К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 169
Текст из файла (страница 169)
Параметр ГХхбню - напРюкение база - змнтшР - измеРЯ- ется при тех же режимах, что и ХХкэ„ з»ж осцовцык мктоды кзмкгкция стьтичхсязщ пьрамктгов Определение падения нэлряжения на диоде осуществляется с помощью схемы, приведенной на рис. 5.4.11. Непосредственное измерение обратных токов В полутгроводниковых приборах затруднено из-за их малых величин. Поэтому приходится использовать усиление определяемых величин и затем осуществюпь их измерение.
Исюпочение составляют мощные диоды, транзисторы и тиристоры с силой обратного тока 10 з - 10 з А. Для измерения обратных токов таких приборов применяется схема, приведенная на рис. 5»,12. При измерении параметров маломощных полупроводниковых приборов обычно нсполь- зуегся преобразование постоянного тока в переменный н усююние последнего. Тюсое преобразование позволяет избежшь гшейфа нуля. На рис.
5.4.13 приведена схема измерения обратного тока коллектора с помощью такой установки. Чужтвительность установки 10 7 А для всей шкалы амперметра. Измерение обратных токов широко применяется при анализе качества полупроводниковых приборов, так как дрейф этих величин во времени нозволяет определить их стабильность. При исследовании новых конструктивно-технологических вариантов ИС эти величины слузкит основнымк параметрами качества. Рве. 5.4.11. Свела юиеревви Врэнэю юкевга Вэириииииэ иа ввели 1- диод; 3- генератор тока; 3- амперметр; 4- Валютное усцюйстве вольтметра ст перегрузки пгю вкисченвя диода; 5- всзьгмьтр Рис. 5.4.12.
Сяеиэ взиеревви Вйригвмх текеа иеввиы ВГияйяиии 1- двсх; 3- мвззяаю~ерметр; 3- вольтметр; 4- пссгсивный резистор; 5 - исгсчввк ввтзнвя Рве. 5».13. Схиьэ взиереввэ Вйрвпюге тэна Веэзеатеряеге верехева с иреэбразэиэтюеи ВВ эоюае ээеигревехэив ю:юие реле: 1- транзистор; 3- вольтметр; 3- источник лвтанви; 4- усилитель; 5- детектор; 6- такосюмочннй резвстер; 7- улравхиемее реле; 8- амперметр ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ а) р рг о иэ Ряе. Зей14. Сэнеа яэмереюи егатячееаая аэрммчреэ туавэээаеш днша (е) я ещмяеэаемэа эааяеаэмегь 1 1(6) (гВ 1- 3 - регулируемый легочная тока; 4- амперметр; 5 - лслмт)еммй диод; 6- асэьгметв Ряс.
5.4.15. Сэемм намеренна еаэм ведшего тена а туиэеээамэ лаелэх (а) а темяеэагурэмэ эааяеаместей аарамегреэ (йа Ш - генератор ямлульсоа; 1Т - генератор тока; Игу - усааагеэь постоянного тока; УТ - транзистор; 1 - термостат; У - хоэодний глай термолави Чтобы получить статические параметры полупроводниковых приборов с отрицательным сопротивлением, необходимо измерять силы тока и непременна в облэсТи, непосредственно прилегающей к падающему участку ВАХ.
Дгш измерений пользуются установкой, схема которой показана на рис. 5.4.14, а. Когда сила тока достигает 1 (рис. 5.4.14, б), вольтметр регистрирует скачок напряжения от Ц до Уз При последующем уменьшении силы тока до )яка происходит второй скачок напряжения - от (О до (11. Для измереньи силы пикового тока туннельных диодов используется устройство (рис.
5М.15, а). От генератора тока (ГТ) через диод +е)Г подается постоянный ток силой ~~ на контРольный диод Уэ)шм. ЧеРез И)л лРотекэет также нарастающий ток Л1 транзистоРа и прямоугольные импульсы тока г„противоположной полярности с часппой следования 10 кГц. При длительности импульса тока Уя- 4 мкс, и постоянной времени ЯЗС1 = 2 мкс, погрешность поддержания силы тока системой не превышает 0,1 %.
Сумма сил токов )о + Лг', измеряемых миллиамперметром и микроамперметром, даст точное значение силы пикового тока туннельного диода. Чувствительность измерений 1 мкА. На рис. 5.4.15, б показана схема для измерения температурных зависимостей параметров прибора. Глыа 5.4. ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЬ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ 543 Рве.
5.4.14. Скеим взиерелва естатечюие ваервмелва в аыкмечаалиеге тела (с), иааечыыиих ааараиывй а сапы тека'(С) а ссиейсзае стазвчссава хараатервсзва тврвсврв (в) Рас. 5.4.17. Осявллегразвы (е) аыюаечыюа тариспща в снввзпмаа схема взиеувтааа (6): МОХ - импульсы обьсктивного конгрола; 1СН- тсиератор синхровмпульсов; В)7- двфференпаруююел цепочка; М — мультавибрзтор; ВУ - асвтильиое устройство; У вЂ” усилитель; УВЗ - усюютель с линией ззлерлзп; ФН - формирователь импульсов; ГЕН - генератор шовюбразного наорлиеимя; ВЗ - ленив зелерлки; ур - трютер; СС - схема совпаленил; ХСт) - ХСРУ - кольцевые счезчвки; )З,„, - измеряемый тиристор Статические параметры друпчх приборов с отрицательным сопротивлением определяются аналогичными методами (рис.
5.4.16). Более слопные измерительные схемы применяются для исследования временных характернсппс приборов. В качестве примера на рнс. 5.4.17 показаны осциллотрамма выключения тнрнстора и структурная схема полуавтоматического измерителя. Потреьтность такого полуавтомата не превьппает 10 зе. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ 543 1д УбЯ2 Ьщ, +1 1„УЗЯ5 5.4.5. Основные методы измеРеннл диОФВРенциьльных нзваметРОЕ д1 Г12 дУ„' д1„ дУ, ' дз дУ„' з21 = Рве. 5.4.19. Схема аммреюю йззз: теле~ар щц'дуяз~~цз Ий юштзьсенй зезьтмюв В оюсчетлнй лрвбср Рае. 5.4.18.
Схема азмереавя азрамеляю стебав взрезая: 1 - истсчнвк задания Релвмоз; 2- токсзнмзяцай резистор; 3 - исследуемый прибор; 4- термостзт; 5- нзмератезьнмй лрвбор; б - источлах слорното нзлрззмняя В схеме используется время-импульсное преобразование, которое основано на преобразовании амплитуды предварительно расширенных импульсов в пропорциональный отрезок времени. В данном случае число импульсов генератора, поступивших на кольцевые счетчики КСЧ, пропорционально времени выкэючения тиристора. Статические параметры стабищ про нов мотут быть измерены о помощью установки, схема которой представлена на рис.
5.4.18. Статичеокие параметры транзисторов измеряются, как правило, на стандартных измерителях Л2-42, Л2-56 и др. С развитием технюси измерении и совершенствованием измерительных устройств электрические схемы измерителей метут претерпевать изменения. Однако мало.-вероятно, что зти изменения будут принципиальными. Измерение статического козффициенщ пеРедачн тока Ь21э осУщестюшетсЯ пРи небольших значениях Ох н силе тока 1х, близкой к рабочей.
На рис. 5лк19 приведена схема ИЗМЕРЕНИЯ Л21з МаЛОМОЩНЫХ тРаНЗИСтОРОВ. Перед проведением измерения прибор калнбруется установкой переключателя о'1 в положение "1" и регулировкой коэффициента усиления нмпульсното вольтметра, стрелка от счетного прибора устанаюлпюется на полное отклонение. После этого переюпочатель о1 переводят в положение з" и производится измерение. Поскольку тде К - коэффициент пропорциональности, то отсчетный индикатор можно зрадуировать в значениях Ь21 + 1. В общем случае параметрм полупроводниковых приборов явиются динамическими. К ним относится труппа параметров транзисторов и диодов, определяемых харщаеристическими уравнениями типа дзз дзз зз зд(1 + здП э дП э д11 х' (5.4.5) д1х дХх ,~ кдП + к ~(1 к д(1 э д11 к' Частные производные в этих уравнениях являются дифференциальными параметрами ( У-параметрами) транзистора д1, )11 = д((з ' Глава 5.4, ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЬ В МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ (у1 «11э1 + «12 с'21 ()2 = «2А + «22(62 5.4.2.
соетяошевна меыду днфферевпиальвыми параметрааше четмрехиелюсвнвв Яэ — полное волновое сопротивление; Х - Я-параметр для СВЧ. Уравнения (5.4.5) моино представить в следующем виде: )1 = ~~1(У1+ Р'12Ж (5.4.б) 1г = )Ъ(11 + )ЫГ2 где 1~, 1~ - амплитуды переменных токов соответственно эмитгера и коллектора; (11, амплитуды переменных напрюхений соответственно эмитшр - база и коллектор - база. Решив уравнения (5.4.6) относительно напрюхеннй, получим 1йэутую систему, характеризующую прибор: ((1 = 41Х1 + 212 У2' (~2= ть)1 + 224. Эту систему параметров называют Я- параметрами. Для биполярных транзисгоров обычно используется трепа система параметров, получаемая из соотношений Эту систему называют «-параметрамн, а меиду системами параметров существует однозначная взаимосвязь. В таба.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
