогрева р — п-перехода и измерения его температуры напряжение на выходе источника 2 увеличивают ступенчато так, что при токе эмиттера, задаваемом источником 7 тока, на коллекторе транзистора 1 рассеивается заданная при этом необходимая для разогрева р — n-перехода транзистора мощность.

Начиная с момента ступенчатого увеличения напряжения источника 2 на выходе дифференциального усилителя 5 формируется ступенчатое напряжение, которое пропорционально приращению температуры р — и-перехода транзистора, которая, в свою очередь, устанавливается экспоненциально через 100 †2 мс на р — п-переходе и через

10 †2 с на корпусе транзистора. Поэтому допускается измерять приращение температуры р — и-перехода спустя интервал времени, соответствующий длительности установления измеряемой величины, соответствующий длительности установления измеряемой величины после ступенчатого повышения напряжения на коллекторе транзистора 1.

При выборе параметров интегратора 4 устанавливают скорость интегрирования такой, что ступенчатое напряжение сигнала на выходе дифференциального усилителя 5 в момент выполнения измерений не вызывает ощутимого изменения сопротивления управляемого двухполюсника 3 с управвляемым сопротивлением.

Тогда установившееся значение напряжения на выходе дифференциального усилителя 5 численно равно

11выл= 2 2 мв/к К 1 где

К вЂ” коэффициент усиления по напряжению дифференциального усилителя, которое измеряют с помощью блока 6 для регистрации напряжения.

1335820

1 вых

К, 2,2 мв/к.

Формула изобретения

Йа 2

Составитель Е. Зыков

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 3798/35 Тираж 776 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В соответствии с этой формулой приращение температуры р — n-перехода измеряемого транзистора 1 относительно температуры окружающей среды может быть определено непосредственно по показаниям прибора по формуле

1. Устройство для измерения температуры р — п-перехода биполярных транзисторов, содержащее генератор постоянного напряжения и прибор для регистрации напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены двухполюсник с управляемым отрицательным сопротивлением, включенный между базой транзистора и общей шиной, последовательно соединенные дифференциальный усилитель и интегратор, подключенный выходом к управляющему входу двухполюсника, а также источник ступенчатого напряжения, включенный между коллектором транзистора и общей шиной, и генератор постоянного тока, включенный между эмитте5 ром транзистора и общей шиной, при этом один из входов дифференциального усилителя подсоединен к эмиттеру транзистора, второй вход усилителя через генератор постоянного напряжения связан с общий шиной, а между выходом усилителя и общей шиной включен прибор для регистрации напряжения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, источник постоянного напряжения

15 выполнен на вспомогательном транзисторе, соединенном базой с общей шиной, а эмиттером — с соответствующим входом дифференциального усилителя, при этом источник постоянного напряжения содержит также включенный между эмиттером и базой вспомогательного транзистора генератор тока, и включенный между коллектором и базой вспомогательного транзистора генератор напряжения.