Устройство для измерения крутизны характеристики полевых транзисторов Советский патент 1984 года по МПК G01R31/26 

Фи&.1

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в автоматизированных измерителях параметров полевых транзисторов.

Известно устройство для измерени крутизны характеристик полевых транзисторов, которое содержит схему сравнения, генератор зарядного тока зарядный конденсатор и ключ Cl

В известном устройстве на испытуемый транзистор подают возбуждающий сигнал и при достижении отклике опорного уровня переключают направление возбуждгиощего сигнала.Таким образом систему вводят в режим колебаний и по их частоте определяют крутизну характеристики испытуемого транзистора. Однако частота в данном случае нестабильна в отрезке времени из-за наличия помех и наводок. Кроме того точность измерения недостаточная и пропорциональна времени измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения крутизны характеристики полевых транзисторов содержащее генератор, соединенный через переключатель , и цепь кгшлбровки со стоком испытуемого транзистора или через переключатель с затворсйл испытуемого транзистора, в цепи затвора которого включен источник, постоянного напряжения затвора. В цепи стока испытуемого транзистора последовательно включены источник постоянного напряжения стока и нагрузка, параллельно которой включена первичная обмотка трансформатора, во вторичной обмотке которого включен измеритель переменного напряжения С2 .

Однако в известном устройстве необходима линейная характеристика усилителя переменного напряжения в большом диапазоне измерения амплитуд сигнала при значительном его усилении, .что приводит к неудобству измерения и снижению помехоустойчивости из-аа малого уровня выходного сигнала, обусловленного необходимостью выполнения условия малости сигнала, а также из-за наводок и пролезаний амплитудного характера.

Целью изобретения является увеличение помехоустойчивости.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения крутизны характеристики полевых транзисторов, содержсццее клемкы для подключения истока, затвора и стока полевого транзистора, переключатель, первый неподвижный контакт которого через цепь калибровки соединен с клеммой стока полевого транзистора и через последовательно соединенные нагрузку и источник напряжения стоки - с общей шиной и клеммой истока полевого транзистора.

при этом второй неподвижный контакт переключателя подключен к клемме затвора полевого транзистора и первому выходу источника напряжения затвора, второй выход которого соединен с общей шиной, введены источник опорного напряжения, элемент сравнения, управляемый генератор, интегратор и частотомер, причем первый вход элемента сравнения соединен с клеммой стока полевого транзистора, второй вход - с выходом источника опорного напряжения, а выход элемента сравнения подключен к управляющему входу управляемого генератора, первый выход которого соединен с общей шиной, а второй - с входом частотомера и через интегратор - с неподвижным контактом переключателя.

На фиг. 1 приведена функциональ-. ная схема предлагаемого устройства; на фиг,. 2 - эпюры, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит клеммы 1 для подключения истока, затвора 2, стока 3 полевого транзистора, переключатель 4, соединенный через цепь 5 калибровки с клеммой 3 стока испытуемого транзистора, клеммой 2 затвора испытуемого транзистора. В цепи затвора транзистора включен источник 6 постоянного напряжения затвора. Последовательно соединенные источник 7 постоянного напряжения стока и нагрузка 8 соединены соответственно с истоком и стоком транзистора. К стоку испытуемого транзистора подсоединен один вход элемента 9 сравнения, к другому входу которой подключен источник 10 опорного напряжения, а ее выход соединен с входом управляемого генератора 11. Один из выходов управляемого генератора 11 соединен с истоком транзистора, а другой непосредственно с частотомером 12 и через интегратор 13 - с переключателем 4.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают режим испытуемому транзистору по постоянному току при помощи источников 6, 7 постоянного напряжения- затвора и стока. Переключатель 4 устанавливают в положение I Управляемый генератор 11 генерирует переменный сигнал на частоте калибровки, а на выходе интегратора 13 будет переменный сигнал амплитудой

v-t

(1|

fK к

частота калибровки

где коэффициент пропорциональности.

С выхода интегратора 13 через цепь 5 калибровки сигнал с частотой калибровки поступает на вход элемен та 9 сравнения, а на другом входе элемента 9 сравнения изменяют , до момента срабатывания элемента сравнения, при котором или, учитывая, что « К отношение {1) RK R, - сопротивление цепи 5 калибровки; н - сопротивление нагруз ки. Переключатель 4 переводят в поло жение Ц , и на клемму затвора испытуемого транзистора подают через ин тегратор 13 от управляемого генератора 11 переменный сигнал с увеличивающейся частотой и уменьшающейся амплитудой В момент времени t (фиг. 2) срабатывает элемент 9 сравнения, прекращается увеличение частоты управляемого генератора 11 и переменное напряжение на клемме стока испытуемого транзистора равно или, учитывая соотношения (3) и (4J, 1 R сн Крутизну характеристики испытуемого транзистора определяют по показаниям частотомера 12 с момента времени t (фиг. 2), на которой представлены также эпюры переменного сигнала на выходах управляемого генератора 11 (сплсхиной линией), интегратора 13 (пунктирной линией |и на стоке испытуемого транзистора 0 ; временем t обозначен момент срабатывания схемы 9 сравнения, а уровнем Ujj o6oзначен уровень сигнала, установленный при калибровки устройства . Таким образом, положительный эфФбкт достигается за счет того, что крутизна характеристики испытуемого транзистора прямо пропорциональна частоте, генерируемой с момента срабатывания схемы сравнения. Кроме того, с момента срабатывания схемы сравнения управляемый генератор начинает работать непосредственно на частотомер, а испытуекый транзистор и остальная часть схемы высвобождаются для проведения коммутационных и технологических операций. Отпадает необходимость в згиците чувствительного усилителя переменного напряжения от паразитных помех и наводок.

/«//.

UuHtn.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИИ1 ПОЛЕШХ ТРАНЗИСТОРОВ, содержащее клеммы для подключения источника, затвора и стока палевого транзистора, переключатель, первый неподвижный контакт которого через цепь калибровки соединен с клеммой стока полевого транзистора и через последовательно соединенные нагрузку и источник напряжения стока - с общей шиной и клеммой истока полевого транзистора, при этом второй неподвижный контакт переключателя подключен к клемме затвора полевого транзистора и первому ВЫХОДУ источника напряжения затвора, второй выход которого соединен с общей шиной, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены источник опорного напряжения, элемент сравнения, управляемый генератор, интегратор и частотомер, причем первый ВХОД элемента сравнения соединен с клеммой стока полевого транзистора,второй вход - с выходом источника опорного напряжения,а выI О) ход элемента сравнения подключен к управляющему входу управляемого генератора, первый ВЫХОД которого соединен с общей шиной,а второй - с ВХОДОМ частотомера и через интегратор - с ПОДВИЖНЫМ контактом переключателя.