Способ определения температуры электроннодырочного перехода Советский патент 1975 года по МПК G01K7/08 

Изобретение относится к электрическим методам измерения неэлехтрических величи-н, в частности температуры.

Известен способ олределения температуры р-«-перехода приборов с лавинными харалтеристика.ми, заключающийся в подаче на переход тока в обратном .направлении, измерен,ии напряжения и определении температуры расчетным путем. Одна;ло по этому способу измерение темлературы возможно только прИ достаточно длительных /вшульсах ( т 100 мк-сек). Вследствие того, что лзмерение напряжения производят после завершения переходных процессов, удается измерить температуру не раньше, чем через 200-300 мк сек после окончания импульса обратного тока. Кроме того, требуется наличие вспомогательного источника нитания.

Температуру по предлагаемому способу определяют по термочувствительному параметру, а именно по напряжению лавинообразовая, липейпо завнсяш,ему от те.мпературы во всем диапазоне рабочих температур. Температура р-л-перехода определяется в конце импульса обратного тока, точнее ,в момент спада тока при воздействии импульсов практически любой длительности, в том числе .короче 100 МП сек, не прибегая к использованию вспомогательного тока. Таким образом, измерение производят в момент, когда

температура перехода практически «е отличается от максимально достигнутой в результате воздействия силового импульса.

На фиг. 1 представлена электрическая схема измерений.

Схема содерж-ит генератор / и.м.лульсов обратного тока, диодный ограничитель 2, двухлучевой осциллограф Л и исследуемый йрибор 4.

На фиг. 2 - форма импульсов напряжения и тока, фиксируемых с по.мощью двухлучевого осциллографа, где:

а - им.пульс напряжения;

б - верхняя часть импульса напряжения, соответствующая участку лавинного роста тока, .выделенная с помощью диодного ограничнтеля;

в - импульс тока.

Тем.пературу определяют следующим образом.

С помощью .короткнх импульсов тока определенной амплитуды /1 определяют температурный коэффициент 11апряжен1 я лавинообразования (ТКН)

и,, - и,

, - ,

(1 l

где и

напряжение лавинообразованйя

/1 при тем.пературе /ь

L,3 - 1атфяжение лавинообразазания

.при тем.пературе /2Подавая на Исследуемый прибо,р импульс обратного тока, после воздействия .которого необходимо определить температуру /;-«.-перехода, фиксируют с помощью двухлучевого осциллографа одновременно импульс тока (фиг. 2, б) и импульс на.пряжения (фит. 2, а), а точнее .верхнюю часть импульса (фиг. 2,6), выделенную с помош,ью диодного ограничителя.

Форма выделенного импульса напряжения (фиг. 2, б) определяется формой импульса тока, разогревом структуры под воздействием МО.ЩКОГО импульса тока и значением ТКН. Вследствие этого одному и тому же уровню тола /1 соответствуют два разных по величине значения иа.пряжения: L/i - в начале и t/2-в конце импульса (фиг. 2, б, 2, е). Разница между этими напряжениями Af/ /2-f/i прямо пропорциональна ТКН и разности температур В «начале и в конце импульса тока.

Уровень тока /i выбирают ,в за.висимости от формы и длительности силового импульса таким образом, чтобы за время TI от начала им пульса тока до уровня /; нагрево.м структуры перехода можно было бы пренебречь (обычно значение /i не превышает 10-20% от ам.плитуды импульса обратного тока). Тогда тем1пературу структуры в начале илшульса тока (в момент TI) можно считать равной температуре .корпуса прибора .ор.

Таким образом, температуру р-«-перехода (Гетр) в конце и.мпульса тока определяют из соотношения

Т

trp РКН

Способ можно использовать при любой форме силового импульса, при этом определение температуры осуществляется непосредственно в рабочей схеме.

Предмет изобретения

С.пособ определения температуры электропно-дырочиого перехода прибора с лавинными хара.ктеристикам.и, за.ключающийся з подаче на р-я-переход тока в обратном направлении и Измерении напряжения, по которому о.пределяют температуру, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, на р-л-.переход подают импульсный так, а величину напряжения определяют в момент его максимального значения .по форме выделенных импульсов напряжения и подаваемых -импульсов тока.