Способ измерения температурных характеристик биполярных двухколлекторных магнитотранзисторов Советский патент 1981 года по МПК G01R31/26 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕ а1ЕРАТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

I

Изобретение относится к электронной и измерительной технике и может быть использовано для измерения характеристик полупроводниковых приборов.

Основными температурными характеристиками биполярных двухколлекторных магнитотранзисторов являются температурная зависимость магниточувствительности Ху - se где дУкцг- изменение напряжений на первом и втором коллекторах маг- нитотранзистора при изменении на АВ ицдукции магнитного поля, а также температуриая зависимость начальной разности коллекторных иапряжеиий

Uo(T),(T)-UKa(T)

При построеиии магнитойзмерительных приборов на основе двухколлекториых магнитотраизисторов отбор годных магнитотранзисторов и программироваиие устройств автоматической компенсации температурных погреш иостей осуществляют с использованием характеристик Х,(Т)и OUo(T).

Известны способы измерения температурных характеристик биполярных транзисторов, основанные на воздействии на испытуемый транзистор тепловым потоком, регистрации величины температуры зтого потока, а также регистрации величины напряженки Сили токов) на электродах транзистора 11.

Известные способы не обеспечивают возможности одноврем ного измерения температурных -зависимостей магниточувствитёльности и иачальной разности коллекторных напряжений биполярных двухколлекторных магнитотранзис торов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения температурных характеристик, включающий одиовремеииое воздействие на испытуемый прибор теплового потока, температуру которого изменяют, и слабого переменного магнитного поля определенной частоты, а также подачу на него постоянного тока питания. Изменяя величину постоянного магнитного поля, на которое наложена переменная составляющая, а также ток питания, регистрируют на полупроводниковом приборе электрический сигнал в виде амплитуды переменного напряжения, имеющего частоту изменения магнитного поля 2.

Однако этот способ также не обеспечивает возможности одновременного измерения температурных зависимостей магниточувствительности и начальной разности коллекторных напряжений двухколлекторных магнитотранзисторов. Раздельное измерение этих характеристик приводит к грубы погрешностям и низкой производительности измерений.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременного измерения температурных зависимостей магниточувствительиости и начальной разности коллекторных напряжений, повьпиение точности и уменьшение времени измерений.

Поставленная цель достигаетсйГ тем, что в способе измерения температурных характеристик биполярных двухколлекторных магнитотранзисторов, включающем одновременное воздействие на испытуемый прибор теплового потока, температуру коTopQro изменяют, и слабого переменного магнитного поля определенной частоты, а также подачу на него постоянного тока питания, иа базовый электрод испытуемого прибора дополнительно подают переменный ток, частоту которого устанавливают больие верхней граничной частоты диапазона рабочих частот магнитотраизИстора, и одновременно регистрируют изменения разностей переменных коллекторных напряжений на частоте базового тока и на разностной частоте переменных составляющих базового тока и магнитного поля, по которым определяют измеряемые параметры.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит исследуемый магнитотранзистор 1, помещенный в переменное поле электромагнита 2

8946154

с частотой и амплитудой В, а также в тепловой- поток термоблока 3, в котором установлен датчик 4 температуры. Магнитотранзистор 1 5 включен по схеме с общим эмиттером, причем его база соединена через сумматор 5 с источником 6 постоянного тока и источником 7 переменно fa

Постоянный

го тока с частотой

ток коллекторов магнитотранзистора I подведен через резисторы 8 и 9 от источника 10 постоянного напряжения. Каждый коллектор соединен со входами двух полосовых фильтров 11, 12 и 13, 14. Выходы фильтров 11 13 и 12, 14 через дифференциальные усилители 15 и 16 соединены со входами вертикальной развертки двухмерных регистрирующих приборов 17 и 18, причем входы горизонтальной развертки этих приборов соединены с вьпсодом датчика 4 температуры.

При одновременном воздействии переменного с частотой f гармонического магнитного поля электромагнита 2 и переменного с частотой -f гармонического тока источника 7 на магнитотранзистор его комплексные коллекторные напряжения 01(1)

и ) выражаются формулами

ClK,(t))BGb525ffit DrCbbSisfat (T,f)a7G)&2Jif2t Hf)BCbb23rf,t(1)

UKaCt) R,(T,f)BGbs23ffra7Cb&2sf3t+

,f)a7Cb525fpt,

,(f}5Co52sfUt) (2)

где K (T,f),K(T,f) температурные зависимости комплекс5ных передаточных характеристик магнитотранзистора1, в режиме

0 Вэ«0,

(T,-P), 1лПт.-Р)

то же, в режиме ,

), K(f) комплексные характеристи5ки передачи сигналов электромагнитнойнаводки на коллекторы магнитотранзи тора 1J ЗУ амплитуда переменного источника 7. Формулы (l) и (2) характеризуют магнитотранзистор 1 в линейном рабочем режиме. Согласно этим формулам с помощью полосовых фильтров 11 и 13, настроенных на частоту , из спектра коллекторных напряжений выделяют компоненты, амплитуды которых выражаются формулами Uk.(T)cxoUUT,0|-B-eJ7 (а) Un,(T) .(T.4i.)lB-07 (4) Аналогично с помощью полосовых фильтров 12 и 14, настроенных на частоту fg , выделяют компоненты, амплитуды которых выражаются формулами (ТЛ)1 ei; ика(Т) (T,f2)|0/ fe) При этом сигналы электромагнитной наводки с частотой -f через фильтры 11-14 не проходят. С помощью дифференциального усилителя 15 находят разностное напряжение Ueb.x.(T) - ) -Uk(T) С.О .(T,f,)lMRi(T,f.) XV(T) , которое регистрируют с помощью прибора 17. Аналогично с помощью дифференциального усилителя 16 находят разностное напряжение Ue,w,b(T) схо икЛТ)- иАДт) с-оия2(тл)1-1иитл) о SLIo(T), , которое регистрируют с помощью прибо ра 18. Температуру теплового потока термоблока 3 изменяют и регистрируют с помощью датчика 4 температуры (например электронного термометра) и приборов 17 и 18. Таким образом, предлагаемый спосо обеспечивает возможность одновремен15АнОго измерения зависимостей Ху (Т) , 6Uo(t)H автоматизацию измерений, что расширяет функциональные возможности и повьшает быстродействие способа, Одновременным измерением зависимостей у(Т) и SU«(T) , а также подавлением сигналов электромагнитных наводок исключаются грубые погрешности и аддитивная помеха, следовательно увеличивается точность измерений. Использование способа особенно полезно при построении автоматических систем измерения характеристик магнитотранзисторов. Формула изобретения Способ измерения температурных характеристик биполярных двухколлекторных магнитотранзисторов, включающий одновременное воздействие на испытуемый прибор теплового потока, температуру которого изменяют, и слабого переменного магнитного поля определенной частоты, а также подачу на него постоянного тока питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного измерения температурных зависимостей магниточувствительности и начальной разности коллекторных напряжений, повышения точности и уменьшения времени измерений, на базовый электрод испытуемого прибора дополнительно подают переменный ток, частоту которого устанавливают больше верхней граничной частоты диапазона рабочих частот магнитотранзистора, и одновременно регистрируют изменения разностей переменных коллекторных напряжений на частоте базового тока и на разностной частоте переменных составлякнцих базового тока и магнитного поля, по которым определяют измеряемые параметры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ароиов В.Л. и др. Испытание и исследование полупроводниковых приборов. М,, Высшая школа, 1975, с. 232248. . 2. Авторское свидетельство СССР № 661437, кл. G 01 R 31/26, 1979 (прототип).