Устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Соцналмстмчесинк

Республик

<»i943612 (6E ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 15. 09. 80 (21) 2981681/18-21 с присоелинением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15 07 82 Бюллетень №26

Дата опубликования описания 15. 07. 82 (51)М. Кл.

G 01 R 31/26

УЬеуавретеевкый квмктет

СССР во делан взобретеккй

N открытка (53) УДК 621. З82. .2(088. 8) (72) Авторы изобретения

B.Т. Осьминин, В. С. Васильев и И.Т. Золототрубов (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

УСИЛЕНИЯ ПО ТОКУ ТРАНЗИСТОРОВ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для контроля параметров полупроводниковых приборов, в частности для измерения коэффициента усиления по току

5 транзисторов, при их массовом производстве.

Известно устройство для измерения статического коэффициента усиления по току транзисторов, содержащее источник эмиттерного тока, источник коллекторного напряжения, переключатель рода работ, усилитель и измерительный блок (1j.

Недостатком известного устройства является наличие систематической погрешности, обусловленной конечной величиной сопротивления резистора, включенного в базовую цепь испытуемого транзистора. Дру- 2о гим недостатком устройства является низкая производительность. обусловленная необходимостью переключения измерительного устройства (вольт2 метра) с коллекторной цепи на базовую в процессе контроля.

Известно также устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов 1 „(P ), содер" жащее источник эмиттерного тока и коллекторного напряжения, резисторы, вольтметр и генератор синусом дальнего напряжения (21.

Недостатком известного устройства является наличие систематической погрешности, обусловленной конечной величиной сопротивления резистора, включающего в базовую цепь испытуемого транзистора, низкая производительность, обусловленная большим временем измерения напряжения с помощью вольтметра.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения коэффициента усиления по току, содержащее управляемый источник эмиттерного тока, источник коллекторного напряжения, преобразователь тока

3 94361 в напряжение, выполненный на опера ционном усилителе с резистором в цепи обратной связи, блок регистра" ции, два конденсатора и два синхронных переключателя (3).

Недостатком устроиства является относительно низкая точность измерения, обусловленная сложностью определения приращения выходного напряжения как разности двух близ- !0 ких величин. Для обеспечения высокой точности измерения напряжения на за" поминающих конденсаторах должны оставаться постоянными между тактами измерения. 1$

Цель изобретения - повышение точ" ности измерения и расширение функци" ональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения коэффициента усиления по току транзисторов, содержащее блок управления с управляемым источником эмиттерного тока, выход которого соединен с клеммой для подключения эмиттера исследуемого транзистора, к клемме для подключения коллектора которого подсоединен источник коллекторного напряжения, а к клемме для подключения базы подключен преобразователь ток-напряжение, выход которого соединен с входом блока памяти, соединенного с одним входом блока суммирования, подключенного выходом к одному входу блока регистрации, а другой вход блока суммирования соединен с выходом преобразователя ток-напряжение, блок управления соединен с управляющим входом блока памяти, выход которого соеди40 нен с другим входом блока регистра ции.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, на фиг. 2временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит управляемый источник 1 эмиттерного тока, блок 2 управления, преобразователь 3 токнапряжение, источник 4 коллекторного напряжения, блок 5 суммирования, блок 6 памяти, блок 7 регистрации и клеммы 8, 9 и 10 для подключения соответствующих электродов испытуемого транзистора.

Блок 7 регистрации представляет собой вольтметры амплитудного значения, один из которых предназначен для измерения размаха амплитуды переменного напряжения, пропорционального величине 1 + h „, а другойдля измерения постоянного напряжения, пропорционального значению

I +h

Устройство работает следующим образом.

Управляемый источник 1 задает в эмиттер испытуемого транзистора импульс тока l модулированного синусоидальным . сигналом, поступающим с выхода блока 2 управления (фиг.2а). Источник 4 обеспечивает необходимый режим на коллекторе, при этом ток базы преобразовывается преобразователем 3 в напряжение (фиг.2б), который поступает на первые входы блоков 5 и 6 . До момен. та времени 1 (фиг ° 2в) блок 6 памяти работает в режиме инвертирования входного сигнала с коэффициентом передачи равным -1, поэтому напряжение на его выходе равно и противоположно по знаку напряжению, поступающему на его первый вход.

8 результате сложения сигналов с выхода преобразователя 3 и выхода блока 6 напряжение на выходе блока

5 до момента равно нулю (фиг.2г).

В момент t блок 2 вырабатывает сигнал, переводящий блок 6 в режим запоминания, при котором уровень напряжения -U запоминается и хра— о нится до момента Времени t>. В результате сложения сигналов, поступающих на входы блока 5, напряжение на его выходе в течение времени

t -1 равно k aU, где dU - размах переменного напряжения, пропорционального изменениям базового тока, k - -коэффициент усиления блока 5.

Таким образом, с выхода блока 5 в блок 7 регистрации поступает приведенное к нулю переменное напряжение, пропорциональное изменению базового тока

Яз F33 е 605 60

Время измерения параметра h2q определяется только временем собственно измерения tö размаха амплитуды переменного напряжения и численно равно длительности нескольких периодов модулирующего сигнала, что составляет единицы милисекунд, Применение синусоидального сигнала позволяет повысить помехозащищенность и устранить погрешность измерения, обусловленную протеканием обратного

9 тока коллектора в базовую цепь, т.е. этот ток не влияет на величину на пряжения k ° b U.

С выхода блока 6 в блок 7 регистрации поступает импульс напряженияU, пропорциональный постоянной составляющей базового тока испытуемого транзистора ао - Эо

1+1

1ВО .11 о где k - коэффициент усиления преоб-

Д разователя 3;

I - ток эмиттера.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет одновременно измерить параметры 11 1 g и 421е В одном цикле измерения, что расширяет его функциональные возможности °

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет производить измерение параметра Ь2„в на модулирующем сигнале любого вида, например в виде последовательности импульсов прямоугольной формы.

Выбор модулирующего сигнала определяется требованиями точности, быстродействия и помехозащищенности .устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициента усиления по току транэисто43612 6 ров, содержащее блок управления с управляемым источником эмиттерного тока, выход которого соединен с клеммой для подключения эмиттера ис" следуемого транзистора, к клемме для подключения коллектора которого присоединен источник коллекторного напряжения, а к клемме для подключения базы подключен преобразователь

10 ток-напряжение, выход которого соединен с входом блока памяти, соединен" ного с одним входом блока суммирования, подключенного выходом к одному входу блока регистрации, о т л и15 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, другой вход блока суммирования соединен с выходом преобразователя токов напряжение, блок управления соединен с управляющим входом блока памяти, выход которого соединен с другим входом блока регистрации.

Источники информации, 25 принятые во внимание при экспертизе

1. Аронов В.Л. и др. Испытание и исследование полупроводниковых приборов. И., "Высшая школа", 1975, с. 72-74. зо .2. Аронов B.Jl. и др. Испытание и исследование полупроводниковых при боров. N., "Высшая школа", 1975, с. 97-103.

3. Авторское свидетельство СССР Г645102, кл. С 01 R 31/26, 1977.

943612

Составитель Н.Чистякова

Редактор Л.Авраменко Техред g.Tenep Корректор Ю.Макаренко

Заказ 5100/51 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал AHH "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,