Устройство для измерения параметров транзисторов вч и свч диапазонов

(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9446852, кл. С 01 Д 31/26, 1975.2. Метод измерения выходной мощности и определение коэффициента усиления по мощности и коэффициента полезного действия. ГОСТ 18604. 13-77 (прототип)(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРОВ ВЧ-И СВЧ-ДИАПАЗОНОВ, содержащее последовательно соединенные возбуждающий генератор, измеритель проходящей мощности, разъем для подключения испытуемого транзистора и оконечный измеритель мощности, при этом к входной клемме разъема для подключения испытуемого транзистора подсоединен первый дроссель а к выходной - второй дроссель, а также блок питания и блок защиты, отличающееся тем, что, с целью измерения максимально допустимого значения рабочей мощности испытуемого транзистора и максимальной мощности рассеивания при обеспечении нераэрушающего контроля, введеныдатчик температуры, генератор импульсов, генератор тока, измеритель тока, измеритель напряжения, два управляемых ключа, при этом возбуждающий генератор выполнен модулируемым", блок защиты состоит нэ последователь- но соединенных порогового элемента и третьего управляемого ключа первый дроссель через первый управляемый ключ соединен с земляной шиной и датчиком температуры, выход которого соединен с входом порогового элемента, генератор измерительного тока и второй управляемый ключ включены последовательно между выходом и входом датчика температуры, выход генератора импульсов соединен с управляющими входами возбуждающего генератора и первого, второго и третьего управляемых ключей, один из выводов блока питания через индикатор тока соединен с вторым дросселем и измерителем напряжения, а другой вывод через третий управляемый ключ - с общей шинои.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оконечный измеритель мощности подсоединен к разъему для подключения испытуемого транзистора через введенный направленный ответвитель, к выходу основного плеча которого подключена введенная рассогласованная нагрузка.40 Изобретение относится к измерению электрических величин, а именнок контролю электрических параметровВЧ. и СВЧ-транзисторов.Известно устройство для измерениявыходной мощности и коэффициентаусиления по мощности СВЧ мощныхтранзисторов, содержашее генератор,делитель, измерительный приемник,индикатор, ответвитель мощностии измерительные зонды И .Недостатком устройства являетсяневозможность неразрушающего измере.ция максимальной выходной мощности,Нацболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для измерения параметровтранзисторов ВЧ-и СВЧ-диапазонов,содержащее последовательно соединенные возбуждающий генератор измеритель проходящей мощности, раз ьемдля подключения испытуемого транзистора и оконечный измеритель мощности, при этом к входной клеммеразъема для подключения исследуемоготранзистора подсоединен первый дроссель, а к выходной - второй дроссель, а также блок питания и блокзащит.2,Однако .при измерении выходной З 0мощности в процессе поиска оптимальной настройки измерительного генератора испытуемый транзистор подвергает"ся перегрузкам по напряжению И рассеиваемой мощности, что может при- З 5водить к выходу транзистора из строя.Кроме того, известное устройствоне позволяет также осуществлять нерйзрушающие измерения максимальнойвыходной мощности СВЧ транзистораи определить предельную мощностьрассеивания, так как в устройствеце используется критерий достижения максимальной мощности рассеивания - температура транзисторной 45структуры,11 ри этом существенным недостаткомизвестного устройства является возможность деградации параметров ВЧи СВЧ транзисторов при измерении 50вьгодной мощности в режиме работыс рассогласовацной нагрузкой, таккак при этом из-за наличия мощностиотраженной волны возможна перегрузкаиспытуемого транзистора по мощности 55рассеивания даже при токах коллектора, не превышающих порога срабаты"вация блока защиты. Цель изобретения - измерение маке симально допустимого значения рабочей мощности испытуемого транзистора и максимальной мошности рассеивания нри обеспечении неразрушающего контроля.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров транзисторов ВЧ-и СВЧ-диапазона, содержащее последовательно сое. - диненные. возбуждающий генератор, изме. ритель проходящей мощности, разъем для подключения испытуемого транзистора и оконечный измеритель мощности при этом к входной клемме разъема для подключения испытуемого транзистора подсоединен первый дроссель, а к выходной - второй дроссель, а также блок питания и блок защиты, введены датчик температуры, генератор импульсов генератор тока, измеритель тока, измеритель напряжения, два управляемых ключа, при этом возбуждающий генератор выполнен модулируемым, блок защиты состоит из последовательно соединенных порогового элемента и третьего управляемого ключа, первый дроссель через первый управляемый ключ соединен с земляной шиной и датчиком температуры выход которого соединен с входом порогового элемента, генератор измерительцого тока и второй управляемый ключ включены последовательно между выходом и входом датчика температуры, выход генератора импульсов соединен с управляющими входами возбуждающего генератора и первого, второго и третьего управляемых ключей, один из выводов блока питания через индикатор тока соединен с вторым дросселем и измерителем напряжения, а другой вывод через третий управляемый ключ - с общей шиной.При этом оконечный измеритель мощности подсоединен к разъему для подключения испытуемого транзистора через введенный направленный ответвитель, к выходу основного плеча которого подключена введенная рассогласованная нагрузка.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения параметров транзисторов ВЧ- и СВЧ -диапазонов.Устройство для измерения параметров транзисторов ВЧ-и-СВЧ-диапазонов содержит последовательно соединенные10 15 возбуждающий генератор 1, измеритель2 проходящей мощности, разъем 3 дляподключения испытуемого транзистора4 и оконечный измеритель 5. мощности,при этом к входной клемме разъема 53 для подключения испытуемого транзистора 4 подсоединен первый дроссель6, а к выходной - первый дроссель7, а также блок 8 питания и блок 9защиты, датчик 10 температуры,генератор 11 импульсов, генератор12"тока, измеритель 13 тока, измеритель 14 напряжения, два управляемыхключа 15 и 16, причем возбуждающийгенератор 1 выполнен модулируемым,блок 9 защиты состоит из последовательно соединенных порогового элемента 17 и третьего управляемого ключа 18. Первый дроссель 6 через первый управляемый ключ 15 соединен сземляной шиной и датчиком 10 температуры, выход которого соединенс входом порогового элемента 17.Генератор 12 измерительного токаи второй управляемый ключ включеныпоследовательно между выходом ивходом датчика 10 температуры.Выход генератора 11 импульсов соединен с управляющими входами возбуждающего генератора 1 и первото, второ- З 0го и третьего управляемых ключей15, 16 и 18. Один из выводов блока 8питания через индикатор 13 тока соединен с дросселем 7 и измерителем14 напряжения, а второй вывод через 35третий управляемый ключ 18 соединенс общей шиной, при этом оконечныйизмеритель 5 мощности подсоединенк разъему 3 для подключения испытуемого транзистора 4 через введенный 40направленный ответвитель 19, к выходу основного плеча которого подключена введенная рассогласованнаянагрузка 20.Устройство для измерения параметров транзисторов ВЧ-и СВЧ-диапазоновработает следующим образом.На коллектор испытуемого транзистора 4 подается постоянное напряжениеа на его вход - мощность возбуждеция, значение которОй плавно увеличивается от нуля до значения, прикотором температура кристалла транзистора достигает предельно допустиомой, например 160 С для крениевых 55транзисторов.Измерение температуры кристаллаиспытуемого транзистора 4 осуществляется с помощью термочувствительного параметра, например напряженияэмиттер-база.По сигналам генератора 1 импульсов периодически на время 2030 мкс с частотой 1 =100 Гц производят.ся отключения греющей СВЧ мощностивозбуждающего генератора 1 и коллекторного напряжения испытуемого транзистора 4 с помощью мощного управляющего ключа 18.За время 20-30 мкс не происходитзаметного остывания испытуемоготранзистора 4, поскольку термическипостоянная для мощных ВЧ ц СВЧтранзисторов составляет более 500 мкс,После отключения греющей мощностичерез первый дроссель 6 и открытыйуправляемый ключ 16 в базу испытуемого транзистора 4 поступает постоянныйизмерительный ток от генератора 12тока, с помощью которого производится измерение напряжения эмцттер-базаиспытуемого транзистора 4. Сигнал цавключение ключа 16 и отключение управляемого ключа 15 поступает с генератора 11 импульсов. 11 змерительцый токвеличиной 5-10 мЛ разветвляется междудвумя параллельцымн цепями, первая изкоторых образована датчиком 10 температуры, выполненцьм в виде реэцстивного делителя, состоящего из резисторов 21 и 22, вторая - сопротивлениемр-п-перехода баэа-эмиттер исследуемогстранзистора 4 и резистором 23. Величина тока и падение напряжения ца резисторе 23 зависят от величины сопротивления р-п-перехода база-эмнттер,а следовательно, от температуры кристалла.Прц достижении температурой кристалла предельно допустимого значениясрабатывает пороговый элемент 17с сигнальным элементом 24. Чувствитель.ность датчика 10 температуры предварительно устанавливается с помощьюпеременного резцстора 21 ца основеэкспериментально полученных данныхдля конкретного типа испытуемыхтранзисторов,В момент срабатывания пороговогоэлемента 17 защиты фиксируются значения входной мощности Р возбужВдающего генератора 1, выходной мощности Рс помощью измерителя 5ЭЬ 1 1оконечной мощности, потребляемоготока 3 измерителем 13 тока напряжекцня на коллекторе испытуемого тран 3 11 зистора 4 Цж - измерителем 14 напряжения. Таким образом, максимальная мощность рассеивания Р на коллекторе испытуемого транзистора 4, соот ветствующая достижению предельно допустимой температуры кристалла, легко определяется из выраженияасс, к 11 к У ьыпДостижение неразрушающего характера испытаний, благодаря защите испытуемого транзистора 4, основанной на критерии достижения температурой ,коллекторного перехода (То,) предельно допустимого значения равного Т = 160 С, обеспечивает воэможность испытания ВЧ и СВЧ транзис 25560торов в режиме рассогласованной нагрузки. В этом случае оконечныйизмеритель 5 мощности подключается"через направленный ответвитель 19 сподключенной к его выходу рассогласованной нагрузкой 20 с переменной Фазой, при этом предварительнопроизводят настройку измерителя 5проходной мощности при заданном 10 уровне выходной мощности. Затемподключают оконечный измеритель 5мощности с заранееустановленным,уровнем рассогласования комплексной рассогласованной нагрузки 20 5 и производят изменение Фазы рассогласованной нагрузки 20 в пределах0-360ПИ Заказ 8534/34 Знраж 710 Порлкокоз аа ППП Паражз 77, у.ржророл, ул.лроактказ, 4