Цифровой измеритель модуля коэффициента передачи тока транзисторов на высокой частоте

 

ентно о. !Ho) ., ""а

ОПHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскии

Социалистических

Республик ()788052

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (я)М. Кл.3 (22) Заявлено 1601.78 (2l) 2570350/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 R 31/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 151280. Бюллетень ¹ 4.6 (5З) У4К 6 21. 382. 3 (088,8) Дата опубликования описания 151 280 (72) Автор изобретения

Н.С.Григорьев (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МОДУЛЯ КОэффИЦИЕНТА

ПЕРЕДАЧИ ТОКА ТРАНЗИСТОРОВ

НА И1СОКОИ ЧАСТОТЕ

Изобретение относится к электрон ной технике и может быть использова. но, в частности, для контроля транзисторов.

В известных устройствах, содержащих генератор тока высокой частоты, калиброванный аттенюатор, измерительный приемник и Фазовращатель, измерение коэффициента передачи тока транзистора состоит в. том, что транзистор 1О устанавливают в контактодержатель и с помощью калиброванного аттенюатора и фазовращателя добиваются нулевого отсчета по измерительному приемнику.

Изменение ослаб)тения аттенюатора по !5 отношению к начальному отсчету дает значение модуля коэффициента передачи тока (1).

Недостатком этих устройств является то, что реальная, погрешность изме-20 рения сосТавляет величину порядка.

10-15%.

Известен измеритель модуля коэффициента передачи тока транзисторов на высокой частоте, содержащий гене- 25 ратор тока высокой частоты, усилитель, соединенный со входом детектора, блок управления, подключенный к запоминающему устройству, цифровому измерителю отношений, коммутирующему элемен. 30 ту вход которого подключен к резисто,рам (2) .

Однако недостатком известного измерителя является большая погрешность измерения из-за нелинейности усилителя и детектора.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель введены аттенюатор, детектор, сравнивающее устройство, управляеьый усилитель и два коммутирующих элемента, соединенные с блоком управления, при этом один из дополнительных коммутирующих элементов входами подключен к выходу аттенюатора и выходу коммутирующего элемента, выходом — к усилителю, выход детектора через второй дополнительный коммутирующий элемент соединен с запоминающим устройством и входом сравнивающего устройства, выход которого подключен ко входу управляемого усилителя, вход которого соединен с генератором тока высокой частоты, выходс аттенюатором и со входом дополни-. тельного детектора, соединенного выхо-. дом с цифровым измерителем отношениЯ.

На Фиг. 1 представлена схема пред" ,лагаемого устройства; на фиг. 2

788052 времеиные диаграммы, поясняющие рабо-. ту предлагаемого устройства.

Цифровой измеритель модуля коэффициента передачи тока транзисторов на высокой частоте содержит генератор 1 тока высокой частоты, контролируемый транзистор 2, токосъемные резисторы 3 и 4, коммутирующий элемент 5, дополнительный коммутирующий элемент 6, Усилитель 7, детектор 8, коммутирующий элемент 9, запоминающее устройст- © во 10, сравнивающее устройство 11, управляемый усилитель 12, аттенюатор

13, дополнительный детектор 14, измеритель 15 отношеййй, блок 16 управления.

Устройство работает следующим образом.

С генератора тока высокой частоты

1 сигнал поступает на эмиттер контролируемого транзистора 2 и управляемый усилитель 12. С токосъемных ре- 2О зисторов 3 и 4 снимают сигналы напряжения, пропорциональные току базы и току коллектора соответственно,при этом

:)к иэле1 =— б

0 к. пропорционально отношению

Од где Ь Х1®! — модуль коэффициента пе- З редачи тока; ток коллектора контролиК руемого транзистора; -, ток базы контролируемого г транзистора; 35 йапряжение на токосъемК ном резисторе A+ напряжение на токосъем6 ном резисторе R>, Напряжение с токосъемных резисторов поступает попеременно через ком- 4О мутирующий элемент 5 на один иэ входов первого дополнительного коммутирующего элемента б,на другой вход которого через аттенюатор 13 подается выходное напряжение с упРавляемого 4 усилителя 12. Эти сигналы попеременно усиливаются в усилителе 7, детектируются детектором 8 и через дополнительный коммутирующий элемент 9 подаются на запоминающее устройство 10 и сравнивающее устройство 11.В сравнивающем устройстве 11 происходит сравнение сигналов, пропорциональных напряжениям Ug u U и, следовательно, пропорциональных токам базы и коллектора контролируемого транзистора, ко.торые запомнены в запоминающем устройстве 10,с сигналами с выхода управляемого усилителя 12,прошедшими через аттенюатор 13, коммутирующий элемент

6, усилитель 7, детектор 8, коммутирующий элемент 9. В результате сравнения вырабатывается сигнал рассогласования, который подается на вход

Управления управляемого усилителя 12 и управляет им таким образом,что на- 65 пряжение на выходе усилителя 12 становится пропорциональным напряжениям, на токосъемных сопротивлениях 3 и 4 и, следовательно, пропорциональным токам базы и коллектора транзистора.

Поэтому отношение напряжений на выходе управляемого усилителя 12 оказывается равным отношению токов и Р и равно модулю коэффициента пек редачи тока контролируемого транзистора.

Временная диаграмма сигнала на входе запоминающего устройства 10 пока ана на фиг. 2 а. Сигнал поступает на вход запоминающего устройства 10 в интервалы времени f„ - — й„ и Р когда через коммутирующее устройство

9 к нему подключается выход детектора

8. Сигнал на выходе запоминающего устройства 10 присутствует и после прохождения входного сигнала (фиг.2 б), т.е. запоминается. Сигнал на входах сравнивающего устройства 11 представлен на фиг. 3 в. В интервалы времени

Ь вЂ” М, +- — (фиг. 2 в) на входах

1 2.Г сравнивающего устройства 11 присутствует один сигнал, на выходе его формируется отрицательный сигнал, который запирает управляемый усилитель

12 (фиг. 2 г), в интервалы времени ксгда на обоих выходах

2. Э 4 5 сравнивающего устройства 11 имеются сигналы, на выходе формируется сигнал, пропорциональный величине сигналов на входах, который управляет коэффициентом усиления управляемс го усилителя 12 (фиг. 2 r).

Соответственно управляемый усилитель формирует на выходе высокочастотные сигналы с амплитудами "< и 0 соответственно, которые поступают на дополнительный детектор 14 и далее на измеритель 15 отношений. Продетектированный сигнал с управляемого усилителя показан на фиг. 3 д. Отношение выходных сигналов управляемого усилителя 12 равно модулю коэффициента передачи тока измеряемого транзистора.

Ошибка в измерении определяется точностью воспроизводства отношения на выходе усилителя 12, которое, в, свою очередь, определяется точностью работы замкнутой системы автоматического регулирования, каковой является цепь, состояцая из коммутирующего элемента 6, усилителя 7, детектора 8, коммутирующего элемента 9, запоминающего устройства 10, сравнивающего устройства ll управляемого усилителя

12,аттенюатора 13.Поскольку эта система относится к классу статических систем автоматического регулирования, то ее точность определяется величиной статической ошибки этой системы

8 к> где К - коэффициент усиления системы в разомкнутом состоянии.

788052

Статическая ошибка очень мала, поскольку высок коэ*фициент усиления )( (порядка 1000), следовательно мала и погрешность измерения Ih х18(Кроме того, напряжение на выходе усилителя 12 имеет большую величину (1-10 В), что позволяет использовать детектор 14 в линейном режиме и умень-. шить погрешность детектирования.Процесс измерения происходит в течение короткого промежутка времени, поэтому практически отсутствует погрешность из-за нестабильности коэффициента передачи усилителя 7, детекторов 8 и 14,управляемого усилителя 12, запоминающего устройства 10. то же время предлагаемый измеритель защищен также от долговременной нестабильности, так как измеряет отношение напряжений ° Практически не оказывает влияние на точность измерения !ЬХЮи нелинейность усилителя 7 и детектора 8, 20 будучи даже очень значительной, так как они каждый раз усиливают и детектируют равные сигналы U и U3, О„ и

04 (в интервалах времени + -

Ъ показана огибающая этих высокочас- э5

5 тотных сигналов на фиг.2 е);т.е. работают в этих интервалах в одной ра-. бочей точке (разница между сравниваемыми сигналами очень мала; она определяется статической ошибкой системы д ).

Нелинейность управляемого усилителя 12 также не имеет значения, так как его выходной сигнал определяется сигналом обратной связи с выхода сравнивающего устройства 11.

Применение предлагаемого измерителя в электронной промышленности для измерения модуля коэффициента передачи тока транзисторов на высокой частоте (h йwе(позволяет повысить точ- 40 ность измерения Ih 240(,что,в свою очередь, позволяет повысить качество разбраковки транзисторов. Применение транзисторов более высокого качества позволяет повысить надежность готовой продукции.

Формула изобретения

Цифровой измеритель модуля коэффициента передачи тока транзисторов на высокой частоте, содержащий генератор тока высокой частоты, усилитель,соединенный со входом детектора, блок управления, подключенный к запоминающему устройству, цифровому измерите- лю отношений, коммутирующему элементу, вход которого подключен к резисторам, отличающийся тем,что,с целью повышения точности измерения, в него введены аттенюатор, детектор, сравнивающее устройство, управляемый усилитель и два коммутирующих элемента, соединенные с блоком управления, при этом один из дополнительных коммутирующих элементов входами подключен к выходу аттенюатора и выходу коммутирующего элемента, выходом— к усилителю, выход детектора через второй дополнительный коммутирующий элемент соединен с запоминающим устройством и входом сравнивающего устройства, выход которого подключен ко входу управляемого усилителя, вход которого соединен с генератором тока высокой частоты, выход — с аттенюатором и со входом дополнительного детектора, соединенного выходом с цифровым измерителем отношений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Цифровой измеритель модуля коэффициента передачи тока транзисторов на высокой частоте. ГОСТ 16199-70.

2. Аронов В.Л., Федотов Я.А. Испытание и исследование полупроводниковых приборов.М., Высшая школа, 1975, с. 161 (прототип).

788052

Фи.г

Составитель A. Пурцхванидэе

Техред А.Ач Корректор М. Коста

Редактор A. Долинич

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

Эакаэ 8346/54 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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