Устройство для измерения параметров транзисторов Советский патент 1983 года по МПК H01L21/66 G01R31/26 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ Изобретение относится к измеритель ной технике, а именно к области контроля параметров транзисторов при их производстве, а также их применении. Известно устройство для подбора пар транзисторов, содержащее два связанных электрических моста с испытуемыми транзисторами в смежных плечах, два усилителя в измерительных диагоналях моста, выходы которых соединены с входами индикатора, и обратную связь от индикатора через управляемый источник постоянного тока на базы испытуемых транзисторов L 1 Подбор пар транзисторов осуществляется по принципу да, нет, что не позволяет оценивать неидентимность параметра внутри заданного диапазона. Кроме того, устройство не позволяет измерять абсолютную величину параметра кажого из транзисторов. Недостатком является также невысокая точность из-за несимметричности RC плеч моста, обусловленная конечной точностью исТРАНЗИСТОРОВпользуемых элементов и их температурным и временным дрейфом. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения коэффициента усиления тока базы транзистора на границе насыщения, содер- жащее схему включения транзистора, источник питания, базовый.резистор, усилитель, преобразователь напряжения в частоту, вентиль, счетчик и индикатор . Однако известное устройство не позволяет проводить измерение отно- шения статических коэффициентов передачи двух транзисторов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров транзисторов введены первый и второй синхронные переключатели, вторая схема включения транзистора, формирователь временного интервала.

генератор счегных импульсов, делитель блок управления, блок связи, арифметический блок и дешифратор, причем первый и второй контакты первого и второго синхронных переключателей подключены к входам и выходам первой и второй схем включения транзисторов соответственно, подвижный контакт пер вого синхронного переключателя соединен с выходом источника питания, nojqвижный контакт второго синхронного Переключателя - с вторым входом усилителя, первый вход которого подключен к общей шине, выход преобразователя напряжения в частоту соединен с первым входом формирователя временного интервала, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй вход которого соединен с вторым входом счетчика, выход которого подключен к входу дешифратора, выход формирователя временного интервала соединен с первым входом вентиля, второй вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов и входу делителя, выход которого соединен с входом блока управления, третий выход которого подключен к первому входу блока связи, второй вход которого соединен с выходом дешифратора, выход которого соединен с входом арифметического блока,подключенного к входу индикатора, четвертый выход блока управления соединен с входом источника питания, а пятый выход подключен к подвижным кон тактам синхронных переключателей.

На чертеже П1риведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство Содержит источник питания 1 испытуемых транзисторов, схемы включения 2 и 3 испытуемых транзисторов, контакты синхронных переключателей для поочередного подключения испытуемых транзисторов к источнику питания 1 и включения в базовые цепи испытуемых транзисторов калибровочного сопротивления, которое связано с входом преобразователя напряжениея - частота через усилитель 5, выход преобразователя напряжениечастота соединен с первым входом формирователя 6 временного интервала, агорой вход которого связан с блоком 7 управления, входы вентиля 8 соединены с выходами формирователя 6 временного ин1ервала и генератора 9 смсмных импульсов, выход вентиля 8 подклюмги к входу счшчика 10, сбросовый вход которого подключен к выходу блока 7 управления. Счетчик Ю связан с дешифратором 11, который соединен через блок связи 1 с арифметическим блоком 13, блок связи 12 соединен с управляющим блоком 7, соединенным с генератором 9 счетных импулсов через делитель I, блок 7 управления связан такжес источником питания 1 испытуемых транзисторов, арифметический блок 13 связан с цифровым индикатором 15.

, Устройство работает следующим образом.

Источник питания 1 через переключающий контакт 17 устанавливает на одном из испытуемых транзисторов заданный режим работы. Переключающий контакт 18 подключает калиброванное сопротивление 16 в базовую цепь включеннрго транзистооа. Необходимый режим работы испытуемого транзистора, положение переключающих контактов 17 и 18 определяется инициативным сигна лом с блока 7 управления, которое осуществляет необходимую последовательность операций, записанных по жесткой программе. Кроме инициативных сигналов на источник питания 1 и переключающие контакты 17 и 18 блок 7 управления выдает сбрасывающий сигнал на счетчик 10 импульсов, подготавливая его к приему информации; запрещающий и разрешающий сигналы на формирователь 6 временного интервала, завершая или разрешая прохождение информации на счетчик 10 импульсов; управляющие сигналы на блок связи 12, по которым в арифметический блок 13 заносится вся необходимая информация для выполнения вычислительных операций .

Переход от операции к операции осуществляется тактовой частотой, поступающей на управляющий блок 7 с генератора 9 счетных импульсов, через делитель 1.

Таким образом, после окончания калиброванного сопротивления 16 в базовую цепь включенного транзистора через него протекает 3g .Образующееся падение напряжения, пропорциональное 3(у, поступает на вход усилителя 5. который выполняет функцию буферного каскада с усилением входного сигнала до уровня необходимого для стабильной работы преобразователя ( напряжение частота, на выходе когорог-о вырабатывается частота прг1порим 1И.;1льиая Og В дальнейшем удобнее работать с инфор мационным сигналом, пропорциональным измеряемой величине h, т. е. с величиной 3/3 g- Для этого служит формировагель 6 временного интервала, который преобразует поступающую, на его вход частоту с выхода преобразователя 4 напряжения - частота в обратную ей величину - во временной интервал при наличии разрешающего сигнала с блока 7 управления. Вентильное устройство 8 открывается на длительност сформированного временного интервала являющегося для него разрешающим сиг налом и пропускает импульсы с генера тора 9 счетных импульсов на счетный вход счетчика 10 импульсов, где запи сывается число, пропорциональное величине З/ОБ .. i-e- -- где Ug - измеряемый базовый ток; К - коэффициент пропорциональност N - число., записанное в счетчике Коэффициент пропорциональности К представляет собой произведение коэффициентов передачи последовательно соединенных звеньев канала измерения до счетчика импульсов К R-K5K4K Kg, где R - калиброванное сопротивление; К - коэффициент передачи усили теля; К.- коэффи циент пе редачи п реобра зователя напряжения - частота; коэффициент передачи формиро вателя временного интервала; Kg- коэффициент передачи вентиль ного устройства. В соответствии с ГОСТ i860.2-73 e-f-Представляя значение 3|38 имеем Ч - (1) Подбор пар транзисторов по h,p осуществляется согласно следующему выражению f (liiii - 1) -100 статический коэффициент передачи тока первого транзистора; ггагический коэффициент пь редачи гока второго транзисюра; Д - процентное отклонениеИ ОГ hi-iE/j,. Применение процессора, который со- стоит из управляющего 7 и арифметического 13 блоков позволяет легко осуществить, алгьритмы обработанных данных, изложенных в выражениях () и (2). Числа, записанные в счетчике 10 импульсов, поступают на дешифратор 11 и через блок связи 12 при наличии разрешающего сигнала с блока 7 управления обрабатывается арифметическим блоком 13. Результаты вычислений выводятся на цифровом индикаторе 15. При удовлетворительном результате измерения Ь -цеблок 7 управления выдает инициативный сигнал на регулируемый источник питания 1 и испытуемый транзистор переводится в следующий режим работы. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерить и индентификацию транзисторов по этому параметру в различных режимах, т.е. в различных точках рабочей характеристики транзисторов. Набор жестких программ, заложенных в,блоке 7 управления, можег быть значительно расширен. Формула изобретения Устройство для измерения параметров транзисторов, содержащее схему включения транзистора, источник питания, базовый резистор, выводы которого подключены к первому и второму входам усилителя, выход которого соединен с входом преобразователя напряжения в цастоту, вентиль, выход которого соединен со счетчиком, и индикатор, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены первый и второй синхронные переключатели, вторая схема включения транзистора, формирователь временного интервала, генератор счетных импульсов, делитель, блок управления блок связи, арифметический блок и дешифратор, причем первый и второй контакты первого и второго синхронных переключателей подключены к входам первой и второй схем включения транзистора соответственно, подвижный контакт первого синхронного переключателя соединен с выходом источника питания, подвижный контакт второго синхронного перекг.г;чагеля - с вторым

79

входом усилителя, первый вход которого подключен к общей шине, выход преобразователя напряжения в частоту ; соединен с первым входом формирователя временного интервала, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй вход которого сЪединен с вторым входом счетчика, выход которого подключен к входу дешифратора, выход формирователя временного интервала соединен с первым входом вентиля, второй вход которого подключен к. выходу генератора счетных импульсов и входу делителя, выход кото рого соединен с входом блока управлеНИИ, третий выход которого подключен

378

к первому входу блока связи, второй вход которого соединен с выходом дешифратора, выход которого соединенс вхЪдом арифметического блока, подклк ченного к входу индикатора, четверый выход блока управления соединен с вхо-; дом источника питания, а пятый выход подключен к подвижным контактам синхронных переключателей,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №693278, кл. G 01 R 31/26, 05.12.77.

2.Авторское свидетельство СССР

по заявке № 3261А61, кл. G 01 R 31/26, 16.03.81 (прототип).