Устройство для испытания транзисторов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическии

Республик (щ 947792 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(И) М.Кл. (22) Заявлено 313.0.80 (21) 2999882/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 300782. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 300782

С 01 и 31/26

Государственный комитет

СССР по делаи изобретений и отирытий ($3) УДК 621.382.. 3 (088 8) (72) Автор.: изобретения

E.3.Рыскин (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ

15

25

Изобретение относится к электронной промышленности и может быть использовано для испытаний транзисторов при заданной рассеивающей мощности

Известны устройства для испытаний транзисторов при заданной рассеиваемой мощности.

Известно устройство, содержащее источник питания, подключенный через балластный резистор к коллектору испытуемого транзистора, который соединен с входом стабилизирующего усилителя через резистор обратной связи, а выход усилителя подключен к базе испытуемого транзистора через последовательно соединенные измерительный прибор и резистор. Устройство обеспечивает поддержание постоянных тока коллектора и напряжения между эмиттером и коллектором испытуемого транзистора, т. е. посто-янство рассеиваемой на нем мощности(1 .

Известно устройство, содержащее источник питания, подключенный через токозадающий резистор к коллектору испытуемого транзистора, соединенному с неинвертирующим входом операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к регулирующему потенциометру, а выход через ограничивающий резистор соединен с базой испытуемого транзистора, змиттер которого соединен с общей шиной, также обеспечивает проведение испытаний транзистора при заданной рассеиваемой мощности Г2).

Однако в известных устройствах не предусмотрена защита транзистора от пробоя в случае кратковременных нарушений режима испытаний.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для испытания транзисторов, со.держащее генератор тока эмиттера и источник коллекторного напряжения, соединенные с клеммами для подключения соответствующих выводов испытуемого прибора, клемму для подключения его базы, а также два пороговых элемента. Один из пороговых элементов представляет собой диод, включенный между клеммами для подключения выво-о дов эмиттера и базы испытуемого транзистора, который защищает испытуемый прибор при нарушении контакта в цепи базы. Другой пороговый элемент представляет собой ограничитель напря-. жения, соединенный с клеммами для

947792 подключения выводов коллектора и базы испытуемого прибора, и предотвращает пробой коллекторного перехода при уменьшении коллекторньго токаt3).

Недостатком этого устройства является низкая точность задания режима 5 испытаний с постоянной рассеиваемой мощностью, поскольку задается эмиттерный ток, а при изменениях коэффициента усиления транзистора в процессе испытаний коллекторный ток и рассеи- 1О ваемая на транзисторе мощность могут изменяться. Кроме того, пороговые элементы не обеспечивают защиту транзистора от вторичного пробоя,. вызванного перегревом структуры транзистора1 при испытаниях.

4ель изобретения — повышение точности контроля режима и предотвращение пробоя испытуемого транзистора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для испытания транзисторов, содержащее генератор тока эмиттера и источник коллекторного напряжения, выходы которых соединены с клеммами для подключения со ответствующих выводов испытуемого при бора, клемму для подключения базы, два пороговых элемента, введены инвертирующий усилитель, ключ и токосъемный резистор, причем токосъемный резистор включен между общей шиной и клеммой для подключения базы испытуемого транзистора, которая соединена через первый порогочй элемент с входом блокировки источника коллекторного напряжения, а также через 35 ключ с входами второго порогового элемента и инвертирующего усилителя, выходы которых подключены соответственно к управляющему входу ключа и к суммирующему входу генератора тока 4О эмиттера.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тока эмиттера, котоРый может быть 4 выполнен, например, по известной схеме на двух операционных усилителях— суммирующем, к одному из входов кото- рого подключен источник управляющего напряжения, задающий необходимый ток эмиттера испытуемого транзистора, и инвертирующем операционном усилителе, вход которого соединен с выходом генератора тока эмиттера, а его выход — с другим суммирующим входом суммирующего усилителя. Выхоцы генератора 1 тока эмиттера и источника

2 коллекторного напряжения соединены с клеммами 3 и 4 для подключения соответствующих выводов испытуемого транзистора, база которого подключена60 к клемме 5, соединенной с токосъемным резистором б,с входом первого порогового элемента 7, выход которого подключен к входу блокировки источника 2 а также через ключ 8 с входами второ- 65 го порогового элемента 9 и инвертирующего усилителя 10. Выход последнеro подключен к суммирующему входу генератора 1 тока эмиттера.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сигналом

"Сброс" выключаются пороговые элементы 7 и 9, размыкается ключ 8. 3атем последовательно подают на вход генератора 1 тока эмиттера управляющее напряжение такой величины, чтобы на его выходе и соответственно через переход эмиттер - база испытуемого транзистора протекал ток, равный задаваемому току коллектора, включают источник 2 коллекторного напряжения и замыкающий ключ 8. В результате того, что испытуемый транзистор после включения источника 2 коллекторного напряжения переходит в усилительный режим, на токосъемном резисторе б создается падение напряжения, пропорциональное току базы испытуемого транзистора, которое через ключ 8 и инвеЬтирующий усилитель 10 с коэффициентом передачи К=1 подается на суммирующий вход генератора 1 тока эмиттера. При этом на выходе генератора 1 устанавливается значение тока, равное сумме задаваемого коллекторного тока и установившегося тока, базы испытуемого транзистора, т.е. значение тока эмиттера испытуемого транзистора, соответствующее заданному току коллектора при любом коэффициенте усиления испытуемого транзистора. Поскольку напряжение источника 2 поддерживается неизменным, на коллекторе испытуемого транзистора рассеивается в процессе испытаний заданная мощность.

Для защиты транзистора от возмож,ных нарушений режима испытаний слу жат пороговые элементы 7 и 9. В случае недопустимого падения коэффициента усиления испытуемого транзистора в процессе испытаний увеличивается его базовый ток и падение напряжения на резисторе б. При этом пороговый элемент 9, настроенный на определенное значение базового тока, переключается и размыкает ключ 8, что приводит к ограничению тока через переход эмиттер-база на уровне первона- . чально заданного тока коллектора, а рассеиваемая транзистором мощность снижается.

Как известно, при испытаниях транзисторов .в режиме большой рассеивающей мощности может возникнуть явление вторичного пробоя, приводящее к отказу испытуемого транзистора.

Причиной этого явления является то, что при увеличении температуры структуры транзистора растет его коэффициент усилеНия и падает ток базы, а обратный ток перехода коллектор947792 база увеличивается. Непосредственно перед развитием вторичного пробоя яаступает взаимная компенсация этих токов и падение напряжения на токосъемном резисторе 6 становится равиым нулю (в дальнейшем наступает переворот фазы базового тока.и начинается развитие вторичного пробоя ).

Кроме того, в случае кратковременного нарушения контакта вывода базы с соответствующей клеммой 5 может >0 наступить электрический пробой промежутка коллектор — эмиттер испытуемого транзистора нз-за приложения к нему суммарного напряжения генератора 1 и источника 2. Нарушение 15 контакта таКже сопровождается падением до нуля напряжения на токосъемном резисторе 6.

Для предотвращения пробоя испытуемого транзистора в устройстве имеет- 20 ся пороговый..элемент 7, выполненный по схеме нуль-органа.

При уменьшении до нуля напряжения на резисторе 6 срабатывает пороговый элемент 7 и своим сигналом, по-25 даваемым на вход блокировки источника 2 коллекторного напряжения, отключает его, чем предотвращает пробой испытуемого транзистора.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность стабилизации режима испытуемого транзистора, сократить время на его установку, так как заданный режим испытаний поддерживается автоматически при смене транзисторов, а также исключить повреждения испытуемых транзисторов благодаря защите их от пробоя.

Формула изобретения

Устройство для испытания транзисторов, содержащее генератор тока эмиттера и источник коллекторного напрякения, выходы которых соединены с клеммами для подключения соответствующих выводов испытуемого прибора, клемму для подхлючейия базы, два пороговых элемента, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности контроля и предотвращения пробоя испытуемого транзистора, в него введены ннвертирующлй усилитель, ключ и токосъемный резистор, причем токосъемный резистор включен между общей шиной и клеммой для подключения базы испытуемого транзистора, которая соединена через первый пороговый элемент с входом блокировки источника коллекторного напряжения, а также через ключ с входами второго порогового элемента и инвертирующего усилителя, выходы которых подключены соответственно к управляющему входу ключа и к суммирующему входу генератора тока эмиттера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

lO 552244114455, кл. Q 01 Й 31/26, 1974.

2. Лэньон, Схема с обратной связью для измерения транзисторов при неизменной рассеиваемой мощности.

"Электроника", 1975, Ю 18, с. 66-68.

3. Перельман Б.Л. и др. Методы испытания и оборудования для контроля качества полупроводниковых приборов. Ч., "Высшая школа", 1979, с. 205206 (прототип).

947792

Составитель Ю.Брыэгалов

Редактор И.Гришанова Техред С. Мигунова ° Корректор Ю.Макаренко.

Закаэ 5645/69 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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