Устройство для измерения параметров рассеяния транзисторов Советский патент 1978 года по МПК G01R31/26 

Из(0брет1вние относится к области измерений пара-метров транзисторов.

Известно устройство 1 для измерения пара метрощ рассеяния транзисторов, содержащее генератор синусоидальных напряжений, делитель, из.мерительный приемник, индикатор, ответвитель длинную лннню, фазо.вращатель и аттенюатор. Известное устройство имеет низкую точность измерений.

Известно устройство 2 для контроля СВЧ параметро)В транзисторов, содержащее генератор СВЧ напряжения, вольтметр действующих зиачений, фазометр, резисторы и кситакт.ное устройство для .подключения исследуемого транзистора. Данное устройство хотя и Обеспечивает высокую точность кон. троля, HAieeT низкое быстродейств1 е и не.добно 3 работе.

Целью настоящего изобретения я/вляется повышение скорости измерений в широком диа-лазоне частот.

Поставлелная цель достигается тем, что в устройство введены образцовые делители :нап,ряжения, управляемые ключи и .программатор, причем генератор и опорный канал фазометра соединены со входами первого и второго ключей, вто-рые -входы которых соединены с корпусом, .выход первого ключа соединен с пер(Вьгм делптелем наттляження, выход второго ключа соединен со (Вторым делителем

напряжения, выход первого делителя соединен со входом третьего ключа, выход которого соединен с базой транзистора, 1ВЫХОД второго делителя Соединен с входом четвертого ключа, выход которого соединен с коллекторо.м транзнстора.

На фиг. 1 показана блок-схе-ма устройства для из.мерения параметров рассеяния транзисторов; на фиг. 2 изображена принципиальная схема одного из вариантов устройства.

Устройство Д.1Я :13:мерения параметров рассеяйия транзисторов содержит генератор / СВЧ напряжений, вольтметр 2 действующих злачений, фазометр 3, исследуемый транзистор 4, резисторы 5 и 6 для определения удвоенной величины падаюп;ей золны на входе транзистора постоянным током; пару одинаковых образцовых резистор01в 7 и 5 для определения удзое ниой вели.чины падающей волны на выходе транзистора при последовательном их вклочении относительно генератора и отключенном выходе электрода транзистора, а также для согласования измерительной схемы и осуществления электропитания транз1стора; П5;ть управляемых ключей 9-13 для преоЗргзоБаптя :;зме..рительной схемы; проrpainiarop 14 для обеспечения определенного порядка переключения ключей 9-13; клеммы 15 и 16 для подключения СТОЧНИКОВ ПОстоянного тока, обеспечивающих режим питания транзистора 4.

Одни из вариантов устройсшва, изойражанный на фиг. 2, включает « себя: первый управляемый ключ 9 с контакта ми 17, 18, 19 и управляющей обМоткой 20, второй ключ 10 с контактами 24, 25, 26 и обмоткой управления 27, третий ключ 11с контактами 29, 30 ,и обмоткой управления 3.1 для подключения входного электрода транзистора 4 к выходу дел1ителя, состоящего из Образ-цовых резисторов 5 и б; четвертый ключ 12 с когнтактамя 32, 33 и обмоткой уцразлеНИя 34 для поак-лючения выходного электрода транзистора 4 к выходу делителя на образцовых резисторах 7 и 8; пятый ключ 13 с контактами 35, 36, 37 и обмоткой управления 38 для поочередного подсоедииения выходов обоих делителей к высокочастотным разъемам 39 и 40, к кото,рым подключаются вольт-метр 2 и измерительный канал фазометра 3 (фиг. 1); конденсаторы 41 и 42; смещение на входной электрод транзистора 4 подается с клеммы /5 через фильтр1ующий дроссель 43, образцовый резистор 6 и контакты 29-30 ключа 11; электропитание выходного электрода транзистора снимается с клемм 16 через фильтрующий дроссель 44, образцовый резистор tS и контакты 32-33 ключа 12; программатор 14 на основе переключателя с контакта)ми 45-5/, 52-58 и 55-65 для управления порядком переключения электромеханических ключей (реле) 9-13 путем подачи на их управляющие обмотки 20, 27, 3.1, 34 и 38 постояннОГО Наиряжения + 27В, поступающего с 66 и 67.

Устройство работает следующим образом. При установке контактов программатора 14 в положения 46-45, 53-52 и 60-59 напряжение + 27В подается на управляющие обмотки 20 и 38 ключей 9 и 13, которые при этом срабатывают. Сигнал от генер.атора 1, через разъем 22, контакты ключа 9, конденсатор 21, образцовый резистор 5 поступает на образцовый резистор 6. Вольтмет р 2 и измерительный канал фазометра 3 че1рез разъемы 39 и 40, контакты 35-37 ключа 13 подключаются для измерения комплексного напряжения на обр-азд01вом резисторе 6. В результате этой операции измеряется опорное напряжение UQI, которое при равенсиве номиналов резисторов 5 и б характеризует удвоенную Величину падающей волны, поступающей на вход исследуемого транзистора. При измерении падающей волны образцовые рез.исторы по переменному току включены последовательно, а нри еледую.щих измерениях они относительно входа транзистора по переменному току включены в параллель. Именно при параллельнОМ включении эти резисторы служат в качестве со-гласующей нагрузки для входа и выхода транзистора или имитируют внутреннее сопротивление генератора.

-В следующем положении программатора М замыкаются контакты 47-45, 54-52 и 61-59,

постоянное напряжение подается на обмотки 20, 31, 34 и 38, т. е. донолнительно срабатывают ключи // и 12.

На транзистор через контакты ключей 11 и 12 подается электропитание. Выход транзистора 4 через контакты 32-33 ключа 12 оказьэзается нагруженным на резисторы 7 и S, з-ключенные по переменно-му току в параллель |благодгря шунтирующвму действию контактов 25-26 ключа 10 и конденсатора 42. Вольтметр 2 и измерительный канал фазометр.а 5 через контакты 35-37 ключ.а 13 и контакты 29-30 ключа // подключаются по входу тра.нзистора 4, параллельно которому подключены образцовые резисторы 5 и 6, причем через резистор 6 осуществляется электропитание входного электрода транзистора. В результате регистрируется комплексное напряжение t/ii, которое характеризует алгебраическую сумму падающей и отраженной волн на входе исследуемого транзистора с учетом, что обе пары образцовых резисторов на входе и выходе транзистора работают в параллель.

В третьем положении программатора 14 замыкаются контакты 48-45, 55-52 и 62-59, обмотка 38 обесточивается, ключ 13 выключается. Вольтметр 2 и из,мерительный канал фазометра 3 через контакты 36-37 ключа 13 подключаются на выход транзистора 4. В результате регистрируется комплексное напряжение С/21. которое гфопорциоиалыно отраженной волне на выходе тр-анзистора при его прямом включении.

В четвертом положении программатора 14 замыкаются контакты 49-45, 56-52 и 63- 59, обмотки 20, 31 и 34 обесточиваются, постоянное напряжение подается на обмотку 27, и ключ 10 срабатывает. Сигнал от генератора / через контакты 24-26 ключа 10, конденсатор 28, образцовый резистор 7 выделяется на резисторе 8, который через конденсатор 42 по переменному току подключен к корпусу. Вольтметр 2 с измерительным канало.м фазометра 3 через контакты 36-37 ключа 13 подключают1ся для измерения комплексного напряжения С/02 на образцовом резисторе 8, которое дропорционально удвоенной величине падающей волны на выходе транзистора при его обратном включении.

В пятом положении программатора 14 замыкаются контакты 50-45, 57-52 и 64-59, постоянное напряжение подается на обмотки 31 и 34, и срабатывают ключи 11 и 12. Вход транз:истора 4 через контакты 29-30 ключа 11 оказьш-ается нагруженным на образцовые резисторы 5 н 6, включенные по переменному току в параллель и вьшолняющих функции согласующего резистора. Вольтметр 2 и измерительный канал фазометра 3 через контакты 37-36 ключа 13 и контакты 32-33 ключа 12 подключаются к выходу транзистора 4. В результате регистрируется комплексное напряжение t/22, которое характеризует алгебраическую сумму падающей и отраженной волн на выходе транзистора при его обратном в-к гтючении. В шестом -положении программатора 14 за.мыкаются контакты 5/-45, 53-52 и 65-59, запитывается о-бмотка 38, и срабатывает ключ 13. Вольтметр 2 и измер.ительный канал фазометра 3 через контакты 55-37 ключа 13 подключаются ко входу транзистора 4 и из1меряют -комплексное напряжение Oiz, которое пропс рцион.ально отраженной (выходящей) волне |На входе транзистора при его обратно включении. На этом ци1кл измерения пара метрОВ рассеянИЯ одного транзистора на одной частоте зако1нчен. В описываемом устройстве для электропитаиия транзистора по посто-янно му и переменному току В цепях входного и выходного электродов служат две пары образцовых резисторов, номиналы которых в каждой паре выбир-аются .при-мер«о IB два раза больше модуля соот вет ст1вуюш,его входного (выходного) сопротивления транзистора. Суммарное же сопротивление цепей образцовых резисторов оказывается ,в два раза меньше их номиналов. Этот факт учитывается при расчете Ф-|параметров по известным 5-;параметрам.

Формула изобретения Устройство для измерения пара:Метров рас2. Вайнерт В. Расчет высокочастотных

транзисторных схем с помощью параметров

30 рассеяния. «Электроника, 1966, ЛЬ 18, с. 26. сеяния транзисторов, содержащее генератор синусоидальных напряжений, вольтметр действующих значений, фазометр, резисторы и контактное устройство для подключения исследуемого транзистора, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости измерения в широком диапазоне частот, в него введены образцовые делители напряжения, управляемые ключи и прогрямматор, -причем генератор и опорный канал фазометра соединены со входами первого и второго ключей, вторые входы которых соединены с корпусом, выход первого ключа соединен с первым делителем напряжения, выход второго ключа соединен со вторым делителем напряжешш, выход первого делителя соединен со входол третьего ключа, выход которого соединен с базой транзистора, выход второго делителя соединен с входом четвертого ключа, выход которого соединен с коллектором транзистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство № 446852, «л. G01 R 31/26, 1973.

Р

A.5/ ,5 U I-о50 il jJ7 5й otf4 o5J

i U)

45

.i

44

е

ZJ

1Ж

22

5

-Л

Фие2