Устройство для измерения параметров транзисторов вч и свч- диапазонов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРОВ ВЧ-И СВЧ-ДИАПАЗОНОВ , содержащее последовательно соединенные возбуждающий генератор, измеритель проходящей мощности, разъем ДЛЯ подключения испытуемого транзистора и оконечный измеритель мощности , при этом к входной клемме разъема ДЛЯ подключения испытуемого транзистора подсоединен первый дроссель, а к выходной - второй дроссель, а также блок питания и блок защиты, отличающееся тем, что, .с целью измерения максимально допустимого значения рабочей мощности испытуемого транзистора и максимальной мощности рассеивания при обеспечении неразрушающего контроля, введены датчик температуры, генератор импульсов , генератор тока, измеритель тока , измеритель напряжения, два управляемых ключа, при этом возбуждающий генератор выполнен модулируемым, блок защиты состоит из последовательно соединенных порогового элемента и третьего управляемого ключа, первый дроссель через первый управляемый КЛЮЧ соединен с земляной шиной и датчиком температуры, выход которого сое динен с входом порогового элемента, генератор измерительного тока и второй управляемый ключ включены последовательно между выходом и входом датчика температуры, выход генератора импульсов соединен с управляющими входами возбуждающего генератора и первого, второго и третьего управляемых ключей, один из выводов блока питания через индикатор тока соединен с вторым дросселем и измерителем О е напряжения, а другой вывод через третий управляемый ключ - с общей ши$iai ной. 2. Устройство по П.1, отлиьэ чающееся тем, что оконечный ОЛ измеритель мощности подсоединен к СЛ разъему для подключения испытуемого а транзистора через введенный направленный ответвитель, к выходу основного плеча которого подключена введенная рассогласованная нагрузка.

зло

7, f77

ОЛИСАНИЕ ИЗСБРЕТЕИИЯ госуди ствкнный комитент ссср

ПО ДКЛАМ ИЗОЬГЯтКНИй И ОТЯ 1 тЖ (21) 3277674/18-09 (22) 17.04.8 (46) 23. 11.84. Бюл. -43 (72) В.В.Воробьев, И.Л,Инкерманлы, Б.К.Петров и А.Я.Косой. (53) 621.3 17.37(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1446852, кл. С 01 К 31/26, 1975.

2. Метод измерения выходной мощности и определение коэффициента усиления по мощности и коэффициента полезного действия. ГОСТ 18604. t3-77 (прототип) ° (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРОВ ВЧ-И СВЧ-ДИАПАЗОНОВ, содержащее последовательно соединенные возбуждающий генератор, измеритель проходящей мощности, разъем для подключения испытуемого транзистора и оконечный измеритель мощности, при этом к входной клемме разъема для подключения испытуемого транзистора подсоединен первый дроссель а к выходной — второй дроссель, а также блок питания и блок защиты, отличающееся тем, что, с целью измерения максимально допустимого значения рабочей мощности испытуемого транзистора и максимальной мощности рассеивания при обеспечении нераэрушающего контроля, введены датчик температуры, генератор импульсов, генератор тока, измеритель тока, измеритель напряжения, два управляемых ключа, при этом возбуждающий генератор выполнен модулируемым", блок защиты состоит нэ последователь- но соединенных порогового элемента и третьего управляемого ключа первый дроссель через первый управляемый ключ соединен с земляной шиной и датчиком температуры, выход которого соединен с входом порогового элемента, генератор измерительного тока и второй управляемый ключ включены последовательно между выходом и входом датчика температуры, выход генератора импульсов соединен с управляю- Я щими входами возбуждающего генератора и первого, второго и третьего управляемых ключей, один из выводов блока питания через индикатор тока соединен %нею с вторым дросселем и измерителем напряжения, а другой вывод через третий управляемый ключ — с общей шиной. 3%Яа

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оконечный измеритель мощности подсоединен к

Q разъему для подключения испытуемого транзистора через введенный направленный ответвитель, к выходу основного плеча которого подключена введенная рассогласованная нагрузка.

1125560

Изобретение относится к измерению электрических величин, а именно к контролю электрических параметров

ВЧ. и СВЧ-транзисторов.

Известно устройство для измерения выходной мощности и коэффициента усиления IIo мощности СВЧ мощных транзисторов, содержашее генератор, делитель, измерительный приемник, индикатор, ответвитель мощности и измерительные зонды И .

Недостатком устройства является невозможность неразрушающего измерения максимальной выходной мощности .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения параметров тр".Hçèñòîpoí ВЧ-и СВЧ-диапазонов, содержащее последовательно соединенпыс возбуждающий генератор„ измеритель проходящей глощности, раз ьем для подключения испытуемого транзистора и окбнечный измеритель мощности, при этом к входной клемме разъема для подключения исследуемого транзистора подсоединен первый дроссель, rr к выходной — второй дроссель, а также блок питания и блок защит. r (2) .

Однако .при измерении выходной 30 мощности в процессе поиска оптимальной настройки измерительного генерато ра испытуемый транзистор подвергается перегрузкам по напряжению rr рассеиваемой мощности, что может при- 35 водить к выходу транзистора из строя.

Кроме того, известное устройство не позволяет также осуществлять неразрушающие измерения максимальной выходной мощности СВЧ транзистора и определить предельную мощность рассеивания, так как в устройстве не используется критерий достижения максимальной мощности рассеивания — температура транзисторной 45 структуры.

11ри этом существенным недостатком известного устройства является возможность деградации параметров ВЧ и СВЧ транзисторов при измерении 50 вьг одной мощности в режиме работы с рассогласованной нагрузкой, так как при этом из-за наличия мощности отраженной волны возможна перегрузка испытуемого транзистора по мощности 55 рассеивания даже при токах коллектора, не превышающих порога срабатывания блока защиты.

Цель изобретения — измерение маке. симально допустимого значения рабочей мощности испытуемого транзистора и максимальной мошности рассеивания нри обеспечении неразрушающего контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров транзисторов ВЧ-и СВЧ-диапазона, содержащее последовательно сое.— диненные. возбуждающий генератор, измеритель проходящей мощности, разъем для подключения испытуемого транзистора и оконечный измеритель мощности т при этом к входной клемме разъема для подключения испытуемого транзистора подсоединен первый дроссель, а к выходной - второй дроссель, а также блок питания и блок защиты, введены датчик температуры, генератор импульсов,, генератор тока, измеритель тока, измеритель напряжения, два управляемых ключа, при этом возбуждающий генератор выполнен модулируемым, блок защиты состоит из последовательно соединенных порогового элемента и третьего управляемого ключа, первый дроссель через первый управляемый ключ соединен с земляной шиной и датчиком температуры„ выход которого соединен с входом порогового элемента, r åíeðàòoð измерительного тока и второй управляемый ключ включены последовательно между выходом и входом датчика температуры, выход генератора импульсов соединен с управляющими входами возбуждающего генератора и первого, второго и третьего управляемых ключей, один из выводов блока питания через индикатор тока соединен с вторым дросселем и измерителем напряжения, а другой вывод через третий управляемый ключ — с общей шиной.

При этом оконечный измеритель мощности подсоединен к разъему для подключения испытуемого транзистора через введенный направленный ответвитель, к выходу основного плеча которого подключена введенная рассогласованная нагрузка.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения параметров транзисторов

ВЧ- и СВЧ -диапазонов.

Устройство для измерения параметров транзисторов ВЧ-и-СВЧ-диапазонов содержит последовательно соединенные

1125560

15 возбуждающий генератор 1, измеритель

2 проходящей мощности, разъем 3 для подключения испытуемого транзистора

4 и оконечный измеритель 5 мощности, при этом к входной клемме разъема 5

3 для подключения испытуемого транзистора 4 подсоединен первый дроссель

6, а к выходной — первый дроссель

7, а также блок 8 питания и блок 9 защиты, датчик 10 температуры, генератор 11 импульсов, генератор

12 тока, измеритель 13 тока, измеритель 14 напряжения, два управляемых ключа 15 и 16, причем возбуждающий генератор 1 выполнен модулируемым, блок 9 защиты состоит из последовательно соединенных порогового элемента 17 и третьего управляемого ключа 18. Первый дроссель 6 через первый управляемый ключ 15 соединен с земляной шиной и датчиком 10 температуры, выход которого соединен с входом порогового элемента 17.

Генератор 12 измерительного тока и второй управляемый ключ включены последовательно между выходом и входом датчика 10 температуры.

Выход генератора 11 импульсов соединен с управляющими входами возбуждаю щего генератора 1 и первого, второго и третьего управляемых ключей

15, 16 и 18. Один из выводов блока 8 питания через индикатор 13 тока соединен с дросселем 7 и измерителем

14 напряжения, а второй вывод через 35 третий управляемый ключ 18 соединен с общей шиной, при этом оконечный измеритель 5 мощности подсоединен к разъему 3 для подключения испытуемого транзистора 4 через введенный 40 направленный ответвитель 19, к выходу основного плеча которого подключена введенная рассогласованная нагрузка 20.

Устройство для измерения парамет- 45 ров транзисторов ВЧ-и СВЧ-диапазонов работает следующим образом.

На коллектор испытуемого транзистора 4 подается постоянное напряжение а на его вход — мощность возбужде- 50 ния, значение которОй плавно увеличивается от нуля до значения, при котором температура кристалла транзистора достигает предельно допустио мой, например 160 С для крениевых 55 транзисторов.

Измерение температуры кристалла испытуемого транзистора 4 осуществляется с помощью термочувствительного параметра, например напряжения эмиттер-база.

По сигналам генератора t1 импульсов периодически на время 2030 мкс с частотой 1 =100Гц производятся отключения греющей СВЧ мощности возбуждающего генератора i и коллекторного напряжения испытуемого транзистора 4 с помощью мощного управляющего ключа 18.

За время 20-30 мкс не происходит заметного остывания испытуемого транзистора 4, поскольку термически постоянная для мощных ВЧ н СВЧ транзисторов составляет более 500 мкс °

После отключения грек1щей мощности через первый дроссель 6 и открытый управляемый ключ 16 в базу испытуемого транзистора 4 поступает постоянный измерительный ток от генератора 12 тока, с помощью которого производится измерение напряжения эмнттер-база испытуемого транзистора 4. Сигнал на включение ключа 16 н отключение управ. ляемого ключа 15 поступает с генератора 11 импульсов. 11змерительный ток величиной 5-10 мЛ разветвляется между двумя параллельнымн цепями, первая из которых образована датчиком 10 температуры, выполненным в виде реэистивного делителя, состоящего из резисторов 21 и 22, вторая — сопротивлением р-п-перехода база-эмиттер исследуемогс транзистора 4 и резистором 23. Величина тока и падение напряжения на резисторе 23 зависят от величины сопротивления р-п-перехода база-эмнттер, а следовательно, от температуры кристалла.

При достижении температурой кристалла предельно довус имого значения срабатывает пороговый элемент 17 с сигнальным элементом 24, Чувствительность датчика 10 температуры предварительно устанавливается с помощью переменного резистора 21 на основе экспериментально полученных данных для конкретного типа испытуемых транзисторов.

В момент срабатывания порогового элемента 17 защиты фиксируются значения входной мощности P возбужBv дающего генератора 1, выходной мощности Р,„ с помощью измерителя 5 оконечной мощности, потребляемого тока 3< измерителем 13 тока напряжения на коллекторе испытуемого транS 11 зистора 4 g< — измерителем 14 напряжения. Таким образом, максимальная мощность рассеивания Р„ на коллекторе испытуемого транзистора 4, соот. ветствующая достижению предельно допустимой температуры кристалла, легко определяется из выражения аСс. 74 4К У ЬЫК °

Достижение неразрушающего характера испытаний, благодаря защите испытуемого транзистора 4, основанной на критерии достижения температурой ,коллекторного перехода (То, „ „ ) предельно допустимого значения равного Т „ „,= 160 С, обеспечивает воэможность испытания ВЧ и СВЧ транзис25560 торов в режиме рассогласованной нагрузки. В этом случае оконечный измеритель 5 мощности подключается" через направленный ответвитель 19 с подключенной к его выходу рассогласованной нагрузкой 20 с переменной фазой, при этом предварительно производят настройку измерителя 5 проходной мощности при заданном

1О уровне выходной мощности. Затем подключают оконечный измеритель 5 мощности с заранее установленным, уровнем рассогласования комплексной рассогласованной нагрузки 20 !

5 и производят изменение фазы рассогласованной нагрузки 20 в пределах

0-360

ЩЦП7ПИ Заказ 8334/34 УнРаж 710 Поржкокоз ржажаа ППП Пазжвър, г.ужгород, уа.рроактказ, 4