Устройство для измерения переходных тепловых характеристик транзисторов

Устройство для измерения переходных тепловых характеристик транзисторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ТЕПЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНЗИСТОРОВ,содержащее источник греющей мощности, генератор измерительного тока и блок измерений, соединенные с шинами для подключения испьггуемого прибора, а также блок управления, выходы которого присоединены соответственно к управляющим входам источника греющей мощности и блока измерений, отличающееся т.ем, что, с целью повышения точности измерений, в нем источник греющей мощности выполнен в виде источника коллекторного напряжения, эмиттерного, базового, суммирующего и дифференциального усилителей, эмиттерного и базового шунтов, источника опорного напряжения и блока задания мощности, а блок измерений выполнен в виде двух блоков запоминания напряжений, задатчика температурного коэффициента и последовательно включенных операционного усилителя, де- . лителя напряжений, аналого-цифрового Преобразователя и индикатора, причем источник.коллекторного напряжения соединен своими выходами соответственно с коллекторной шиной непосредственно , а с эмиттерной шиной через эмиттерный шунт, к базовой шине присоединены выходы генератора измерительного тока непосредственно и дифференциального усилителя через базовый шунт, входы эмиттерного и базового усилителей подключены соответственно к вы:4одам эмиттерного и базового иунтов, а их выходы - к входам суммирующего усилителя, соединенного своим выходом с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого подключен через (Л источник опорного напряжения к выходу блока задания мощности и управляющим входам суммирующего усилителя и делителя напряжений соответственно управляющее входы источника греющей 2 мощности и блока измерений соединены соответственно с входами управленияисточника коллекторного напряжения.о двух блоков запоминания напряжений 35 4: и аналого-цифрового преобразователя, первые и вторые входы двух блоков запоминания напряжений соединены паю раллельно и,подключены соответственнс к эмиттерной и базовой шинам испытуемого прибора, а их выходы присоедиin нены к входам операционного усилителя , управляииций вход которого подключен к выходу задатчика температур ного коэффициента.

СОЮЗ С06ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll) 3($1) G 01 R 31 26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с с (21) 3449275/18-21 (22) 03.06.82 (46) 30.12 .83. Бюл. Ю 48 (72) В.А. Беляков и Е.А. Грицевский (71) Научно-исследовательский институт Таллинского электротехническогозавода им. М.И. Калинина (53) 621..382.2(088.8) (56) 1.-Авторское свидетельство СССР

Р 421955, кл. G 01 R 31/26, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР .9 219020, кл. G 01 R 31/26, 1967. (54) (57) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРЕХОДНЫХ ТЕПЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ТРАНЗИСТОРОВ, содержащее источник греющей мощности, генератор измери, тельного тока и блок измерений, сое диненные с шинами для подключения испытуемого прибора, а также блок управления, выходы которого присоединены соответственно к управляющим. входам источника греющей мощности и блока измерений, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем источник греющей мощности выполнен в виде источника коллекторного напряжения, эмиттерного, базового, суммирующего и дифференциального усилителей, эмиттерного и базового шунтов, источника опорного напряжения и блока задания мощности, а блок измерений выполнен в виде двух блоков запоминания напряжений, задатчнка температурного коэффициента и последовательно включенных операционного усилителя, делителя напряжений, аналого-цифрового преобразователя и индикатора, причем источник коллекторного напряжения соединен своими выходами соответственно с коллекторной шиной непосредственно, а с эмиттерной шиной через эмиттерный шунт, к базовой шине присоединены выходы генератора измерительного тока непосредственно и дифференциального усилителя через базовый шунт, входы эмнттерного и базового усилителей подключены соответственно к выходам эмиттерного и базового шунтов, а их выходы — к входам суммирующего усилителя, соединенного своим выходом с первым входом дифференциального усилителя, вто-ф рой вход которого подключен через источник опорного напряжения к выходу блока задания мощности и управляющим входам суммирующего усилителя и делителя напряжений соответственно, управляющИе входы источника греющей мощности и блока измерений соединены соответственно с входами управленияисточника коллекторного напряжениями двух блоков запоминания напряжений и аналого-цифрового преобразователя, первые и вторые входы двух блоков запоминания напряжений соединены параллельно и,подключены соответственн к эмиттерной и базовой шинам испытуе мого прибора, а их выходы присоединены к входам операционного усилителя, управляющий вход которого подключен к выходу задатчнка температур. ного коэффициента.

10б4245

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при контроле качества мощных транзисторов путем измерения переходных тепловых сопротивлений.

Известно устройство для измерения тепловых характеристик транзисторов, которое содержит генератор импульсов греющего тока и генератор измерительных импульсов, соединенные с шиной для подключения эмиттера ис- 36 пытуемого прибора, источник коллекторного напряжения, соединенный с соответствующей шиной для подключения транзистора, базовая шина которого присоединена к токосъемному резисто- 15 ру и к входу регулирующего нуль-органа подключенного своим выходом к

Ф

1 управляющему входу генератора им пульсов греющего тока jl) .

Укаэанное устройство позволяет измерять установившееся тепловое сопротивление транзистора, однако оно неудобно в эксплуатации, так как требует использования дополнительного оборудования (термостаты) и по- 25 следующих расчетов измеряемого параметра.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому являетея устройство для измерения переходных ) тепловых характеристик транзисторов, содержащее источник греющей мощности, генератор измерительного тока и блок измерений, соединенные с шинами для подключения испытуемого прибора, а также блок управления, выходы которого присоединены к управ-. ляющим входам источника греющей мощности и блока измерений.

B устройстве генератор греющей 40 мощности выполнен в виде генератора греющего тока и формирователя запирающих импульсов, которые позволяют измерять термочувствительный параметр испытуемого прибора щелевым 45 методом (в паузах между импульсами греющей мощности), а блок измерений состоит из счетчика с преобразователем кода в напряжение, дополнительного счетчика, нуль-органа и клю» ча f2), Недостатком известного устройства является низкая точность измерения переходного теплового сопротивления, особенно при малых длительностях импульсов греющей мощности, обусловленная тем, что для определения требуемого параметра необходимо проведение расчетов °

Цель изобретения - повышение точ- 60 ности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения переходных тепловых характеристик транзисторов, содержащем источник 65 греющей мощности, генератор измерительного тока и блок измерений, соединенные с шинами для подключения испытуемого прибора, а,также блок управления, выходы которого присоединены соответственно к управляющим входам источника греющей мощности и блока измерений, источник греющей мощности выполнен в виде источника коллекторного напряжения, эмиттерного, базового, суммирующего и дифференциального усилителей, эмиттерного и базового шунтов, источника опорного напряжения и блока задания мощности, а блок ., измерений выполнен в виде двух блоков запоминания напря( жений, задатчика температурного коэффициента и последовательно включенных операционного усилителя, делителя напряжений, аналого-цифрового преобразователя и индикатора, причем источник коллекторного напряжения соединен своими выходами соот» ветственно с коллекторной шиной непосредственно, а с эмиттерной шиной через эмиттерный шунт, к базовой шине присоединены выходы генератора измерительного тока непосредственно и дифференциального усилителя через базовый шунт, входы эмиттерного и базового усилителей подключены соответственно к выходам эмиттерного и базового шунтов, а их выходы - к входам суммирующего усилител, сое« диненного своим выходом с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого подключен через источник опорного напряжения к выходу блока задания мощности и управляющим входам суммирующего усилителя и делителя напряжений соответственно управляющие входи источника греющей мощности и блока измерений соединены соответственно с входами управления источника коллекторного напряжения, двух:блоков запоминания напряжений и аналого-цифрового преобразователя, первые и вторые входы двух блоков эапсв инания напряжений соединены параллельно и подключены соответственно к эмиттерной и базовой шинам испьпуемого прибора, а их выходы присоединены к входам операционного усилителя, управляющий вход которого подключен к выходу задатчика температурного коэффициента.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 греющей мощности, блок 2 измерений, блок 3 управления и генератор 4 измерительного тока, Источник 1 греющей мощности выполнен в виде источника 5 коллекторного напряжения, соединенного через эмиттерный шунт

6 с шинами для подключения коллек1064245 тора и эмиттера испытуемого приборатрайзистора. К выводам эмиттерного шунта 6 присоединены входы эмиттерного усилителя 7, а к выводам базового шунта 8, включенного между шиной для подключения базы испытуемого прибора и выходом -дифференциального усилителя 9 — входы базового усилителя 10, выход которого, а также выход усилителя 7 соединены с входами суммирующего усилителя 11. Источник 12 опорного. напряжения своим выходом подключен к .одному из входов дифференциального усилителя 9, другой вход которого соединен с выхо дом суммирующего усилителя ll a управляющие входы. усилителя ll . и источника 12 подключены к блоку 13 задания мощности.

Блок 2 измерений выполнен в виде .двух блоков 14 и 15 запоминания напряжений, последовательно включенных операционного усилителя 16 делителя 17 напряжений, аналого-цифрового преобразователя 18 и индикатора 19, а также задатчика 20 температурного коэффициента, соединенного с регулирующим.входом усилителя 16.

Блок Э управления соединен с источником 5 коллекторного напряжения, с блоками 14 и 15 запоминания напряжений, которые присоединены своими входами к шинам для подключения базы и эмиттера испытуемого транзистора и вйходами к входам усилителя

16, а также с дополнительным входом. аналого-цифрового преобразователя

18. Дополнительный вход делителя 17 напряжений подключен-к выходу блока .13 задания мощности.

Кроме того, на чертеже обозначены коллекторная 21, эмиттерная .22 и базовая 23 шины для подключения вы-. водов коллектора, эмиттера и базы испытуемого транзистора 24.

Устройство работает следующим образом.

С блока 3 управления источнику

5 коллекторного напряжения задается длительность Ф прямоугольйого импульса греющей мощности. Величина греющей мощности Р(2 ) во время действия импульса задается блоком 13 путем установки коэффициента. передачи усилителя ll и напряжения источника 12, и стабилизации тока коллектора, которая обеспечивается благодаря работе усилителей 7, 10-, 11 и 9, поскольку токи в транзисторе распределяются согласно соотношению 1„=-. а токи I и Ig измеряются соответственно усилителями 7 и 10, вычитаются усилителем 11 и их разность стабилизируется на заданном источником 12 уровне усилителем 9.

Напряжение с блока 13, пропорцио нальное заданной мощности Р (i) i подается также на дополнительный вход делителя 17.напряжений.

По сигналам, поступающим с блока

3 управления блокамн 14 и 15 запо,минания напряжений фиксируют напряжение. между базой и эмиттером испытуемого транзистора, которое является термочувствительным параметром, 15 в моменты времени, соответствующие началу и концу импульса греющей мощности. Таким образом, блоки 14 и 15 фиксируют термочувствительный параметр холодного и горячего

2О транзистора, а на выходе операционного усилителя 16 образуется напряжение, пропорциональное перегреву перехода транзистора LT «Tö-Тс, в результате воздействия ймпульса

25 греющей мощности (Т вЂ” температура перехода в конце греющего импульса, Tap - температура окружающей среды), причем это напряжение устанавливает.ся с учетом температурного коэффициента напряжения, задаваемого усилителю 16 с задатчика 20 (температурный коэффициент напряжения может быть определен экспериментально для каждого из типов испытуемых транзисторов) .

Таким образом, на входы делителя

l7 напряжений поступает напряжение, пропорциональное температуре перегрева перехода транзистора ЬТ„ с усилителя 16 и напряжение греющей мощ40 ности p (q) с блока 13. На выходе делителя" 17 вырабатывается напряжение, пропорциональное переходному тепловому сопротивлению испытуемого

45 транзистора 21 (Ц(С)= — „" ) . Это на(() пряжение измеряется в цифровой форме аналого-цифровым преобразователем 18 по команде с блока Э и регистрируется индикатором 19, Благодаря предлагаемому выполнению источника греющей мощности и блока измерений устройство обеспечивает непосредственное измерение с высокой точностью переходного сопротивления транзистора за время действия одного импульса греющей мощности.

Составитель Ю. Брызгалов

Редактор А, Огар Техред Т.Маточка КоРРектоР О. Билак

Заказ 10527/48 Тираж 710 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