Способ определения коэффициента усиления высоковольтного транзистора Советский патент 1989 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к области попупроводникового приборостроения и может быть использовано для измерения коэффициентов усиления высоковольтных транзисторов.

. Целью изобретения является повышение точности способа.

Суть способа состоит в том, что через транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, пропускают импульс тока коллектора 1, заданной амплитудь и импульс тока базы Ig с амплитудой, равной половине амплитуды импульса тока коллектора, и с длительностью не менее пяти значений

времени жизни носителей тока в коллекторе (дырок для п-р-п-транзисто- ров). Регистрируют пepexoдн,o. характеристику напряжения между коллектором и эмиттером, уменьшают амплитуду тока базы до значения, при котором время рассасывания высоковольтного транзистора tp становится равным времени- восстановления равновесного сопротивления коллектора t , фиксирумт при этом величину амплитуды тока базы 1 и определяют коэффициент усиления транзистора по формуле

/ IjlsСЛ

О О5

1

о

ГС

На фиг.1 показана схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - эпюры токов базы ) и коллектора L|(t), а также эпюры переходной ха- рактеристики напряжения высоковольтного транзистора U(t).

Повышение точности способа связано с тем, что значительно точнее устанавливается режим, при котором производится измерение коэффициента усиления, - режим tp tg. Установка импульсного режима ( прототипе) является сложной технической задачей и вносит значительную погреш- ность в измерения /3 .

При предложенном способе отсутствует источник погрешности, связанный с нагревом испытуемого транзистора во время измерений, так как при реализации способа нет необходимости в формировании импульсов тока базы большой длительности.

Режим

tf

t д (кривая б, фиг.2)

обусловлен тем, что в этом режиме реализуются условия модуляции проводимости коллектора высоковольтного транзистора в точности по всей его ширине. Если t р t , то испытуекый транзистор находится в режиме с избыточной модуляцией проводимости коллектора (кривая а, фиг.2).

Начальное значение тока базы устанавливают равным половине тока коллектора для того, чтобы заведомо ввести транзистор в режим с избыточной модуляцией проводимости коллектора. В этом режиме tp t, а коммутационные потери мощности в транзисторе малы. Таким .образом, уста

новив начальное значение I 0,5 1, удается исключить источник погрешности, обусловленньш нагревом испытуемого транзистора. Так как при I 0,5 I на переходной характеристике напряжения легко выражены оба этапа процесса выключения транзистора, то Б дальнейшем при уменьшении тока базы удается точнее установить режим, при котором время рассасывания высоковольтного транзистора становится равным времени восстановления равновесного сопротивления коллектора. Длительность тока базы устанавливают не менее пя ти значений времени жизни дырок в коллекторе (для п-р-п-транзисторов) t 5 Г.,/1ЛЯ того, чтобы измерение коэффициента усиления осуществлялос

в условиях, близких к стационарным и не приводящих к нагреву испытуемого

прибора. Если tgX г /1

- i-p

ТО возрастает погрешность определения /з из-за не- завер1чившихся переходных процессов. Если , то возможен нагрев транзистора за время измерений и воз- pacTaiuie погрешности определения коэффициента усиления. Значения 1

IK

установлены экс 0,5

периментальным путем для большого числа высоковольтных транзисторов разных типов.

Устройство для реализации способа содержит стабилизированный источник 1 постоянного напряжения, блок 2 высокоточных резисторов, генератор 3 импульсов тока базы, испытуемый высоковольтный транзистор 4 и электронно-лучевой осциллограф 5. В устройстве непотенциапьные выводы источника I, генератора 3 и осциллографа 5, а также эмиттер испытуемого транзистора 4 объединены общей шиной, находящейся под нулевым потенциалом., потенциальный вывод источника 1 соединен с выводом блока 2 резисторов, другой вывод которого соединен с коллектором испытуемого транзистора 4 и входом Y осциллографа 5, а потенциальный вывод генератора 3 соединен с базой испытуемого транзистора 4. Электрические параметры цепей устройства следующие: напряжение источника

10 и

k э гр

а-к

э гр

граничное

значение напряжения, при котором транзистор находится на границе, между режимами усиления и насьш;ения), длительность импульсов тока базы.

5

5

0

формируемых генератором 3, t..7/ (р5x1 1-1

р время жизни дырок в коллекторе) , частота следования импульсов - единицы герц. Условие Е 10 Uiorp обеспечивает незначительный спад тока коллектора в транзисторе на этапе рассасывания. Условие , 5 р обеспечивает установление режима работы транзистора, близкого к стационарному. Низкая частота работы генератора 3 исключает нагрев испытуемого транзистора за время измерений.

Коэффициент усиления высоковольтного транзистора с помощью устройства определяют следующим образом.

Подключают к устройству (фиг.1) иcпытye ый транзистор 4. Включают источнив: I , генератор 3 и осциллограф 5. Посредством источника I, блока 2 резисторов и генератора 3 устанавливают такой режим внешней цепи, чтобы для данного испытуемого транзистора выполнялись условия: ток коллектора I равнялся заданному значению, Е

10 и

k Р Гр

1 - 0,5 1, tjf

5Ср. На

экране осциллографа 5 получают ус- :тойчивое изображение переходной характеристики напряжения транзистора (кривая а, фиг.2). Уменьшая амплитуду тока базы генератором 3, по осциллограмме ) устанавливают режим работы испытуемого транзистора, в котором время рассасывания равно времени восстановления равновесного сопротивления коллектора (кривая б, фиг.2)

10

5

064026

Формула изобретения

Способ определения коэффициента усиления высоковольтного Т1занзистора, включающий пропускание через транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, импульса тока коллектора заданной амплитуды и импульса тока базы, отличающийся тем, что, с целью повыпения точности способа, пропускают импульс тока базы с амплитудой, равной половине амплитуды импульса тока коллектора, и с длительностью не менее пяти значений времени жизни носителей тока в коллекторе, измеряют переходную характеристику напряжения между коллектором и эмиттером, уменьшают амплитуду импульса тока базы и фикси

Изобретение относится к области полупроводникового приборостроения и может быть использовано для измерения коэффициентов усиления высоковольтных транзисторов. Цель изобретения - повышение точности способа - достигается за счет подачи на транзистор импульса тока базы I_б с амплитудой, равной половине амплитуды импульса тока коллектора I_к, и длительностью не менее пяти значений времени жизни носителей тока в коллекторе. Уменьшая амплитуду импульса тока базы и регистрируя переходную характеристику напряжения между коллектором и эмиттером, фиксируют амплитуду тока базы, при которой время рассасывания транзистора равно времени восстановления равновесного сопротивления коллектора и рассчитывается коэффициент усилия. Повышение точности способа обусловлено тем, что при равенстве времен рассасывания и восстановления модуляция проводимости коллектора высоковольтного транзистора происходит по всей его ширине. 1 ил.

В этом режиме, когда tp t j, измеря- 20 РУо значение, при котором время

ют амплитуду тока базы Ig, после чего коэффициент усиления высоковольтного транзистора рассчитывают из соотношения /i .

рассасывания высоковольтного транзистора становится равным времени восстановления равновесного сопротивления коллектора.

рассасывания высоковольтного транзистора становится равным времени восстановления равновесного сопротивления коллектора.

Фиг.1

U

кэгр