Способ измерения температуры р-п перехода лавино-пролетного диода Советский патент 1975 года по МПК G01K7/22 

I

Изобретение относится к области приборостроения, а именно предназначено для измерения параметров лавино-пролетных диодов.

Известен способ измерения температуры р-п перехода лавино-пролетного диода, заключающийся в измерении динамических сопротивлений перехода при высокой и низкой частотах, нагревании диода при неизменном напряжении питания, измерении температуры его корпуса и вычислении температуры между корпусом и переходом по мощности, рассеиваемой на р-п переходе, и тепловым характеристикам диода.

Недостатком известного способа является низкая точность определения температуры, обусловленная значительным разбросом тепловых характеристик у различных диодов.

С целью повышения точности измерения температуры перехода измеряют температуру корпуса диода в момент, когда значение тока через диод уменьшается до величины, определяемой отношением динамических сопротивлений р-п перехода, измеренных на высокой и низкой частотах, и по значению измеренной температуры находят искому.

Сущность способа заключается в следующем.

Температура перехода диода определяется температурой корпуса диода и перепадом температур на тепловом сопротивлении перехода

относительно корпуса, обусловленного рассеи; ваемой на переходе мощностью i, где V и i - соответственно, напрял ение и ток перехода, тогда

r T,+ R,U.i,(1)

где Гп -температура перехода диода, 7к - температура корпуса диода, т-тепловое сопротивление. Величину теплового сопротивления RT можно определить по формуле;

(2)

где р - температурный коэффициент напряжения на переходе.

Приращение напряжения на р-п переходе диода AV определяется приращениями тока Ai и температуры перехода АГд

лгУ 1ГзД/ + р{/ДГ„.(3)

Приращение электрической мощности, выделяющейся на переходегАуО, равно

Д/7 им + 1Ш ,(4)

RT:

где АГк - приращение температуры корпуса.

При питании р-п перехода диода от неизменного напряжения Af/ 0, тогда из (3) и

(4) связь между приращениями тока и температурой корпуса при нагреве его от внешнего источника имеет вид,

О . - /о (г, + R,) - U(T, - Т-кЛ, (5)

где Гк, и Гк; - температура корпуса до и после нагрева.

Если диод находится в рабочем состоянии, определяемом следующими параметрами: У - напряжение перехода, ii - ток через переход, Гк -температура корпуса диода, Гп - температура перехода диода, которую нужно измерить, и если при неизменном рабочем напряжении перехода ) повысить с помощью внешнего теплового источника температуру корпуса диода до Гк, то ток через переход уменьшается, а его новое, уменьшенное значение можно определить, решая совместно (2), (3), (4) приАС/ 0

-..(Г.-Гк.)-,(6)

Откуда, принимая во внимание (1), можно получить

/B I-УН- «

(7)

Гк.Г„.+

ру,

Тогда при k i -5- будем иметь Гк, Гп1.

Таким образом, температура р-п перехода лавино-пролетного диода Гп, определяется как температура корпуса диода Гк, до которой нужно нагреть корпус для того, чтобы снизить ток в отношении значений динамического сопротивления р-п перехода, измеренного на высокой и низкой частоте.

Предмет изобретения

Способ измерения температуры р-п перехода лавино-пролетного диода, заключающийся в измерении динамических сопротивлений перехода при низкой и высокой частотах, нагревании диода при неизменном напряжении питания и измерении температуры его корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют температуру корпуса диода в момент, когда значение тока через диод уменьшается до величины, определяемой отношением динамических сопротивлеНИИ р-п перехода, измеренных на высокой и низкой частотах, и по значению измеренной температуры находят искомую.