148556. lajstromszámú szabadalom • Céloszcilloszkóp a diódák dinamikus karakterisztikáinak felrajzolására

Megjelent: 1961. október 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.556. SZÁM 21. e. 1—13 OSZTÁLY — VI—287. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Céloszcilloszkóp a diódák dinamikus karakterisztikáinak felrajzolására Villamosipari Kutató Intézet Feltalálók: Kondor Tibor oki. villamosmérnök, Budapest, Molnár István oki. villamosmérnök, Budapest, Ganszky Károly oki. villamosmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1959. szeptember 21. A germánium és szilícium diódák gyártásával kapcsolatban a statikus villamos mérések mellett egyre inkább előtérbe került a diódák dinamikus karakterisztika felrajzolásainak és annak kiértékelésének szükségessége. A határterhelések, a határhőmérséklet értékek megadása, a diódagyártás technológiai folyamatainak csiszolása és végül a viszonylag kényes félvezető diódák üzembiztonsága megkívánja, hogy a diódák üzemi állapotnak megfelelő dinamikus karakterisztikáit fel tudjuk rajzolni és azt a lehető legpontosabban tudjuk kiértékelni. A találmány tárgyát képező berendezés egy speciális oszcilloszkóp, mely kizárólag diódák vezetés és záróirányú villamos karakterisztikáinak felvételére szolgál, miközben a kérdéses dióda az üzemi igénybevételnek van alávetve. A ,,céloszcilloszkóp"-os berendezéssel észlelhető. torzítás nélkül fel lehet bármilyen dióda dinamikus karakterisztikáját rajzolni és ezzel egyidejűleg egy kalibráló jellel a karakterisztika összes pontjait le lehet tapogatni a jellemző villamos paraméterek nagyságának műszerrel történő egyidejű leolvasása mellett. A mért adatokból közvetlenül megkapjuk a dinamikus karakterisztika egyes pontjainak megfelelő, összetartozó áram- és feszültségértékeket, a Zener-feszültséget, a vezetésirányú feszültségesést, továbbá a p-n átmenet hőfokát, a diódaveszteség függvényében, megfelelő táblázat segítségével. Az 1. ábrán látható, hogy a találmány tárgyát képező —1— mérőberendezés hogyan kapcsolódik a —2— transzformátor által táplált —3— mérendő diódát és —4— terhelő ellenállást tartalmazó áramkörre. A mérőberendezés működési elve az, hogy a dióda karakterisztikáinak egyidejűleg, vagy csak a vezetés, vagy csak a záróirányú volt-amper karakterisztikáját rajzolja fel a céloszcilloszkóp ernyőjére. Ennek kiválasztására (vezetés vagy zárás) külön kapcsoló szolgál. A vezetési és záróirányú karakterisztikák szétválasztását a —3— mérendő diódán átfolyó árammal szinkronizált polarizált jelfogók végzik. A vezetési, illetve zárási jelleggörbék a céloszcilloszkóp ernyőjén derékszögű koordináta rendszerben jelennek meg. A 2. ábrán látható, hogy a vezetési karakterisztika felrajzolásánál a —9— jelfogó a diódaárammal arányos jelet a —4— ellenállás sarkáról veszi le és a —7— erősítőn keresztül juttatja a céloszcilloszkóp —5— eltérítő tekercsének függőleges kitérítésére szolgáló tekercsvégekre. A diódán fellépő feszültségeséssel arányos jelet a —3— mérendő dióda sarkáról a —8— jelfogó veszi le és —6— erősítőri keresztül juttatja a céloszcilloszkóp —5— eltérő tekercsének vízszintes kitérítésre szolgáló tekercsvégekre. A 3. ábrán látható, hogy a zárási karakterisztika felrajzolásánál a —8— jelfogó a dióda záróirányú áramával arányos jelet a —4— ellenállás sarkáról veszi le és a —6—• erősítőn keresztül juttatja a céloszcilloszkóp —S— eltérőtekercsének függőleges kitérésre szolgáló tekercsvégeire. A záróirányú feszültséggel arányos jelet a —3— mérendő dióda sarkáról a —9— jelfogó választja le és a —7— erősítőn keresztül juttatja a céloszcilloszkóp —5— eltérítőtekercsének vízszintes kitérítésre szolgáló tekercsvégeikre. Mivel a készülék jó működésének előfeltétele az, hogy a polarizált Jelfogók az erősítendő villamos jelet mindig csak a mérés időtartamára vegyék le, a mérendő dióda, illetve a vele sorbakapcsolt terhelő ellenállás sarkairól, a polarizált jelfogó szinkronizált működését pontosan kell tudni beállítani. A 4. ábrán látható a —2— táptranszformátorral párhuzamosan kötött —10— segédtranszformátor, mely két sorbakapcsolt —11— potenciométert táplál. Ezekkel külön-külön be lehet állítani az U2