Устройство для измерения переходных тепловых характеристик транзисторов

 

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