Устройство для испытания транзисторов Советский патент 1982 года по МПК G01R31/26 

подключения выводов коллектора и базы испнтуемого прибора, и предотвращает пробой коллекторного перехода при уменьшении коллекторного токаC3J.

Недостатком этого устройства является низкая точность задания режима испытаний с постоянной рассеиваемой мощностью, поскольку задается змиттерный ток, а при изменениях коэффициента усиления транзистора в процессе испытаний коллекторный ток и рассейваемая на транзисторе мощность могут изменяться. Кроме того, пороговые элементы не обеспечивают защиту транзистора от вторичного пробоя, вызванного перегревом структуры транзистора при испытаниях.

Цель изобретения - повышение точности контроля режима и предотвра1иение пробоя испытуемого транзистора.

Поставленна цель достигается тем, что в устройство для испытания транзисторов, содержащее генератор тока эмиттера и источник коллекторного напряжения, выходы которых соединены с клеммами для подключения соответствующих выводов испытуемого при бора, клемму для подключения базы, два пороговых элемента, введены инвертирующий усилитель, ключ и токосъемный резистор, причем токосъемный резистор включен между общей шиной и клеммой для подключения базы испытуемого транзистора, которая соединена через первый порого --1й элемент с входом блокировки источника коллекторного напряжения, а также через ключ с входами второго порогового элемента и инвертирующего усилителя, выходы которых подключены соответственно к управлякмдему входу ключа и к суммирующему входу генератора тока эмиттера.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 тока эмиттера, который может быть выполнен, например, по известной схеме на двух операционных усилителях суммирующем, к одному из входов которого подключен источник управляющего напряжения, задающий необходимый ток эмиттера испытуемого транзистора, и инвертирукяцем операционном усилителе , вход которого соединен с выходом генератора тока эмиттера, а его выход - с другим суммирующим входом суммирующего усилителя. Выходы генератора 1 тока эмиттера и источника 2 коллекторного напряжения соединены с клеммами 3 и 4 для подключения соответствующих выводов испытуемого транзистора, база которого подключена к кле1«1ме 5, соединенной с токосъемным резистором 6,с входом первого порогового элемента 7, выход которого подключен к входу блокировки источника 2 а также через ключ 8 с входами второго порогового элемента 9 и инвертирующего усилителя 10. Выход последнего подключен к суммирую(цему входу генератора 1 тока эмиттера.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сигналом Сброс выключаются пороговые элементы 7 и 9, размыкается ключ 8. Затем последовательно подаю.т на вход генератора 1 тока эмиттера управляющее напряжение такой величины, чтобы на его выходе и соответственно через переход эмиттер - база испытуемого транзистора протекал ток, равный задаваемому току коллектора, включают источник 2 коллекторного напряжения и замыкающий ключ 8. В результате того, что испытуемьтй транзистор после включения источника 2 коллекторного напряжения переходит в усилительный режим, на токосъемном резисторе 6 создается падение напряжения, пропорциональное току базы испытуемого транзистора, которое через ключ 8 и инвертирующий усилитель 10 с коэффициентом передачи подается на суммирующий вход генератора 1 тока эмиттера. При этом на выходе генератора 1 устанавливается значение тока, равное сумме задаваемого коллекторного тока и установившегося тока базы испытуемого транзистора, т.е. значение тока эмиттера испытуемого транзистора, соответствующее заданному току коллектора при любом коэффициенте усиления испытуемого транзистора. Поскольку напряжение источника 2 поддерживается неизменным, на коллекторе испытуемого транзистора рассеивается в процессе испытаний заданная мощность.

Для защиты транзистора от возможjных нарушенийрежима испытаний служат пороговые элементы 7 и 9. В случае недопустимого падения коэффициента усиления испытуемого транзистора в процессе испытаний увеличивается его базовый ток и падение напряжения на резисторе 6. При этом пороговый элемент 9, настроенный на определенное значение базового тока, переключается и размыкает ключ 8, что приводит к ограничению тока через переход эмиттер-база на уровне первоначгшьно заданного тока коллектора, а рассеиваемая транзистором мощность снижается.

Как известно, при испытаниях транзисторов .в режиме большой рассеивающей мощности может возникнуть явление вторичного пробоя, приводящее к отказу испытуемого транзистора. Причиной этого явления является то, что при увеличении температуры структуры транзистора растет его коэффициент усиления и падает ток базы, а обратный ток перехода коллектор-.

база увеличивается. Непосредственно перёд развитием вторичного пробоя наступает взаимная компенсация этих токов и падение напряжения на токосъемчом резисторе б становится равным нулю (в дальнейшем наступает переворот фазы базового тока.и начинается развитие вторичного пробоя).

Кроме того, в случае кратковременного нарушения контакта вывода базы с соответствующей клеммой 5 может наступить электрический пробой промежутка коллектор - эмиттер испытуемого транзистора из-за приложения к нему суммарного напряжения генератора 1 и источника 2. Нарушение контакта таюке сопровождается падением до нуля напряжения на токосъемном резисторе 6.

Для предотвращения пробоя испытуемого транзистора в устройстве имеется пороговый.элемент 7, выполненный по схеме нуль-органа.

При уменьшении до нуля напряжения на резисторе б срабатывает пороговый элемент 7 и своим сигналом, подаваемым на вход блокировки источника 2 коллекторного напряжения, отключает его, чем предотвращает пробой испытуемого транзистора.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность стабилизации режима испытуемого транзистора, сократить время на его установку, так как заданный режим испытаний поддерживается автоматически при смене транзисторов, а также исключить повреждения испытуемых транзисторов благодаря защите их от рробоя.

Формула изобретения Устройство для испытания транзисторов, содержащее генератор тока эмиттера и источник коллекторного напряжения, выходы которых соединены с клеммами для подключения соответствующих выводов, испытуемого прибора, клемму для подключения базы, два пороговых элемента, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности контроля и предотвращения пробоя испытуемого транзистора, в него введены инвертирующий усилитель, ключ и токосъемный резистор/ причем токосъемный резистор включен между общей шиной и клеммой для подключения базы испытуемого транзистора; которая соединена через первый пороговый элемент с входом блокировки источника коллекторного напряжения, а также через ключ с входами второго порогового элемента и инвертирующего усилителя, выходы которых подключены соответственно к управляющему входу ключа и к суммирующему входу генератора тока эмиттера.

Источники информации, / принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

524145, кл. G 01 R 31/2Б, 1974.

2.Лэньон, Схема с обратной связью для измерения транзисторов при неизменной рассеиваемой мощности. Электроника, 1975, 18, с. 66-68.

3.Перельман Б.Л. и др. Методы испытания и оборудования для контроля качества полупроводниковых приборов. М., Высшая школа, 1979, с. 205206 (прототип).