Цифровой измеритель статического коэффициента усиления транзисторов
Союз Советскин
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()974304 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 11.02.81 (21) 3247178/18-21 (53)M. Кл.
G 01 R 31/26 с присоединением заявки №
3Ьсударстеенный комнтет
СССР (23) Приоритет оо делам нзобретеннй н открытнй
Опубликовано 1 5 ° 1 1.82 Бюллетень № 42
Дата опубликования описания 17.11.82
Г.А.Косинов, Н. В. Боровиков, В.В. Журбенко и А.Д.Онищенко
- ° К< <"Фy44i ii
Специальное конструкторско-технологическое бюро !, ) f. (т тgg. с экспериментальным производством Института ядет)иь х . н „.. J
1 „ " Ч. дь исследований АН Украинской CCP н ь 1н (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СТАТИЧЕСКОГО
КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ
Изобретение относится к электронной.
И измерительной технике и может быть использовано при измерении параметров транзисторов.
Известны цифровые измерители статического коэффициента усиления транзисторов.
Известен цифровой измеритель, содержащий источник задания режимов, соединенный с клеммами для подключения эмиттера и коллектора испытуемого тран« зистора и через резистор - с входом операционного усилителя, цепь обратной связи которого соединена с выходом схемы автоматического выбора пределов измерения, соединенной с входами цифрового индикатора, вторые входы цифрового индикатора через дешифратор соединены с реверсивным счетчиком, при этом первый вход реверсивного с-датчика через ключ и нуль-индикатор соединен со схемой двойного интегрирож;птя, второй вход реверсивного счетчика соединен с вы-, кодом вычитания единицы, первый выход
2 реверсивното счетчика через схему переключения режима измерения соединен с операционным усилителем, а второй выход реверсивного счетчика соединен с входом схемы вычитания единицы $1).
Однако данное устройство имеет низкое быстродействие, так как измерение производится за время двух импульсов тока эмиттера.
Известен также измеритель, содержащий источник коллекторного напряжения, генератор линейно изменяющегося тока, пороговое устройство, генератор измерительных импульсов, соединенный через схему запрета с сумматором, накаплива« ющим число импульсов, соответствующее заданному току коллектора, выход сумма» тора. соединен с входом пускового триггера, выход которого соединен со схемой го запрета, вход схемы запрета соединен с .генератором счетных импульсов, а выход через формирователь с входами управления триггера, счетчика и генегатора лтьнейно изменяющегося тока f2).
3 0 l4304 4
Однако это устройство имеет невысокую точность измерзния параметра из-еа того, что трудно обеспечить хорошую линейность и стабильность генератора ли нейно изменяющегося тока базы.
Наиболее близком к предлагаемому является цифровой измеритель статического коэффициента усиления транзисторов, содержащий источник коллекторного напряжения, соединенный с клеммой для под- а ключення соответствующего вывода иопытуемого транзистора, генератор wпульсов тока, клемму для подключения эмнттера испытуемого транзистора, клемма ля подключения базы которого соеди- !5 нена с одним выводом измерительного резистора, другой вывод которого подключен к обшей шине, соединенной с первым выводом токосьемного резистора, блок сравнения, делитель напряжения, соеди- gg ненный с коммутатором, вход которого соединен с блоком управления, и индикатор. Устройство содержит также источник
=-талонного напряжения, подключенный к входу делителя напряжения (3) 2S
Устройство позволяет измерять пара метр за время действия одного импульса эмцтгерного тока, но при большой его длительности, так KQK схема коммутатора построена на электромеханических реле, а схема управления коммутатором рассчитана на шаговые его переключения. Кроме того, измеритель характеризуется точностью измерений, ограниченной стабильностью параметров генератора импульсов эмиттерного тока.
Белью изобретения является повышение быстродействия и точности измеритеПоставленная цель достигается тем, то в цифровой измеритель статического ксеффицнента усиления транзисторов, содержащий источник коллекторного напряжении„соединенный с клеммой для подключения соответствующего вывода испытуемого транзистора, генератор импульсов тока, клемму для подключения эмиттера испыгуомого транзистора, клемма для подключения базы которого соединена с одшгм выводом, иэмерительного резистора, другой вывод которого подключен к общей шине, соединенной с первым выводом токосъемного резистора, блок, сравнения, делитеш напряжения, соединенный с коммутатором, вход которого соединен с блсоком управления, и индикатор, введены сумматор и масштабирующий усилитель„ зашунтированный резистором, причем первый вход сумматора и вход генератора импульсов тока соединены с вторым вы ходом токосъемного резистора, а выход генератора импульсов тока соединен с клеммой для подключения эмиттера испытуемого транзистора, второй вход сумматора соединен с клеммой для подключения базы испытуемого транзистора и входом делителя напряжения, а выход сумматора соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом масштабирующего усилителя, вход которого подключен к выходу коммутатора, выход блока сравнения через блок управления соединен с индикатором.
При этом, в качестве блока управления использован автомат последовательного приближения.
На чертеже представлена функциональная схема предложенного измерителя.
Измеритель содержит генератор 1 импульсов тока, источник 2 коллекторного напряжения и измерительный резистор 3, соединенные с клеммами для подключения соответствующих выводов испытуемого транзистора 4, токосъемный резистор 5, сумматор 6, построенный по известной схеме на операционном усилителе 7, в цепь обратной связи которого включен резистор 8, а к входу подключены суммирующие резисторы 9 и 10. Клемма для подключения базы испытуемого транзис» тора 4 соединена с входом делителя 11 напряжения, резисторы которого через цепи коммутации коммутатора 12 подключены к входу масштабирующего усилителя 13, коэффициент усиления которого задается масштабцрующим резистором 14, включенным в цепь отрицательной обратной связи усилителя 13. Делитель 11 напряжения, коммутатор 12 и масштабирующий усилитель 13 с резистором 14 образуют цифро-а налоговый умножитель, 15, цифровые управляющие входы которого соединены с блоком 16 управления, который выполнен в виде автомата последовательного приближения, и к выходам которого подключен индикатор 17. Вход блока 1 6 управления соединен с выходом блока 1 8 сравнения, входы которого подключены к выходам сумматора 6 и масштабирующего усилителя 1 3.
Устройство работает следующим образом.
На коллектор испытуемого транзистора
4 от источника 2 напряжения задают напряжение, при котором производят измерение статического коэффициента усиления Вс . От генератора 1 импульсов
5 М43 тока в эмиттер испытуемого транзистора
4 поступает прямоугольный импульс тока с заданной амплитудой 3з . При этом на измерительном резисторе 3, включенном в цепь базы испытуемого транзистора 4, создается падение напряжения и, пропорциональное току базы 3<, При прохождении импульса эмиттерного тока через токосьемный резистор 5 на нем образуется падение напряжения U>, пропорцио 30 нальное току эмиттера Э . Для упроще- ния понимания работы устройства предположим, что значения сопротивлений резисторов 3 и 5 равны, и что сопротивления резисторов 8,9 и 10 также 15 имеют равные значения. При этом на выходе сумматора 6 образуется напряжение
Ut,, . зeнHаttч еetнtиuе e кKоoтTоoр оoгrоo, . оoч еeвeиuдuнHоo, пропор ционально току коллектора 3<, т.е.
U „— — U — U . Напряжение U> поступает на аналоговый вход цифро-анапогового умножителя 15, управляемого автоматом последовательного приближения по цифровым управляющим входам.
Алгоритм работы функциональной час- 25 ти измерителя, состоящей из цифро-аналогового умножителя 15, автомата последовательного приближения и блока 1 8 сравнения, полностью соответствует алгоритму работы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) поразрядного уравновешивания, в котором i3 качестве опорного напряжения использовано напряжение
U, а в качестве измеряемого - напряжение Ок . Автомат последовательного приближения поочередно, начиная со старшего, производит включение разрядов
А1ЛП с помощью цепей коммутации коммутатора 12 и по результатам сравнения, фиксируемым блоком 18 сравнения, формирует код, пропорциональный отношению
0к /Ub, т.е. пропорциональный В . Действительно, напряжение на выходе масштабирующего усилителя в обращенном
АЦП с двоичной шкалой пропорционально коду, задаваемому на коммутатор 12 автоматом последовательного приближения, который задает необходимый коэффи. циент передачи делителя 11 напряжения.
Бифро- налоговый умножитель 15 совместно с автоматом последовательного приближения позволяют получить резуль тат сравнения на блоке 18 и результат измерения в цифровой форме на индикаторе 17 за минзцмальное колг:естэо пеSS реключений коммутатора 1 2, существенно меньшее числа последовательных шагов коммутатора, используемого в извес тном устройстве.
04 6
Предложенный измеритель статического коэффициента усиления отличается от кзвестного, так как благодаря некзменности отношения значений токов базы и коллектора проверяемого транзистора при изменяющемся значении тока эмиттера исключается влияние стабильности и точности установки амплитуды эмиттерного тока на погрешность измерения.
При этом одновременно с обеспечением прямого отсчета измеряемого параметра возможно использование цифро-aíàëoãîвых преобразователей параллельного типа, которые отличаются высоким быстродействием и точностью, обусловленных возможностью применения быстродействующих бесконтактных ключей, при этом влияние оста очных напряжений на Них существенно снижается в таких структурах преобразователей.
Таким образом, в предложенном измерителе обеспечивае:ся повышение быстродействия и точности. Кроме того, измеритель с такой структурой имеет высокую технологичность всех функциональ ных узлов при изготовлении их в микроэлектронном исполнении, что позволяет уменьшить габариты, вес и повысить надежность устройства.
Формула изобретения
1. Цифровой измеритель статического коэффициента усиления транзисторов, содержащий источник коллекторного напряжения, соединенный с клеммой для подключения соответствующего вывода испытуемого транзистора, генератор импульсов тока, клемму для подключения эмиттера испытуемого тракзистора, клем ма для подключения базы которого соеди нена с одним выводом измерительного резистора, другой вывод которого подключен к общей шине, соединенной с первым выводом токосъемного резистора, блок сравнения, делитель напряжения, соединенный с коммутатором, вход которого соединен с блоком управления, и индикатор,отличающийся тем,что, с целью повышения быстродействия и точ ности измерения, в него введены сумматор и масштабирующий усилитель, зашунтированный резистором, причем первый вход сумматора и вход генератора импуль сов тока соединены с вторым выводом токосъемного резистора, а выход генер ьтора импульсов тока соединен с клеммой для подключения эмиттера испытуемого 7
974304 8 транзистора, второй вход сумматора сое- управления использован автомат послединен с клеммой для подключения базы довательного приближения. испытуемого транзистора и входом делите- Источники информации, ля напряжений, а выход сумматора сое- принятые во внимание при экспертизе динен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выхпдом 1. Авторское свидетельство СССР масштабирующего усилителя, вход которо- % 320789, кл. С 01 К 31/26, 1971. го подключен к выходу коммутатора, вы: 2. Авторское свидетельство СССР ход блока сравнения через блок управле- % 331342, кл. С 01 R 31/26, 1972. ния соединен с индИкатором. 10 3. Авторское свидетельство СССР
2. Устройство по п. 1, о т л и ч а - М 325570, кл. G 01 R 31/26, 1972 ю ш е е с я тем, что. в качестве блока (прототип).
Составитель Ю. Брызгалов
Редактор К. Волощук Техред Л.Пекарь Корректор М. Коста
Заказ 8690/84 Тираж 717 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
