153384. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés tranzisztorok és diódák lavinaletörési feszültségeinek, valamint tranzisztorok érintkezési feszültségének mérésére
3 153384 4 feszültségek mérése aaoniban a gyakorlatban nem egyszerű, mivel a kodlektoráriam (lásd 2. ábra) már a BVC ij 0 -nál 20—40 V-al kisebb feszültségnél is jelentősen megnő az alacsony feszültségű értékhez viszonyítva. BVCBO értéke a következőképpen számítható: EVC Bo=W-Q b W [V] j ahol Qb = a bázisréteg fajlagos ellenállása ohmcnvben. A képlet 100 mA-es kollektoráraimra vonatkozik. A letörési feszültség mérésénél tehát akkor járunk el helyesen, ha mindig ugyanakkora áramnál végezzük a méréseket. Az ezen kapcsolásban mérendő feszültségek általában a 60—300 V tartományba esnék. 2'. A BY CEO feszültség mérését a 3. ábra szerinti kapcsolásban kell elvégezni. A BVCBO egyébkénit a BVcstHból következőiképpen számítható: BVC£o = BVC Bo- I 1—«o ahol a0 — az egyenáramú áramerősítési tényező értéke a földelt bázisú kapcsolásra vonatkozóan. A mérendő feszültségek a 25—45 V tartományba esnek. 3. A BVCER feszültség mérésére szolgáló kapcsolás 3. ábránkon látható. A mérendő feszültségnek R= oonnél BVcBo-val kell megegyeznie. A felsorolt három esetihez tartozó kolleiktoráram-koBektarfeszültség karakterisztikákat az 5. ábra mutatja be. 4. A BVCES feszültség menése a 6. ábrán .megaidott kapcsolásban történik. Ez a feszültség egyébként a BVCER feszültség R=0-hoz tartozó határesete. Fontos megjegyeznünk, hogy amennyiben az ún. érintkezési feszültség (U^r) (punch-through) kisebb, minit BVCES, akkor ezzel a kapcsolással az érintkezési feszültség mérhető. Az érintkezési feszültség mérésének ezen módja azonban tévedésekre adhat alkalmat. Az érintkezési fe^ szülteég ily módon történő mérésénél először kimérjük a BVcBo-t oly módon, hogy az emitterkávezetést megszaflrítjuk, majd a feszültség leolvasása után újból visszakapcsoljuk. Ha az Uer kisebb mint a BVCBO, aktkór a voltmérő által mutatott érték lecsökken Uer ^re. Valójában azonban akkor is tapasztalható a feszültség lecsökfcenése, ha az Ucr ^BV C B 0 , mivel az emitter és a bázáskivezetések rövidrezárásánál a 6. ábra szerinti kapcsolásra vonatkozó lavinaletörési feszültség BVCES. EZ a feszültség viszont mindig kisebb (kb. 5—15 V-al), mint a BVCBO- Ezen mérésnél tehát előfordulhat, hogy az érintkezési feszültséget — a BVcES-el összetévesztve —• jelentős hibával mérjük. Ezért a találmány szerinti berendezésnél az érintkezési feszültség pontos méréséihez a 7. ábrán feltüntetett kapcsolást, ill. elvet használtuk. A kolldktar-bázís átmenetre U# záróirányú előfeszültséget kapcsolva, a kiürített réteg szélessége a , d=yQb-VK (mikron) 5 képletből számítható. Abban az esetben, ha a kiürített réteg széle eléri az emitterátoenetet, a kollektor és az emitter dinamikus rövidzárba kerül egymással. Ekkor 10 - d=wm=r^ue r ahol Uer = az ún. érintkezési feszültség és Wm = a minimális bázisszélesség. Egészen addig, amíg U Ä<U er , az \JEB a né-15 hány tized V-os ún. diffúziós potenciállal egyenlő. Ezt az értéket a felületi átvezetések még megnöveülhetük kissé, de jó tranzisztoroknál általában 1 V alatt marad. Amennyiben U Ä az érintkezési feszültség fölé 20 emelkedik, UE B hirtelen növekedni kezd. 8. ábránkon a függvényábra töréspontjához tartozó absoissza-érték lesz az Uer érintkezési feszültség. Találmányunk szerinti eljárás és berendezés 25 a fentiekben leírt méréseket impulzus módszerrel' végzi el. Mérési elvét a 9. ábrán látható általános blokkséma, ill. a 10. ábrán felrajzolt példaképpeni kiviteli alak blokksémájának segítségével ismertetjük. 30 Az eljárás alapja az, hogy a mérésekhez szükséges impulzusokat előállító generátor vezérlése ezen impulzusok hatására a mérendő tranzisztoron, ill. diódán átfolyó áram által létrehozott impulzusok (iaivinaletörési feszültségek 25 mérésénél), ül. ezen impulzusok hatására a mérendő tranzisztor szabadon hagyott kivezetése (pl. szerint az emitter) és a bázis kivezetése között létrejövő feszültségimpulzusok (érámtkezési feszültség mérésénél) segítségével történik. 40 Az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés olyan felépítésű, hogy a mérendő elem 7 áramköréhez egyrészt a meiroimpulzusokat adó 2 impulzusgenerátor kimeneti pontja, másrészt az impulzusairnplitudó mérésére alkalmas 45 fi áramkör, valamint a 3 vezérlőáramkör csatlakozik, mely vezérlőáramkör kimenete a 2 tavpulzusgenerátor megfelelő pontjához van kötve. A példaként felhozott kiviteli alaknál a 2 imipulzusgenerátor a bejövő, célszerűen 50—100 50 Hz-es szinuszos jeleket 50—100 Hz-es impulzusokká alakítja át és megfelelő teljesítményt szolgáltat az 1 mérendő tranzisztor számára. A maximálisan leadott áraim példánkban 100 gg mA. A 2' impulzusgenerátor impulzus-amplitúdójának feszültsége a végfokozat tápfeszültségének változtatásával vezérelhető. Ezt a feladatot látja el a 3 vezérlő áramkör, amely lehetővé teszi, hogy a feszültség-amplitúdót néhány tizedvoltos egyenfeszültséggel lehessen vezérelni. 60 A lavinái etörési feszültségek mérésiénél a mérendő 1 tranzisztoron,' ill. diódán átfolyó áramot 4 mérőellenálláson vezetjük át. A kapott feszültséget 5 egyenirányító áramköri fokozatok közbeiktatásával egyenirányítjuk, majd az így 65 kapott egyenfeszültséget a 3 vezérlőáramkör 2
