Измеритель заряда переключения полупроводниковых диодов

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистииеских

Республик (>ti 575585 (б1) дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

501 R 31/26 (22) Заявлено 10,05.76 (21)2358792/26-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень ¹37 (45) Дата опубликования описания 16.11.77

Государстаеииый комитет

Совета таииистраа СССР

h0 делам изооретеиий и открытий (53) УДК 6 2 1. 382..2 (088,8) (72) Авторы изобретения

И. М. Блюменау и Э. Х. Херманис (71) Заявитель

Институт электроники и вычислительной техники АН Латвийской CCP (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЗАРЯДА ПЕРЕКЛК. ЧЕНИЯ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

Изобретение относится к измерительной .технике, а именно к устройствам для испытания полупроводниковых приборов, и может ,быть использовано при производстве полупроводниковых .диодов. 5

Известны измерители заряда переключения диодов, содержашие источник прямого тока, генератор переключаюших импульсов обратного напряжения, детекторную схему и устройство индикации (1). 10

Полученные с помошью этих устройств результаты измерения имеют значительную погрешность, обусловленную несколькими факторами. В частности, результат измерения сушественно зависит от частоты следования )5 и длительности переключаюших импульсов, а также от величины прж1ого и обратного тока диодов цетекторцой схемы. При этом зависимость результата от этих параметров достаточно сложна. 20

Известен измеритель заряда переключения полупроводниковых диодов, coQepжаший генератор прямого тока, генератор переключаюших импульсов, двухдиодную . детекторную схему, усилитель, регулируе- 25 мый делитель, источник напряжения смещения с устройством индикации, операционный усилитель, генератор импульсов обратного тока, подключенный к одному электроду исследуемого диода, зашунтированного емкостью, к другому электроду которого подключен резиатор g2).

Операционный усилитель обеспечивает стабилизацию уровня постоянной составляюшей импульсов обратного тока, что повышает точность детектирования, Однако остальные составляюшие погрешности полностью сохраняютс я.

Белью изобретения является повышение точности измерения заряда переключения диодов, а также расширение функциональных возможностей измерителя.

Указанная цель достигается тем, что в измеритель заряда переключения полупроводниковых диодов, содержащий генератор прямого тока и генератор импульсов обратного напряжения, подключенные к одному электроду исследуемого диода зашунтированного емкостью, к другому электроду которого подключен резистор, введены управляе575585

3 мый негатрон, зашунтированный емкостью, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), реверсивный счетчик, и. конденсатор.

При этом конденсатор подключен параллельно резистору, соединяющему диод с управ-. ляющим входом реверсивного счетчика и с первым входом управляемого негатрона, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов обратного напряжения, соединенного также через элемент задержки щ со счетным входом реверсивного счетчика.

Кодовые выходы счетчика через последовательно соединенные БАП в резистор подключены к первому входу негатрона, Применение в устройстве управляемого 15

sex атрона совместно со схемой обратной свяей íà HAH.и реверсивном. счетчике позволяет повысить .точность измерений за счет интегрирования импульсов обратного тока вместо их детектирования, а также осущест-др вить индикацию результата как в аналоговой форме (йапряжение на выходе КАП), так и и цифровой (код в реверсивном счеч чике).

Интегрирование импульсов обратного то- 25 ка исследуемого диода осуществляется за счет динамических свойств цепи негатрона с:подключенными к нему пассивными элементами, При этом производится разделение импульсов не по амплитуде, как в обычных 30 детекторах, а по фазе, т.е. во временной области

На чертеже представлена схема предложенного измерителя заряда переключения .

Выходы генератора прямого рока 1 и генератора 2 переключающих импульсов обратного напряжения подключены к аноду исследуемого диода 3 и к управляющему входу негатрона 4, а также через элемент задерж-4р ки 5 - к счетному входу реверсивного четчика 6. Катод диода 3 через параллельную

RC -uem из емкости 7 и резистора 8 подключен к первой клемме негатрона 4, зашунтированного емкостью 9, вторая клем- 45 ма которого заземлена. К первой клемме негатрона 4 подключен также управляющий вход реверсивного счетчика 6 и через резистор 10 — выход БАП 11, подключенного своими входами к реверсивному счетчику 6. 50

Исследуемый диод шунтирован емкостью 12.

Измеритель заряда переключения полупроводниковых диодов работает следующим образом. Генератор 2 переключающих импульсов формирует последовательность импульсов, 55 которые поступают на исследуемый диод 3, запирая его. Дополнительная емкость 12 служит;для компенсации эквивалентной входной емкости измерительной схемы, что повышает точность измерения. 60

Импульсы обратного тока диода 3 nr" гупают на негатрон 4, который в совокупности с резисторами 8 и 10 и емкостями

7 и 9 выполняет функции схемы сравнения импульсов переключения диода 3 с напряжением на выходе ЦАП 11. Сопротивление негатрона 4 в момент прихода импульсов генератора 2 меняется: вместо Яц >О становится R (0, благодаря чему схеФ ма теряет устойчивость и напряжение на негатроне стремится к одному из двух конечных состояний B зависимости от соотношения напряжений на входах схемы сравнения. Соответственно этому устанавливает» ся и направление счета реверсивногосчетчика 6, и задержанный элементом задержки 5 импульс генератора 2 вызывает увеличение либо уменьшение содержимого счетчика 6 на единицу. При периодическом повторении импульсов генератора 2 напряжение на выходе ЦАП 1 1, а вместе с тем н код в реверсивном счетчике 6 становятся квазипостоянными, зависящими от формы импульсов переключения исследуемого диода 3 и от динамических свойств схемы сравнения.

Формула изобретения

Измеритель заряда переключения полу-. проводниковых диодов, содержащий генератор прямого тока и генератор импульсов обратного напряжения, подключенные к одному электроду исследуемого диода, зашунтированного емкостью, к другому электроду которого подключен резистор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены управляемый негатрон, зашунтированный емкостью, цифро-аналоговый преобразователь, реверсивный счетчик и конденсатор, при этом конденсатор подключен параллеаьнорезистору,соединяющему диод с управляющим входом реверсивн< го счетчика и с первым входом управляемого негатрона, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов обратного напряжения, соединенного также через элемент задержки со счетным входом реверсивного сч етчик а, кодовые выходы которого через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и резистор подключены к первому входу негатрона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Эйдукас Д. Ю. Анализ и измерение переходных процессов полупроводниковых приборов в субнаносекундном диапазоне.

Диссертация, Каунас, 1970, с. «6-92.

2. Авторское свидетельство СССР

Л . 337738, кл. 6 01 Я 31/26, 1.972.

575585

Составитель В, Немцев

Техред С. Беца Корректор Е. Перо

Редактор Т. Орловская

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4026/30 Тираж 1101 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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