Устройство для измерения тепловой постоянной времени переход-корпус полупроводниковых приборов Советский патент 1986 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к технике Измерения параметров полупроводнико- вьгх приборов и может быть использовано для оценки качества и предельных возможностей полупроводниковых приборов .в различных режимах.

Цель изобретения - повышение точ ности измерения тепловой постоянной времени переход - корпус полупроводниковых приборов (ТПВП - КПП).

Указанная цель достигается тем, что измерение ТПВП - КПП производят во время нагрева полупроводникового прибора за счет выделения Джоулева тепла в р - п-переходе полупроводникового прибора, что делает измерение независимым от внешних условий.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для измерения ТПВП - КПП; на фиг.2 - эпюры, иллюстрирующие работу устройства для измерения ТПВП - КГШ; на фиг.З - функциональная схема генератора уп равляющих импульсов.

Устройство содержит генератор 1 греющей мощности, первый ключ 2, блок 3 установки нуля, генератор 4 измерительного тока, второй ключ 5, усилитель 6, генератор 7 управляющих импульсов, третий ключ 8, запоминающий блок 9, первый 10 и второй 11 компараторы, блок 12 измерения временных интервалов, дешифратор 13, индикатор 14, клеммы 15 и 16 для подключения испытуемого прибора, резистор 17, первый 18 и второй 19 источники опорного напряжения.

При этом первые входы ключей 2, 5 и 8 соединены с выходами генератора 1 греющей мопщости, генератора 4 измерительного тока и усилителя 6 соответственно, вторые входдз соединены с выходами генератора 7 управляю- Щ1ГХ: импульсов, а выходы ключей 2,

5и 8 подключены к входам блока 3 установки нуля и запоминающему блоку 9 соответственно, первый и второй выходы блока 3 установки нуля соединены

. с первым и вторым входами усилителя

6клеммой 15 для подключения испытуемого прибора и резистором 17, выход запоминающего блока 9 подключен к первым входам первого 10 и второго 11 компараторов, вторые входы которых подключены к первому 18 и второму 19 источникам опорных напряжений, а выходы подключены к входам блока 12 измерения интервалов времени, вькОд ко12

ы

10

15

20

25

2559692

торого соединен с входом дешифратора 13, выход которого соединен с входом индикатора 14.

Генератор управляющих импульсов содержит генератор 20 напряжения треугольной формы, первый 21 и второй 22 компараторы, делитель 23 частоты, ключ 24, инвертор 25, первый 26 и второй 27 источники опорного напряжения.

При этом выход генератора 20 напряжения треугольной формы соединен с первыми входами первого 21 и второ- го 22 компараторов, выход первого 21 компаратора соединен с входом делителя 23 частоты, выход которого соединен с входом инвертора 25, вторым входом ключа 24 и является вторым выходом генератора 7 управляющих импульсов,- а выход инвертора 25 является первым выходом генератора 7 управляющих импульсов, первый вход ключа 24 соединен с выходом второго компаратора 22, а выход ключа 24 является третьим выходом генератора 7 управляющих импульсов, вторые входы первого 10 и второго 11 компараторов соединены с первым 26 и вторым 27 источниками опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Блоком 3 установки нуля при работающем генераторе 4 измерительного тока устанавливают на выходе запоминающего блока 9 напряжение, равное Нулю. Генератор управляющих импульсов (фиг.З) вырабатывает U, (фиг.2а),и2 (фиг.26) и Uj (фиг.2в) управляющие напряжения для ключей 5, 2 и 8 соответственно. Для измерения ТПВП - КПП включают генератор 1 греющего тока, при этом на входе блока 3 установки нуля образуется ток (фиг.2г), поступающий на испытуемый прибор и резистор 17. Резистор 17 иМеет намного большую, чем испытуемый прибор мощность рассеивания тепла, поэтому амплитуда напряжения на нем, пропорциональная току, протекающему через него, будет оставаться неизменной при протекании гре- влцего тока, а амплитуда напряжения на испытуемом приборе будет меняться пропорционально изменению его сопротивления, в результате нагрева, при протекании греющего тока. Усилитель 6 выделяет и усиливает разность напряжений на испытуемом прибо30

35

40

45

50

55

ре и резисторе 17. Ключ 8 пропускает на вход запоминающего блока 9 импульсы с амплитудой U| (фиг.2д), пропорциональной сопротивлению испытуемого прибора. Запоминающий блок 9 формирует огибающую этих импульсов (фиг.2д), которая показывает динамику нагрева испытуемого прибора.

Опорное напряжение на вторых входах первого 10 и второго II компа- раторов отличается в Р раз и временной интервал между срабатыванием первого 10 и второго 11 компараторов будет равен ТПВП - КПП, фиксируется блоком 12 измерения интервалов време ни, через дешифратор 13 и индикатор 14 осуществляется вывод результатов измерения.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения тепловой постоянной времени переход - корпус полупроводниковых приборов, содержащее генератор греющей мощ- ности, генератор измерительного то- .ка, клеммы для подключения испытуемого прибора, усилитель, первый и второй компараторы, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока измерения вре менньк интервалов, выход которого соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с входом индикатора, два источника опорного на- пряжения, соединенные соответственно с первыми входами первого и второго компараторов, отличающеес тем, что, с целью повышения точности измерения в него введены первый, вто рой и третий ключи, генератор управляющих импульсов, блок установки нуля, запоминающий блок, резистор, причем выход генератора греющей мощности соединен с первым входом перво

го ключа, выход которого соединен с входом .блока установки нуля и выходом второго ключа, первьш вход которого соединен с выходом генератора измерительного тока, первый выход-блока установки нуля соедш1ен с клеммой для подключения анода испытуемого. . прибора и первым входом усилителя, а второй выход блока установки нуля соединен с первым выводом резистора и вторым входом усилителя, выход которого соединен с первым входом третьего ключа, выход которого соединен с входом запоминающего блока, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго компараторов, при зтом первый, второй и третий выходы генератора управляющих импульсов соединены с вторыми входами первого, второго и третьего ключей соответственно, а кламма для подключения катода испытуемого прибора и второй вывод резистора соединены с общей щиной.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что генератор управляющих импульсов выполнен в виде генератора напряжения треугольной формы, выход которого соединен с первыми входами первого и второго компараторов, выход первого компаратора соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с входом инвертора, первым входом ключа и с вторым выходо.м генератора уп-. равляющих импульсов, а выход инвертора соединен с первым выходом генератора управляющих импульсов, вход ключа соединен с выходом второго компаратора, а выход ключа подключен к третьему выходу генератора управляющих импульсов, вторые входы компараторов соеди- Hetai с соответств тощими источниками опорного напряжения.

а

n п п п п

1-1Г

Редактор Н.Данкулич

Составитель В.Каменщиков

Техред И.Попович Корректор М.Максимишинец

Заказ 4820/46 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

II II I

| П II

ф1/г.2

фи

Изобретение может быть использовано для оценки качества и предельных возможностей полупроводниковых приборов в различных режимах. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит генератор 1 греющей мощности, генератор 4 измерительного тока, усилитель 6,-. компараторы 10 и П, блок 12 измерения временных интервалов, дешифратор 13 и индикатор 14. Введение ключей 2, 5 и 8, блока 3 установки нуля, генератора 7 управляющих импульсов, запоминающего блока 9 я резистора 17 позволяет производить измерение во время нагрева полупроводникового прибора за счет вьщеле- ния Джоулева тепла в р-п-переходе полупроводникового прибора, что делает измерение независимым от внешних условий, 1 з.п, ф-лы, 3 ил. i СЛ (pi/2.f