Способ определения коэффициента усиления высоковольтного транзистора

 

Изобретение относится к области полупроводникового приборостроения и может быть использовано для измерения коэффициентов усиления высоковольтных транзисторов. Цель изобретения - повышение точности способа - достигается за счет подачи на транзистор импульса тока базы I<SB POS="POST">б</SB> с амплитудой, равной половине амплитуды импульса тока коллектора I<SB POS="POST">к</SB>, и длительностью не менее пяти значений времени жизни носителей тока в коллекторе. Уменьшая амплитуду импульса тока базы и регистрируя переходную характеристику напряжения между коллектором и эмиттером, фиксируют амплитуду тока базы, при которой время рассасывания транзистора равно времени восстановления равновесного сопротивления коллектора и рассчитывается коэффициент усилия. Повышение точности способа обусловлено тем, что при равенстве времен рассасывания и восстановления модуляция проводимости коллектора высоковольтного транзистора происходит по всей его ширине. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГАт

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4326578/24-21 (22) 12.11.87 (46) 07.09,89. Бюл. 1 33 (7)) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) Б.И.Григорьев, E.Í. Горемышев и Н.В.Резанов (53) 621.382.2 (088.8) (56) Чахмахсазян Е.А. и др. 1ате" атическое моделирование и макромоделирование биполярных элементов электронных схем. — Г1.: Радио и снязь, 1985, с. 53. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭ ИЦИ1:НТА

УСИЛЕНИЯ BI.ICOKOBOJIhT! 1ОГО ТРАНЗИСТОРА (57) Изобретение относится к области полупроводникового приборостроения и может быть использовано для измерения коэффициентов усиления высоковольтных транзисторов. Цель изобретения — повышение то ности способа

Изобретение относится к области полупроводникового приборостроения и может быть использовано для измерения коэффициентов усиления высокоВольтных т1эанзистopok . Целью изобретения является повышение точности способа.

Суть способа состоит н том, что через транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, пропускают импульс тока коллектора 1,„ заданной амплитуды и импульс тока базы I с амплитудой, равной половине амплитуды импульса тока коллектора, и с длительностью не менее пяти значений

„„SU„„1506402

< „ 4 с о1 к 31/26 достигается за счет подачи на транзистор импульса тока базы 1 Б с ампли тудой, равной половине ампли туды импульса тока коллектора TÄ, и длитель гостью не менее пяти значении времени жизни носителей тока в коллекторе. Уменьшая амплитуду импульса тока базы и регистрируя переходную харак те рис тику напряже ния между

:-кэллек тором и эмиттером, фиксируют амплитуду тока базы, при которой время рассасывания транзистора равно времени восстановления равнове kloro сопротивления коллектора, и рассчи..? в ают коэффициент усиления . Повышение точности способа обусловлено тем, что при равенстве времен рассасывания и восстановления модуляпия проводи.ости коллектора высоковольтного транзистора происходит по всей его

k.kk:рине. 2 ил. времени жизни носителей тока в коллекторе (дырок для Tl p-rk- Tðàíçèñòopor.) . Регистрируют переходную. характеристику напряжения между коллектором и эмиттером, уменыпают амплитуду тока базы до значения, при котором время рассасывания высоковольтного транзистора t становится равным вреР мени. восстановления равновесного сопротивления коллектора t, фиксируют при этом величину амплитуды тока базы I и определяют коэффициент усиления транзистора р по формуле

-- 1506402

На фиг.1 показана схема устройства для реализации способа; íà фиг.2 эпюры токов базы I>(t) и коллектора

i„(t), а также эпюры переходной характеристики напряжения высоковольтного транзистора V„ (t).

Повышение точности способа свяэано с тем, что значительно точнее устанавливается режим, при котором про-10 изводится измерение коэффициента усиления, — режим tp = t . Установка импульсного режима U „= 0 (в прототипе) является сложной технической задачей и вносит значительную погреш- 15 ность в измерения

При предложенном способе отсутствует источник погрешности, связанный с нагревом испытуемого транзистора во время измерений, так как при реализа-20 ции способа нет необходимости в формировании импульсов тока базы большой длительности.

Режим t р = t z (кривая б, фиг.2) обусловлен тем, что в этом режиме ре алиэ уют ся условия модуляции про водимо с ти колл ек тор а высо ко вол ь тно го транзистора в точности по всей его ширине. Если t > > t то испытуемый транзистор находится в режиме с избыточной модуляцией проводимости коллектора (кривая а, фиг.2) .

Начальное значение тока базы устанавливают равным половине тока коллектора для того, чтобы заведомо 35 ввести транзистор в режим с избыточной модуляцией проводимости коллектора. В этом режиме t p â t z, а коммутационные потери моцности в транзисторе малы. Таким .образом, уста- 40 новив начальное значение I =

= 0 5 I„ удается исключить источник погрешности, обусловленный нагревом испытуемого транзистора. Так как при I = 0 5 I „ на переходной харак- 45 теристике напряжения легко выражены оба этапа процесса выключения транзистора, то в дальнейшем при уменьшении тока базы удается точнее установить режим, при котором время рассасывания высоковольтного транзистора становится равным времени восстановления равновесного сопро— тивления коллектора. Длительность тока базы устанавливают не менее пяти значений времени жизни дырок в коллекторе (для и-р-и-транзисторов)

7 5 " цпя того чтобы измерение

6 о 1 коэффициента усиления осуществлялось в условиях, близких к стационарным и ие приводящих к нагреву испытуемого прибора ° Если (5 v то возрастает погрешность определейия р из-за незавершившихся переходных процессов.

Если t< 5 ip, то возможен нагрев транзистора за время измерений и возрастание по грешности определения коэффициента усиления . Значения I p =

0 5 ? „и t = 57 р, установлены экспериментальным путем для большого числа высоковольтных транзисторов разных типо в .

Устройство для реализ ации способа содержит стабилизированный источник

1 постоянного напряжения> блок 2 высокоточных резисторов, генератор 3 импульсов тока базы, испытуемый высоковольтный транзистор 4 и электронноо-лучевой о сцилло граф 5 . В устройстве непотенциальные выводы источника l, генератора 3 и осциллографа

5, а также эмиттер испытуемо го транзистора 4 объединены общей шиной, находящейся под нулевым потенциалом, потенциальный вывод источника 1 соединен с выводом блока 2 резисторов, другой вывод которого соединен с коллектором испытуемого транзистора 4 и входом 7 осциллографа 5, а потенциальный вывод генератора 3 соединен с базой испытуемого транзистора 4.

Электрические параметры цепей устройства следующие: напряжение источника

1 Е > 10 1 кзг (Н кэгр р к игр значение напряжения, при котором транзистор находится на границе, между режимами усиления и насыщения), длительность импульсов тока базы, формируемых генератором 3, t 5 lp (р — время жизни дырок в коллекторе), частота следования импульсов единицы герц. Условие E) 10 U„, rp обе спечивает незначительный спад тока коллектора в транзисторе на этапе рассасывания ° Условие t >, 5 р обеспечивает установление режима рабо ты транзистора, близ ко го к с тационарному. Низкая частота работы генератора 3 исключает нагрев испытуемого транзистора эа времй измерений. коэффициент усиления высоковольтного транзистора с помощью устройства определяют следующим образом.

Подключают к устройству (фиг.1) испытуемый транзистор 4 . Включают ис402

1506 точник 1, генератор 3 и осциллограф

5. Посредством источника I, блока 2 резисторов и генератора 3 устанавливают такой режим внешней цепи, чтобы для данного испытуемого транзистора выполнялись условия: ток коллектора

I„ равнялся заданному значении, Е )

> 10 Б„,, I б- --- 0,5 I a tg 5 "Р На экране осциллографа 5 получают ус:тойчивое изображение переходной характеристики напряжения транзистора (кривая а, фиг.2). уменьшая амплитуду тока базы генератором 3, по осциллограмме u „ (t) устанавливают режим работы испытуемого транзистора, в котором время рассасывания равно времени восстановления равновесного сопротивления коллектора (кривая б, фнг.2).

В этом режиме, когда С Р, измеря- 2п ют амплитуду тока базы I, после чего ко эффициент усиления высоко вол ьтного транзистора рассчитывают иэ соотношения p = I „/Iq °

Формула изобретения

Способ определения коэффициента усиления высоковольтного транзистора, включающий пропускание через транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, импульса тока коллектора заданной амплитуды и импульса тока базы, отличающийся тем, что, с целью повьипения точности способа, пропускают импульс тока базы с амплитудой, равной половине амплитуды импульса тока коллектора, и с длительностью не менее пяти значений времени жизни носителей тока в коллекторе, измеряют переходную характеристику напряжения между коллектором и эмиттером, уменьшают амплитуду импульса тока базы и фиксируют ее значение, при котором время рассасывания высоковольтного транзистора становится равным времени восстановления равновесного сопротивления коллектора.

Фиг. 1 — 1506402 с (

4и)

1к

Мкэ(4ЭгР Риг. 2

Составитель В. Улимов

Редактор О. 10рковецкая Техред М. Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 5432/48 Тираж 714 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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