Устройство для моделирования полупроводникового элемента

 

о п 3 с",к...и и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1i) 73291 7

Ф

Ч фг

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к ввт. свил-ву (22) Заявлено 26.12.77(21) 2559525/18-24. (51) M. Кл.

G06 G 7/62 с присоепинением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений и OTKpblTMN

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 08.05.80 (53) УДК 68! .333 (088.8) А. Н. Сыромятников, Г. Г. Усачев, М. С. Валитов, В. Д. Жидков и О. Н. Осинцев (72) Л вторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ЭЛЕМЕНТА

Изобретение относится к радиоэлектронике, а точнее к исследованию и измерению параметров полупроводниковых приборов и может быль использовано при анализе поведения радиоэлектронных схем в условиях воздействия различных де5 стабилизируюших факторов, таких, как температура, влажность, давление, радиация и т,п.

Известны устройства, моделирующие тО биполярный транзистор с варируемыми параметрами, выполненные на основе одной из трех эквивалентных схем транзистора с использованием активных и пассивных элементов N. tS

Одна из схем такого устройства состоит иэ входного резистора, включенногс последовательно с генератором напряжения, величина которого пропорциональна коллекторному напряжению, и выходного резистора, параллельно которому включен генератор тока, величина которого пропорциональна току через входной резистор, умноженному на некоторый постоян. ный коэффициент. Параметры такой модели устанавливаются изменением параметров элементов, входяших в схему лтодели.

Однако наличие корреляционной связи между параметрами не позволяет изменять проиввольньтм образом параметры модели независимо один от другого, что затрудняет применение такой модели при анализе электронных схелт. Кроме того, устройство моделирует лишь дифференциальные параметры транзисторов в одной фиксированной точке характеристики. Эти параметры недостаточно точно отражают реальные входные и выходные характеристики транзистора, что ограштчивает применение модели в случае нелинейных схем.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для моделирования полупроводникового элемента, содержащее операционный усилитель, в обратную связь которого включен делитель напряжения, выход операционного усилителя через преобразователь напряжение — ток подключен к базе транзистора (2). Кроме входом операционного усилителя 1. Причем эа базу модели принимается инвертирующий вход операционного усилителя 1 за эмиттер и коллектор — соответствующие выводы транзистора 4.

В базу модели, являющуюся инвертирующим входом операционного усилителя

1 (ОУ), задается входной ток. Этот ток благодаря высокому входному сопротивлению ОУ будет протекать через делитель 2 напряжения и вызовет на входе ОУ напряжение, пропорциональное входному току.

С помощью преобразователя 5 напряжение-ток в базу транзистора O поступает ток, пропорциональный входному току модели, В соответствии с входной характеристикой транзистора на его базе появляется напряжение U@E которое, передаваясь на неинвертирующий вход

ОУ 1, вызывает на инвертирующем входе, являющемся базой модели, такое же напряжение Uk5 ° Диод 6 обеспечивает влияние коллектора транзистора на входную характеристику модели. Таким образом, при изменении сопротивления делителя 2 напряжения изменяется коэффициент пропорциональности между входным током модели и тохом базы транзистора, а следовательно, и выходным током транзистора и происходит изменение коэффициента передачи тока модели транзистора.

При этом входные и выходные характеристики модели остаются такими же, как в случае реального транзистора.

Предлагаемое устройство для моделирования полупроводникового элемента по сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудования позволяет повысить точность моделирования изменений коэффициента передачи тока без изменения остальных характеристик транзистора.

Формула изобретения

Устройство для моделирования полупроводникового элемента, содержащее операционный усилитель, в обратную связь которого включен делитель напряжения, выход операционного усилителя через преобразователь напряжение-ток подключен к базе транзистора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности и упрощения устройства, неинвертирующий вход операционного усилителя через раэвяэываюший диод подключен к коллектору транзистора, 3 732917 4 того, устройство сбдержит дополнительно операциенный усилитель и транзистор, база которого соединена с >п вертирующим входом дополнительного операционного усилителя, выходы операционных усилителей подключены к соответствующим входам генератора тока, выход которого через генератор напряжения соединен с коллектором транзисторов, эмиттеры.которых объединены, а генератор . 10 тока выполнен на транзисторе.

Такое устройство позволяет моделировать изменение коэффициента г редачи тока транзистора без изменения входных и выходных характеристик, что обеспечивает высокую точность соответствия модели поведению транзистора,,но точность моделирования определяется точностью совпадения характеристыс парноподобных транзисторов. Так как подобрать пару р0 транзисторов с полным совпадением характеристик не удается, то неточность подбора повлияет на точность моделирования. Другим недостатком известной конструкции является сложность устрой- 25 ства > так как оно включает дорогостоящие элементы, тахие,как операционные усилители, парноподобранные транзисторы и т.д.

Цель изобретения — повышение точно - 30 сти и упрощение устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для моделирования полупроводникового элемента, содержащем операционный усилитель, в обратную связь хоторого включи делитель напряжения, выход операционного усилителя через преобразователь напряжение — ток подключен к базе транзистора,.неинверти- рующий вход операционюго усилителя через развязывающий диод подключен х коллектору транзистора, база транзистора соединена с неинвертирующим входом операционного усилителя.

На чертеже представлена блок-схема 45 устройства.

Устройство для моделирования полупроводникового элемента состоит из операционного усилителя 1, в обратную связь которого включен делитель 2 на- 50 пряжения, генератор 3 тока, содержащего транзистор 4-, к базе которого подключен преобразователь 5 напряжение- ток, соединенный своим входом к выходу операционного усилителя, развязывающего

55 диода 6, включенного между коллектором транзистора и точкой соединения базы этого транзистора с неинвертирующим

5 база транзис wpa соединена с неинвертир)чошим входом операционного усилителя е

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

732917 б

1,Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. М., Энергия, 1973, с. 209-2L4.

2. Авторско е свидетельство СССР по заявке М 2473850/18-24, кл. б 0 6 G 7/62, 1977.

Составитель И. Дубинина

Редактор С. Головенко Техред О. Андрейко Корректор B. Бутяга

Заеаз 1740/40 Тираж 751 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

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