Цифровой измеритель статического коэффициента усиления транзисторов

Союз СоветскинСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. С 01 В 31/26 с присоединением заявкиГосударственный камнтет СССР(23) Рриоритет нв делам нзобретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения Г.А.Косинов, Н, В, Боровиков, В.В. Журбенко и А.Д.ОнищенкоМФ УСпециальное конструкторско-технологическое бюро,)Е. и тик.с экспериментальным производством Института ядеиьхн,чь 1,ь 1(54)ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СТАТИЧЕСКОГО КОЭффИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ 1Изобретение относится к электронной.И измерительной технике и может бытьиспользовано при измерении параметровтранзисторов,Известны цифровые измерители статического коэффициента усиления транзисторов.Известен цифровой измеритель, содержащий источник задания режимов, соединенный с клеммами для подключенияэмиттера и коллектора испытуемого транзистора и через резистор - с входомоперационного усилителя, цепь обратнойсвязи которого соединена с выходом схемы автоматического выбора пределов измерения, соединенной с входами цифрового индикатора, вторые входы цифровогоиндикатора через дешифратор соединеныс реверсивным счетчиком, при этом первый вход реверсивного счетчика черезключ и нуль-индикатор соединен со схемой двойного интегрироы;пи, второйвход реверсивного счетчика соединен с вы-,кодом вычитания единицы, первый выход 2реверсивното счетчика через схему переключения режима измерения соединен соперационным усилителем, а второй выходреверсивного счетчика соединен с входамсхемы вычитания единицы 1,5 Однако данное устройство имеет низкое быстродействие, так как измерение производится за время двух импульсов токаэмиттера,Известен также измеритель, содержащий источник коллекторного напряжения,генератор линейно изменяющегося тока,пороговое устройство, генератор измерительных импульсов, соединенный черезсхему запрета с сумматором, накапливающим число импульсов, соответствующеезаданному току коллектора, выход сумматора соединен с входом пускового триггера, выход которого соединен со схемой20запрета, вход схемы запрета соединен с.генератором счетных импульсов, а выходчерез формирователь с входами управления триггера, счетчика и генератора лтьнейно изменяющегося тока 2 "1.Однако это устройство имеет невысокую точность измерзния параметра из еатого, что трудно обеспечить хорошую линейность и стабильность генератора линейно изменяющегося тока базы.5Наиболее близком к предлагаемомуявляется цифровой измеритель статического коэффициента усиления транзисторов,содержащий источник коллекторного напряжения, соединенный с клеммой для под ключення соответствующего вывода иопытуемого транзистора, генератор апульсов тока, клемму для подключенияэмнттера испытуемого транзистора, клемма ля подключения базы которого соединена с одним выводом измерительного резистора, другой вывод которого подключен к обшей шине, соединенной с первымвыводом токосьемного резистора, блоксравнения, делитель напряжения, соединенный с коммутатором, вход которогосоединен с блоком управления, и индикатор. Устройство содержит также источникэталонного напряжения, подключенный квходу делителя напряжения 33 25Устройство позволяет измерять параметр за время действия одного импульсаэмнттерного тока, но при большой его длительности, так как схема коммутаторапостроена на электромеханических реле,а схема управления коммутатором рассчитана на шаговые его переключения. Кроме того, измеритель характеризуетсяточностью измерений, ограниченной стабильностью параметров генератора импуль-Зсов эмиттерного тока,Целью изобретения является повышение быстродействия и точности измеритеПоставленная цель достигается тем,то в цифровой измеритель статическогоксеффицнента усиления транзисторов, содержащий источник коллекторного напряжениисоединенный с клеммой для подключещя соответствующего вывода испытуемоготранзистора, генератор импульсов тока,клемму для подключения эмиттера испытуемого транзистора, клемма для подключения базы которого соединена с одшм выводом, иэмерительного резистора,другой вывод которого подключен к общей шине, соединенной с первым выводомтокосъемного резистора, блок, сравнения,делитещ напряжения, соединенный с коммутатором, вход которого соединен с блськом управления, и индикатор, введенысумматор и масштабирующий усилительзашунтированный резистором, причем первый вход сумматора и вход генератора импульсов тока соединены с вторым выходом токосъемного резистора, а выходгенератора импульсов тока соединен склеммой для подключения эмиттера испытуемого транзистора, второй вход сумматора соединен с клеммой для подключения базы испытуемого транзистора ивходом делителя напряжения, а выход сумматора соединен с первым входом блокасравнения, второй вход которого соединен с выходом масштабирующего усилителя, вход которого подключен к выходукоммутатора, выход блока сравнения через блок управления соединен с индикатором.При этом, в качестве блока управления использован автомат последовательного приближения,На чертеже представлена функциональная схема предложенного измерителя,Измеритель содержит генератор 1 импульсов тока, источник 2 коллекторногонапряжения и измерительный резистор 3,соединенные с клеммами для подключениясоответствующих выводов испытуемоготранзистора 4, токосъемный резистор 5,сумматор 6, построенный по известнойсхеме нв операционном усилителе 7, вцепь обратной связи которого включенрезистор 8, а к входу подключены суммирующие резисторы 9 и 10. Клемма дляподключения базы испытуемого транзистора 4 соединена с входом делителя 11напряжения, резисторы которого черезцепи коммутации коммутатора 12 подключены к входу масштабирующего усилителя 1 3, коэффициент усиления которого задается масштабцрующим резистором 14,включенным в цепь отрицательной обратной связи усилителя 13, Делитель 11напряжения, коммутатор 12 и масштабирующий усилитель 13 с резистором 14образуют цифро-а налоговый умножитель, 15, цифровые управляющие входы которого соединены с блоком 16 управления,который выполнен в виде автомата последовательного приближения, и к выходамкоторого подключен индикатор 17. Входблока 1 6 управления соединен с выходом блока 1 8 сравнения, входы которогоподключены к выходам сумматора 6 имасштабирующего усилителя 13,Устройство работает следующим образом.На коллектор испытуемого транзистора4 от источника 2 напряжения задают напряжение, при котором производят измерение статического коэффициента усиления Вс, От генератора 1 импульсов5 М 43 тока в эмиттер испытуемого транзистора 4 поступает прямоугольный импульс тока с заданной амплитудой Зз, При этом на измерительном резисторе 3, включенном в цепь базы испытуемого транзистора 4, создается падение напряжения О, пропорциональное току базы Эб, При прохождении импульса эмиттерного тока через токосьемный резистор 5 на нем образуется падение напряжения О, пропорцио 10 нальное току эмиттера Эз, Для упрощения понимания работы устройства предположим, что значения сопротивлений резисторов 3 и 5 равны, и что сопротивления резисторов 8,9 и 10 также 15 имеют равные значения, При этом на выходе сумматора 6 образуется напряжение О, значение которого, очевидно, пропор ционально току коллектора 3, т.е. О -- Оз - 05 . Напряжение О поступает на аналоговый вход цифро-анапогового умножителя 15, управляемого автоматом последовательного приближения по цифровым управляющим входам.Алгоритм работы функциональной час Ъ ти измерителя, состоящей из цифро-аналогового умножителя 15, автомата последовательного приближения и блока 1 8 сравнения, полностью соответствует алгоритму работы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) поразрядного уравновешивания, в котором в .качестве опорного напряжения использовано напряжение О, а в качестве измеряемого - напряжение Ок . Автомат последовательного приближения поочередно, начиная со, старшего, производит включение разрядов АБП с помощью цепей коммутации комму. татора 12 и по результатам сравнения, фиксируемым блоком 18 сравнения, формирует код, пропорциональный отношению Ок /О, т.е. пропорциональный В . Действительно, напряжение на выходе масштабирующего усилителя в обращенном АЦП с двоичной шкалой пропорционально коду, задаваемому на коммутатор 12 автоматом последовательного приближения, который задает необходимый коэффи.циент передачи делителя 11 напряжения.Бифро-аналоговый умножитель 15 совместно с автоматом последовательного приближения позволяют получить резуль тат сравнения на блоке 18 и результат измерения в цифровой форме на индикаторе 17 за мияюальное кол;и:ество пеИ реключений коммутатора 12, существенно меньшее числа последовательных шагов коммутатора, используемого в известном устройстве. 04 ЬПредложенный измеритель статического коэффициента усиления отличается от кзвестного, так как благодаря некзменности отношения значений токов базы и коллектора проверяемого транзистора приизменяющемся значении тока эмиттераисключается влияние стабильности и точности установки амплитуды эмиттерного тока на погрешность измерения,При этом одновременно с обеспечениемпрямого отсчета измеряемого параметравозможно использование цифро-аналоговых преобразователей параллельного типа, которые отличаются высоким быстродействием и точностью, обусловленныхвозможностью применения быстродействующих бесконтактных ключей, при этомвлияние остаточных напряжений на Нихсущественно снижается в таких структурах преобразователей.Таким образом, в предложенном измерителе обеспечивается повышение быстродействия и точности, Кроме того, измеритель с такой структурой имеет высокую технологичность всех функциональных узлов при изготовлении их в микроэлектронном исполнении, что позволяетуменьшить габариты, вес и повысить надежность устройства,формула изобретения 1, Цифровой измеритель статического коэффициента усиления транзисторов, содержащий источник коллекторного напряжения, соединенный с клеммой для подключения соответствующего вывода испытуемого транзистора, генератор импульсов тока, клемму для подключения эмиттера испытуемого тракзистора, клем-. ма для подключения базы которого соеди нена с одним выводом измерительного резистора, другой вывод которого подключен к общей шине, соединенной с первым выводом токосъемного резистора, блок сравнения, делитель напряжения, соединенный с коммутатором, вход которого соединен с блоком управления, и индикатор, о т л и .ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точн ности измерения, в него введены сумматор и масштабирующий усилитель, зашунтированный резистором, причем первый вход сумматора и вход генератора импульсов тока соединены с вторым выводом токосъемного резистора, а выход генератора импульсов тока соединен с клеммой для подключения эмиттера испытуемого7974304 8транзистора, второй вход сумматора сое- управления использован автомат послединен с клеммой для подключения базы . довательного приближения,испытуемого транзистора и входом делите- Источники информации,ля напряжений, а выход сумматора сое- принятые во внимание при экспертизединен с первым входом блока сравнения,второй вход которого соединен с выходом 1. Авторское свидетельство СССРмасштабирующего усилителя, вход которо- % 320789, кл, С 01 й 31/26, 1971.го подключен к выходу коммутатора, вы 2. Авторское свидетельство СССРход блока сравнения через блок управле- И 9 331342, кл. С 01 В 31/26, 1972,ния соединен с инднкатором. 1 о 3. Авторское свидетельство СССР2, Устройство по и. 1, о т л и ч а - М 325570, кл. б 01 В 31/26, 1972ю ш е е с я тем, что в качестве блока (прототип). оставитель Ю. Брыехред Л,Пекарь ов тор М. Коста едактор опощук аказ 8690/64 ВНИИПИ Гос по дел 113035,Мираж 717 П рственного комитета СССР изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб., д ис 1 атент", г. Ужгород, ул. Прое мл