УЭ 6.8-6 Измерение импульсных параметров полупроводниковых диодов

Схема для измерения максимального прямого импульсного напряжения U _{пр.имп max} и времени τ_уст установления представлена на рисунке 7.6, а. На испытуемый диод подаются импульсы прямого тока от генератора импульсного тока (ГТ). Измерение напряже­ния на диоде во время переходного процесса и отсчет интервалов времени производятся при помощи измерительного устройства (ИУ), в качестве которого обычно используется осциллограф. При этом наибольшую трудность вызывает обеспечение достаточно крутого фронта импульса прямого тока. Параметры U _{пр.имп max} и τ_уст измеряются при последовательно укорачивающемся фронте им­пульса тока (при прочих равных условиях). Длительность фронта можно считать приемлемой в том случае, когда измеряемые пара­метры перестают от него зависеть.

Основным источником методической погрешности измерения U _{пр.имп max} является индуктивность цепи между точками а и b (смотри рисунок 7.6, а), включая индуктивность самого исследуемого диода. Экспериментально оценить эту составляющую погрешности из­мерения можно при помощи макета, представляющего собой кор­пус диода с коротким замыканием в том месте, где должен рас­полагаться кристалл полупроводника.

С точки зрения снижения погрешности измерения существен­ным является выбор скважности импульсов прямого тока. Прак­тически скважность импульсов выбирают в пределах от 100 до 1000. Возникающая при этом погрешность оценивается эксперименталь­но путем сравнения результатов измерения для нескольких значе­ний скважности. Суммарная погрешность измерения параметров U _{пр.имп max} и τ_уст обычно составляет ±20 %.

Рисунок 6.51 Схемы для измерения прямого импульсного напряжения, вре­мени восстановления напряжения (а) и времени восстановления обрат­ного сопротивления импульсных диодов (б)

Схема для измерения времени восстановления обратного со­противления импульсных диодов показана на рисунке 7.6, б. Гене­ратор импульсов (ГИ) обеспечивает в паузе смещение испытуемого диода током I_пр в прямом направлении. В течение импульс генератор выдает запирающее напряжение установленного уров ня. Измерение интервала времени τ_вос осуществляется измерительным устройством (ИУ). В простейшем случае таким измерительным устройством мо- жет быть осциллограф. Измерительное устройство подключаете к сопротивлению нагрузки R_H. Напряжение на входе измерительного устройства, так же, как и ток, протекающий через диод, зависит от времени. Наибольшую трудность, здесь представляет фиксация момента времени, когда переходный обратный ток па дает до отсчетного уровня I_вос.

Рисунок 6.52 Усовершенствованная схема для измерения времени восстановления обратного сопротивления диодов

На рисунке 6.52 изображена модификация схемы измерительного устройства, в значительной степени облегчающая проведение процедуры измерений. На испытуемый диод подается смещен­ный в прямом направлении импульс тока от генератора импуль­сов. Импульсы отрицательной полярности от генератора импуль­сов обеспечивают быстрое переключение диода с прямого ток" на обратный.

Вспомогательные диоды Д₁ и Д₂ образуют цепь постоянного тока в паузе между импульсами. В результате напряжение на со­противлении R_и в паузе равно нулю, и на осциллограмме появ­ляется нулевой уровень отсчета величины I_BOCR_н.

Вспомогательная цепь из диода Д₃ и источника постоянного напряжения Е₃ служит для устранения выброса напряжения в пер­вый момент после переключения. Источник постоянного напря­жения Е₃ выбирают порядка (1,5...2) I_BOCR_н.

Обязательным критерием применимости схемы рис. 16.7 явля­ется малая инерционность вспомогательных диодов Д_1, Д₂ и Д₃. Время восстановления этих диодов должно быть, по крайней мере, на порядок ниже измеряемого значения τ_вос.

При тщательном выполнении всех методических требований суммарная погрешность измерения параметра т„_ос при использо­вании осциллографа составляет 15... 30 %.

Дата добавления: 2014-01-20