SE512796C2 - Förfarande jämte anordning för att mäta temperatur i en halvledarkomponent - Google Patents

Förfarande jämte anordning för att mäta temperatur i en halvledarkomponent

Info

Publication number
SE512796C2
SE512796C2 SE9803178A SE9803178A SE512796C2 SE 512796 C2 SE512796 C2 SE 512796C2 SE 9803178 A SE9803178 A SE 9803178A SE 9803178 A SE9803178 A SE 9803178A SE 512796 C2 SE512796 C2 SE 512796C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
transistor
temperature
measuring circuit
semiconductor component
measuring
Prior art date
Application number
SE9803178A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9803178L (sv
SE9803178D0 (sv
Inventor
Mats Erik Molander
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9803178A priority Critical patent/SE512796C2/sv
Publication of SE9803178D0 publication Critical patent/SE9803178D0/sv
Priority to PCT/SE1999/001587 priority patent/WO2000018003A1/en
Priority to AU63777/99A priority patent/AU6377799A/en
Priority to EP99951315A priority patent/EP1114510A1/en
Priority to US09/397,506 priority patent/US6286996B1/en
Publication of SE9803178L publication Critical patent/SE9803178L/sv
Publication of SE512796C2 publication Critical patent/SE512796C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/01Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/301Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in MOSFET amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/302Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in bipolar transistor amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Transmitters (AREA)

Description

an: l :im . 10 15 20 25 30 512796 mellan transistorn och temperaturgivaren. Man riskerar att en plötslig temperaturökning mäts först när det är för sent, det vill säga när transistorn redan är skadad. För att förhindra detta tvingas man införa stora säkerhetsmarginaler, vilket i sin tur medför höga merkostnader. Även andra metoder förekommer vid mätning av en transistors temperatur. I det amerikanska patentet US 5,383,083 visas hur en transistors temperatur mäts genom att en mätkrets ansluts till transistorns bas och spänningen över transistorns bas-emitter registreras och omvandlas till ett temperaturvärde. Nackdelen med denna teknik är att transistorns normala drift stör temperaturmätningen eller omvänt att mätningen stör den normala driften.
REDoGöRELsE För. UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning angriper problemet att korrekt mäta en intermittent arbetande halvledarkomponents, exempelvis en transistors, övergångstemperatur utan att mätning och arbete stör varandra.
Detta problem löses av uppfinningen genom att invänta ett uppehåll i halvledarkomponentens egentliga arbete.
Temperaturmätningen sker därefter när komponenten befinner sig i sitt inaktiva läge.
Mer detaljerat löses problemet exempelvis i de fall halvledarkomponenten är en bipolär transistor genom att temperaturgivaren utgörs av en del av transistorn och genom att transistorns bas matas med en känd ström, som hàlles konstant under temperaturmätningen. En inaktiv period, dvs ett uppehåll i den normala driften, såsom exempelvis ett sändningsuppehàll mellan sändningstillfällen i en radio- sändare, detekteras. Under uppehållet ansluts enligt uppfinningen en mätkrets till halvledarkomponenten, i 10 15 20 25 30 512796 till Mätkretsen mäter bas- emitter-spänningen, exemplet transistorns bas. varefter spänningen omvandlas till ett rätt kalibrering temperaturvärde som vid motsvarar transistorns temperatur.
Ett annat problem som uppfinningen angriper är problemet att mäta en halvledarkomponents temperatur utan att hänsyn behöver tas till termisk fördröjning.
Detta problem löses av uppfinningen genon1 att temperatur- givaren utgörs av en del av halvledarkomponenten.
Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att förhindra att halvledarkomponentens normala drift störs av temperaturmätningen.
Ett annat ändamål med uppfinningen är att förhindra att signalerna från temperaturmätningen drunknar i den signalering som den normala driften åstadkommer i halvledar- komponenten.
Ytterligare ett annat ändamàl med uppfinningen är att förhindra att termisk fördröjning vid temperaturmätningen medför att mätningen blir felaktig, för vilket marginaler kan behöva tillgripas genom införande av en kostsam överdimensionering av exempelvis halvledarkomponentens kylning, effekttålighet eller temperaturtålighet.
Ytterligare ändamål med uppfinningen är att göra det möjligt att i god tid före fel uppstår korrigera effekter orsakade av temperaturändringen. Korrigeringen kan exempelvis bestå av ökad kylning av halvledarkomponenten.
Ytterligare ändamål med uppfinningen är att kompensera för variationer i halvledarkomponentens arbetssätt som orsakats av temperaturändring. Kompenseringen kan exempelvis bestå av ändring av halvledarkomponentens arbetspunkt till värdet som existerade före temperaturändringen. 10 15 20 25 512796 En fördel med uppfinningen är således att temperaturmätning och drift inte påverkar varandra.
En annan fördel är att mätresultatet blir korrekt vilket tillåter låg kostnad.
Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritningar.
FIGURBESKRIVNING Figur l visar ett kopplingsschema över en bipolär transistor i gemensam-emitter-koppling med en temperaturmätnings- anordning enligt uppfinningen.
Figur 2a visar transistorns kollektorström som funktion av bas-emitter-spänningen samt hur in- och utsignaler varierar kring en arbetspunkt när transistorn befinner sig i aktivt läge.
Figur 2b visar transistorns basströni som funktion av bas- emitter-spänningen vid en temperaturökning.
Figur' 3 visar ett flödesschema över ett förfarande enligt uppfinningen.
Figur_4 visar ett kopplingsschema över en FET-transistor i gemensam-source-koppling och en temperaturmätningsanordning enligt uppfinningen.
Figur 5 visar FET-transistorns drain-source-ström som funktion av gate-source-spänningen vid några olika temperaturer. 10 15 20 25 30 512796 FÖREDRAGNA UrFöRINGsFommR Sändare i nwbiltelefonsystem utgörs av bland annat effekt- förstärkare. I figur 1 visas i ett första utföringsexempel en del av ett radiofrekvent effektförstärkarsteg för en intermittent arbetande sändare. Denna typ av sändare återfinns ofta i exempelvis mobilradiosystem av typen GSM.
Effektförstärkarsteget, som enligt utföringsexemplet är i en basstation i ett GSM-system, består av en placerat bipolär effekttransistor l som omfattar en bas lb, en emitter le och en kollektor lc. En spole 3 är ansluten mellan en matningsspänning Vcc och transistorns kollektor noll- till Efter ansluten till en RFIN lc. Transistorns emitter le är potential V0. En radiofrekvenssignal inkommer förstärkarstegets ingång 5 vid ^transistorns bas lb. behandling i transistorn vidarebefordras den förstärkta radiofrekvenssignalen till förstärkarstegets utgång 7 mellan spolen 3 och transistorns kollektor lc. Med hjälp av en strömgenerator 10, ”biasing circuit”, pà transistorns bas lb ges basen en fixerad ström som flyter genom transistorns bas och bestämmer transistorns arbetspunkt. Detta kommer närmare att diskuteras i samband :ned figur 2a och 2b. I figur l visas en omkopplingskrets 11, en elektroniskt styrd ström- brytare 12 samt en mätkrets 13. Dessa kommer att förklaras närmare längre fram i texten.
I figur 2a visas bas-emitter-diodens karaktäristik för transistorn i figur l i form av ett ström/spänningsdiagram.
Transistorns arbetspunkt AO regleras med hjälp av ström- Med hjälp av kommer en flyta kommer också en likström IcA att flyta genom kollektorn. generatorn 10. strömgeneratorn fixerad basström att genom transistorn och därmed Arbetspunkten AO utgör skärningspunkten mellan bas-emitter- kollektorlikströmmen ICA. Enligt RFIN, som spänningen Ut0 och utföringsexemplet ger radiofrekvenssignalen exempelvis modulerats med tal och kontrolldata, upphov till 10 15 20 25 30 35 512796 en varierande basspänning AUl över transistorns bas-emitter- övergàng. Basspänningen förorsakar en kollektorström AI2 som överlagrar kollektorlikströmmen IcA. Den varierande kollektorströmmen AI2 ger upphov' till den utgående radio- frekvenssignalen RFOUT på transistorns utgång.
I figur 2b visas med två kurvor FO och Fl karaktäristiken för transistorns bas-emitter-diod 'vid en temperaturökning.
Bas-emitter-diodens karaktäristik kan beskrivas med följande formel: ( L” 1(U) = 10. @*'*'T _ 1 Följande storheter ingår: Strömmen i bas-emitter-övergàngen Bas-emitter-spänningen 0 = Mättningsströmmen i backriktningen Elektronens laddning = Materialkonstant = Boltzmann's konstant = Den absoluta temperaturen HWPQHGH || II ll En första kurva. FO visar karaktäristiken före temperatur- ökningen. Arbetspunkten A0 är en punkt på kurvan vid baslik- Bas-emitter-spänningen i skärningspunkten A0 med Ut0. Om strömmen IbA. är den spänning som i figuren markerats temperaturen stiger kommer karaktäristikkurvan att förflytta sig i pilens 'riktning och exempelvis inta det läge som betecknats med Fl i figur 2b. Eftersonx basströmmen hàlles konstant mha strömgeneratorn 10 kommer arbetspunkten att tvingas kvar vid strömmen IbA. Detta medför att bas-emitter- spänningen, som är en approximativt linjär funktion av temperaturändringen, sjunker i arbetspunkten och en ny arbetspunkt Al uppkommer till följd av temperaturökningen.
Den nya arbetspunkten Al framgår av figur 2b. Arbetspunkten Al utgör nu en skärningspunkt mellan baslikströmmen IbA och 10 15 20 25 30 512796 den efter Utl. temperaturändringen nya bas-emitter-spänningen Det approximativt linjära förhållandet mellan övergångs- spänningen Ube och övergàngstemperaturen T kan visas med följande formel, om temperaturberoendet hos IQ försummas: ”mas ln|___+1 U(T) = -k-T = konst-T Eftersom bas-emitter-spänningen Ube är nära linjärt beroende av transistorns temperatur vore det naturligt att uppskatta temperaturen genom att mäta denna spänning. Problemet är emellertid att en temperaturmätning under drift i en sändare får till följd att transistorns signalerna som förekommer under normala drift påverkar den mycket känsliga temperaturmätningen, vilket i många fall helt omöjliggör mätning. I enlighet med uppfinningen har därför valts att införa en elektronisk strömbrytare 12 mellan transistorns bas lb och mätkretsen 13. strömbrytarsymbol.
Strömbrytaren har i figur l àskådliggjorts med en Strömbrytaren omfattar enligt utföringsexemplet en transmissionsgrind vars huvudsakliga beståndsdelar är motvända FET-transistorer (ej visade i figur 1). Denna variant av strömbrytare är välkänd av em fackmanf Även andra varianter kan förekomma utan att påverka elektroniska uppfinningsidén. Den strömbrytaren kontrolleras av omkopplingskretsen ll. Sändaren befinner sig enligt utföringsexemplet i. en basstation i. ett GSM-system.
En sändare i. en radiobasstation arbetar intermittent, dvs under de periodvis förekommande sändningstillfällena sändes skurar, ”bursts”. Exempel på sådana skurar är den s.k. normalskuren, ”Normal Burst”, och tillträdesskuren, "Access Burst”. Normalskuren används för att sända information på trafikkanalerna och på vissa av kontrollkanalerna. Mellan 10 15 20 25 30 512796 sändningstillfällena uppstår detektera sändningsuppehåll. För att kunna sändningstillfällenas varaktighet och uppehåll står omkopplingskretsen 11 i förbindelse med en kontrollenhet 16 i rampningsenhet 17 som Kontrollenheten dels basstationen. styr en aktiveras kort före varje sändningstillfälle för att rampa upp sändarstegets uteffekt och dels kort före varje sändningsuppehàll för att rampa ned sändarstegets uteffekt. Kontrollenheten 16 talar om för rampningsenheten 17 när det är dags att börja sända och vid detta tillfälle får även omkopplingskretsen 11 beskedet. På motsvarande sätt aktiveras rampningsenheten och omkopplings- kretsen informeras om när det är dags för sändningsuppehàll.
Före varje upprampning, dvs inför varje sändningstillfälle, påverkas omkopplingskretsen 11 och den elektroniska strömbrytaren 12 bryts. Efter varje nedrampning, dvs inför varje sändningsuppehåll, påverkas omkopplingskretsen ll och den elektroniska strömbrytaren 12 sluts och mätkretsen 13 kopplas in.
Närmast kommer ett uppfinningsenligt förfarande att visas.
Referensbeteckningarna som används vid beskrivningen av förfarandet återfinns i figur' 1 och figur 2. Syftet med förfarandet är att på ett korrekt sätt återge en effekt- transistors temperatur utan att störa transistorns normala drift och vice versa. Den kända, konstanta viloströnl som strömgeneratorn 10 Hatar till transistorns bas bestämmer arbetspunkten såväl för transistorns normala drift som för temperaturmätningen. Mätkretsen 13 är i förväg kalibrerad, i form av en omvandlingsfunktion, med avseende på det individuella, kombinerade temperaturbeteendet hos transistorn ifråga och den elektroniska strömbrytaren.
Omvandlingsfunktionen beskriver hur ett uppmätt värde på transistorns bas-emitter-spänning skall omvandlas till ett korrekt värde på transistorns temperatur. Beskrivningen 10 15 20 25 512796 börjar under ett sändningstillfälle. Förfarandet omfattar följande steg: - Kontrollenheten 16 aktiverar rampningsenheten 17 för nedrampning, dvs talar om för denna att det är dags att sluta sända, och skickar därefter en kontrollsignal till omkopplingskretsen ll.
- Omkopplingskretsen ll avläser och detekterar att den intermittent arbetande sändaren befinner sig mellan två skurar och att ett sändningsuppehàll pàgår.
- Omkopplingskretsen påverkar den elektroniska strömbrytaren och förbindelsen mellan transistorns bas lb och mätkretsen 13 sluts.
- Mätkretsen 13 avläser spänningen över transistorns bas- emitter. Eftersom transistorn befinner sig i. en inaktiv period är det avlästa värdet opåverkat av de signaler som förekommer under transistorns normala arbete.
- Mätkretsen, som är kalibrerad med avseende på det kombinerade temperaturbeteende som beskrivits ovan, omvandlar den uppmätta spänningen till ett temperaturvärde som korrekt motsvarar transistorns temperatur.
- Kontrollenheten 16 sänder en ny kontrollsignal till omkopplingskretsen ll och aktiverar därefter rampnings- enheten 17 för upprampning, dvs talar om för denna att det är dags att åter börja sända.
- Omkopplaren påverkar den elektroniska strömbrytaren så att förbindelsen mellan transistorns bas och mätkretsen 13 bryts. Transistorn kan åter arbeta i normal drift utan att störningar uppkommer pà grund av påverkan av nàtkretsen 13. 10 15 20 25 30 512796 10 Man kan även tänka sig att det uppmätta temperaturvärdet återkopplas till en kylkrets (ej visad i figurerna) som vid höga temperaturer kyler ned transistorn. En annan möjlig variant är att temperaturvärdet återkopplas på så sätt att effekten hos insignalen sänks i samma omfattning som temperaturen ökar och att ett självreglerande system därmed erhålls. En annan möjlighet med uppfinningen är att utrymme ges för kompensation av variationer i transistorns arbetssätt som orsakats av temperaturändring. Kompenseringen kan exempelvis bestå av ändring av transistorns arbetspunkt till värdet som existerade före temperaturändringen.
Figur 3 visar i ett flödesschema de mest väsentliga stegen i det uppfinningsenliga förfarandet. Flödesschemat är avsett att läsas tillsammans med figur 1 och. 2 där hänvisnings- beteckningar i flödesschemat återfinns. Förfarandet omfattar följande steg: Omkopplaren ll erhåller besked om att transistorn befinner sig i en inaktiv period, enligt ett block lOl - Mätkretsen 13 ansluts till transistorns bas, block 102. enligt ett - Spänningen vid transistorns bas enligt ett block 103. uppmättes, - Den uppmätta spänningen omvandlas till ett temperatur- värde, enligt ett block 104.
I figur 4 visas i ett andra utföringsexempel en del av ett radiofrekvent effektförstärkarsteg för en intermittent arbetande sändare. Effektförstärkarsteget, som enligt utföringsexemplet är placerat i. en basstation i. ett DECT- system, består av en fälteffekttransistor 100 som omfattar en gate G, en source S och en drain D. En spole 106 är ansluten mellan en matningsspänning VDD och transistorns drain D. Transistorns source S är ansluten till en noll- 10 15 20 25 30 35 512796 ll potential V0 via ett motstånd 108.
RFIN till En radiofrekvenssignal inkommer förstärkarstegets ingång 105 vid transistorns gate G. Efter behandling i transistorn leds den RFOUT till mellan spolen 106 och förstärkta radiofrekvenssignalen förstärkar- stegets utgång 107 som finns transistorns drain D. Med hjälp av en spänningsgenerator 110 på transistorns gate G ges basen en fixerad förspänning som bestämmer transistorns arbetspunkt. Detta kommer närmare att diskuteras i samband med figur 5. I figur 4 visas även en omkopplingskrets lll, en elektroniskt styrd strömbrytare 112, en mätkrets 113, en detektorkrets 114 samt en nedräkningskrets 115. Dessa kommer att förklaras närmare längre fram i texten.
I figur 5 visas överföringsfunktionen för FET-transistorn i figur 4 i form av ett ström/spänningsdiagram vid tre olika temperaturer. X-axeln visar transistorns gate-source- spänning VGS och pà Y-axeln visas strömmen mellan transistorns drain D och source S. Transistorns första arbetspunkt A2 vid temperaturen T2 kan ses i den mellersta av de tre kurvorna. Med hjälp av spänningsgeneratorn 110 erhålls en fixerad vilospänning för transistorns gate-source Ubias.
Arbetspunkten A2, vid värdet Drain-source-strömmen har då antagit värdet I2. som är den punkt kring vilken inkommande och utgående signaler överlagras, utgör alltså en skärningspunkt mellan spänningen Ubias och strömmen I2. I figuren visas ~med tre kurvor T1, T2 och T3 transistorns överföringsfunktion vid temperaturändring. Den första överföringskurvan T2 visar överföringsfunktionen före temperaturändring. Om temperaturen stiger kommer överföringskurvan att förflytta sig och inta det läge som har markerats T3. Om temperaturen sjunker kommer överföringsfunktionen att förflytta sig i. motsatt riktning och inta det läge som har markerats med T1. Eftersom spänningen i arbetspunkten är fixerad vid spänningen Ubias mha spänningsgeneratorn 110, kommer arbetspunkten att 10 15 20 25 30 512795 12 hållas kvar vid denna spänning trots temperatur- variationerna. Detta medför att drain-source-strömmen, som är en funktion av temperaturändringen, stiger respektive till De nya arbetspunkterna Al sjunker och nya arbetspunkter A1 och A3 uppkommer följd av temperaturförändringen. och A3 framgår av figuren. Arbetspunkterna utgör nu skärningspunkterna mellan spänningen Ubias och de efter temperaturändringarna nya drain-source-strömmarna Il respektive I3.
Liksom i det tidigare utföringsexemplet har i enlighet med uppfinningen valts att införa en elektronisk strömbrytare 112 mellan mätkretsen 113 förhindra att de signaler som förekommer under transistorns drift och FET-transistorn för att normala påverkar mätresultatet. Den elektroniska strömbrytaren 112 kontrolleras av omkopplingskretsen 111 vilket framgår av figur 4. Då strömbrytaren 112 är i sitt slutna läge är mätkretsen 113 ansluten till transistorns source S och till motståndet 108. Mätkretsen 113, som utgörs av en spänningsmätare, mäter spänningen över motståndet 108 och därmed alltså indirekt strömmen IDS som flyter mellan Till skillnad tidigare utföringsexemplet styrs omkopplingskretsen 111 av 114. Detektorkretsen 114 kontrollsignal när en tidigare stark insignal på ingången transistorns drain och source. från det en detektorkrets sänder en RFIN understiger en förutbestämd, låg nivå, dvs när ett sändningsuppehàll börjar. Kontrollsignalen från detektorkretsen Inatas dels till omkopplingskretsen 111 och dels till 115. gångtid väljes med kännedom om sändningsuppehàllets längd så nedräkningskretsen Nedräkningskretsens att slutvärde nås innan sändningsuppehållet upphör. När omkopplingskretsen 111 mottar kontrollsignalen från detektorkretsen 114 sluter omkopplingskretsen strömbrytaren 112 så att temperaturmätning kan ske. När slutvärde nåtts i sänder nedräkningskretsen 115 nedräkningskretsen en 10 15 20 25 30 512796 13 kontrollsignal till omkopplingskretsen 111 som då bryter strömbrytaren 112.
Närmast kommer ett uppfinningsenligt förfarande att visas.
Referensbeteckningarna som används vid beskrivningen av förfarandet återfinns i figur 4 och figur 5. Syftet med förfarandet är att på ett korrekt sätt återge en effekt- transistors temperatur utan att störa transistorns normala drift och vice versa. konstanta vilospänning som till bestämmer arbetspunkten såväl för transistorns normala drift 113 är i med Den kända, matar gate spänningsgeneratorn 110 transistorns som för temperaturmätningen. Mätkretsen förväg kalibrerad, i_ form zur en omvandlingsfunktion, avseende på det individuella, kombinerade temperaturbeteendet hos transistorn ifråga och den elektroniska strömbrytaren. uppmätt värde på skall omvandlas till ett korrekt värde på transistorns temperatur.
Omvandlingsfunktionen beskriver hur ett spänningen över transistorns source-motsànd 108 Beskrivningen börjar under ett sändningstillfälle.
Förfarandet omfattar följande steg: - Detektorkretsen 114 sänder en kontrollsignal som talar om att transistorn just påbörjat en inaktiv period dels till omkopplingskretsen 111 och dels till nedräkningskretsen 115. påbörjar vid - Nedräkningskretsen 115 nedräkningen mottagandet av kontrollsignalen från detektorkretsen 114.
- Omkopplingskretsen lll påverkar den elektroniska strömbrytaren 112 att slutas, varvid en förbindelse mellan 113 uppstår, vid transistorns source S och mätkretsen mottagandet av kontrollsignalen från detektorkretsen 114.
- Mätkretsen 113 avläser spänningen över motståndet 108 som är anslutet till transistorns source S. 10 15 20 25 512796 14 - Mätkretsen 113, som är kalibrerad med avseende på det kombinerade temperaturbeteende som beskrivitsl ovan, omvandlar den uppmätta spänningen till en temperatur som korrekt motsvarar transistorns temperatur. sänder en till omkopplingskretsen 111 när nedräkningskretsens slutvärde - Nedräkningskretsen 115 kontrollsignal nåtts.
- Omkopplingskretsen lll påverkar den elektroniska strömbrytaren 112 att brytas, varvid förbindelsen mellan transistorns source S och mätkretsen 113 upphör, vid mottagandet av kontrollsignalen från nedräkningskretsen 115.
De flesta halvledarkomponenter har olika slag av temperatur- beroende som kan utnyttjas för temperaturmätning.
Uppfinningen är alltså inte begränsad till att gälla enbart gemensam-emitter- eller gemensam-source-fallet och de transistortyper som angivits i de två utföringsexemplen utan kan tillämpas på halvledarkomponenter i allmänhet. Det i utföringsexemplen visade arrangemanget med en kontrollenhet som talar om för omkopplingskretsen när denna skall sluta eller bryta förbindelsen mellan halvledarkomponenten och mätkretsen kan utbytas mot exempelvis en nedräkningskrets eller annan anordning som visar när halvledarkomponenten befinner sig i aktivt eller inaktivt tillstànd. Uppfinningen är naturligtvis inte heller begränsad till de ovan beskrivna visade utföringsformerna, utan kan och på ritningen modifieras inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (1)

  1. 5 10 15 20 25 512796 15 EATENTKRÄV Förfarande för att mäta temperatur' i en intermittent arbetande halvledarkomponent, vilket förfarande omfattar: -anslutning av en mätkrets till halvledarkomponenten; -mätning av en temperaturberoende elektrisk storhet hos halvledarkomponenten; -omvandling av den uppmätta storhetens värde till ett temperaturvärde som motsvarar halvledarkomponentens temperatur; K Ä N N E T E C K N A T A V att mätkretsen är ansluten till halvledarkomponenten befinner sig i en inaktiv period. halvledarkomponenten endast när Förfarande enligt patentkrav 1, där till fastställande av att halvledarkomponenten befinner sig i anslutningen av mätkretsen halvledarkomponenten föregås av en inaktiv period. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, där anslutningen av mätkretsen till halvledarkomponenten upphör efter fastställande av att halvledarkomponenten är pà väg in i en aktiv period. Förfarande enligt patentkrav l eller 2, där anslutningen av mätkretsen till halvledarkomponenten upphör efter det att ett slutvärde nåtts i en nedräkningskrets. 5 10 l5 20 25 512796 16 Förfarande enligt något av patentkraven l-4, kännetecknat av att omvandlingen av den uppmätta storheten förgås av en kalibrering av en omvandlingsfunktion med avseende på halvledarkomponenten. Förfarande enligt något av patentkraven l-5, kännetecknat av att en ökning av temperaturvärdet följs av en sänkning av halvledarkomponentens effektutveckling. Förfarande enligt något av patentkraven 1-5, kännetecknat av att en ökning av temperaturvärdet initierar en ökad kylning av halvledarkomponenten. Förfarande för att mäta temperatur i en intermittent arbetande bipolär transistor med strömfixerad bas (lb), vilket förfarande omfattar: - anslutning av en mätkrets (13) till transistorns bas (lb); - mätning av transistorns bas/emitter-spänning; - omvandling av den uppmätta spänningens värde till ett temperaturvärde som motsvarar transistorns temperatur. KÄNNETECKNAT AVattmätkretsen (13) är till befinner sig i en inaktiv period. ansluten transistorn endast när transistorn 10 15 20 25 10. ll. 12. 13. 14. 15. 512796 17 8, där mätkretsen till transistorn föregàs av fastställande av Förfarande enligt patentkrav anslutningen av att transistorn befinner sig i en inaktiv period. Förfarande enligt patentkrav 8 eller 9, där anslutningen av mätkretsen upphör efter fastställande av att transistorn är på väg in i en aktiv period. Förfarande enligt patentkrav 8 eller 9, där anslutningen av mätkretsen till transistorn upphör efter det att ett slutvärde nàtts i en nedräkningskrets. patentkraven 8-ll, uppmätta enligt att Förfarande något av kännetecknat av omvandlingen av den storheten förgàs av en kalibrering av en omvandlingsfunktion med avseende på transistorn. 8-12, kännetecknat av att en ökning av temperaturvärdet följs Förfarande enligt något av patentkraven av en sänkning av transistorns effektutveckling. 8-12, temperaturvärdet Förfarande enligt något av patentkraven kännetecknat av att en ökning av initierar en ökad kylning av transistorns. Förfarande för att mäta temperatur' i en intermittent arbetande fälteffekttransistor med spänningsfixerad gate (G), vilket förfarande omfattar: 10 15 20 25 16. 17. 18. 19. 512796 18 - anslutning av en mätkrets (113) till transistorns source (S); - mätning av strömmen genom transistorns source (S); - omvandling av den uppmätta strömmens värde till ett temperaturvärde som motsvarar transistorns temperatur. K Ä N N E T E C K N A T till befinner sig i en inaktiv period. A V att mätkretsen (113) är ansluten transistorn endast när transistorn Förfarande enligt patentkrav 15, där anslutningen av mätkretsen till transistorn föregås av fastställande av att transistorn befinner sig i en inaktiv period. Förfarande enligt patentkrav 15 eller 16, där anslutningen av mätkretsen upphör efter fastställande av att transistorn är på väg in i en aktiv period. 16, anslutningen av mätkretsen till transistorn upphör efter Förfarande enligt patentkrav 15 eller där det att ett slutvärde nåtts i en nedräkningskrets. Förfarande enligt något av patentkraven 15-18, kännetecknat av att omvandlingen av den uppmätta storheten förgås av en kalibrering av en omvandlingsfunktion med avseende på transistorn. 10 15 20 25 20. 21. 22. 23. 512796 19 patentkraven 15-19, kännetecknat av att en ökning av temperaturvärdet följs Förfarande enligt något av av en sänkning av transistorns effektutveckling. patentkraven 15-19, temperaturvärdet Förfarande enligt nàgot av kännetecknat av att en ökning av initierar en ökad kylning av transistorn. Anordning för att mäta temperatur i en intermittent arbetande halvledarkomponent, vilken anordning omfattar: - medel i form av en mätkrets för att mäta en temperaturberoende elektrisk storhet hos halvledarkomponenten; -medel för att ansluta nämnda mätkrets till halvledarkomponenten; -medel för omvandla den uppmätta storhetens värde till ett värde som motsvarar halvledarkomponentens K Ä N N E T E C K N A T A V medel för att att till halvledarkomponenten temperatur; tillse mätkretsen är ansluten halvledarkomponenten endast när befinner sig i en inaktiv period. Anordning för att mäta temperatur i en intermittent arbetande bipolär transistor med strömfixerad bas (lb), vilken anordning omfattar: -medel i form av en mätkrets (13) för att mäta transistorns bas/emitter-spänning: -medel för att ansluta nämnda mätkrets till transistorns bas (1b); 10 15 24. 512796 20 -medel för omvandla den uppmätta spänningens värde till ett värde som motsvarar transistorns temperatur; K Ä N N E T E C K N A T A V medel för att tillse att mätkretsen är ansluten till transistorn endast när transistorn befinner sig i en inaktiv period. Anordning för att mäta temperatur i en intermittent arbetande fälteffekttransistor med spänningsfixerad gate (G), vilken anordning omfattar: -medel i form av en mätkrets (113) för att mäta transistorns source-ström; -medel för att ansluta nämnda mätkrets (113) till transistorns source (S); -medel för omvandla den uppmätta strömmens värde till ett värde som motsvarar transistorns temperatur; K Ä N N E T E C K N A T A V medel för att tillse att mätkretsen när transistorn är ansluten till transistorn endast befinner sig i en inaktiv period.
SE9803178A 1998-09-18 1998-09-18 Förfarande jämte anordning för att mäta temperatur i en halvledarkomponent SE512796C2 (sv)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9803178A SE512796C2 (sv) 1998-09-18 1998-09-18 Förfarande jämte anordning för att mäta temperatur i en halvledarkomponent
PCT/SE1999/001587 WO2000018003A1 (en) 1998-09-18 1999-09-10 A method and arrangement for measuring temperature in an intermittently operating semiconductor
AU63777/99A AU6377799A (en) 1998-09-18 1999-09-10 A method and arrangement for measuring temperature in an intermittently operating semiconductor
EP99951315A EP1114510A1 (en) 1998-09-18 1999-09-10 A method and arrangement for measuring temperature in an intermittently operating semiconductor
US09/397,506 US6286996B1 (en) 1998-09-18 1999-09-17 Method and arrangement for measuring temperature of a semiconductor component in an inactive state

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9803178A SE512796C2 (sv) 1998-09-18 1998-09-18 Förfarande jämte anordning för att mäta temperatur i en halvledarkomponent

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9803178D0 SE9803178D0 (sv) 1998-09-18
SE9803178L SE9803178L (sv) 2000-03-19
SE512796C2 true SE512796C2 (sv) 2000-05-15

Family

ID=20412643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9803178A SE512796C2 (sv) 1998-09-18 1998-09-18 Förfarande jämte anordning för att mäta temperatur i en halvledarkomponent

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6286996B1 (sv)
EP (1) EP1114510A1 (sv)
AU (1) AU6377799A (sv)
SE (1) SE512796C2 (sv)
WO (1) WO2000018003A1 (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3644354B2 (ja) * 2000-05-09 2005-04-27 トヨタ自動車株式会社 温度推定方法および装置
DE10351843B4 (de) * 2003-11-06 2013-11-21 Converteam Gmbh Verfahren und elektrische Schaltungen zur Ermittlung einer Temperatur eines Leistungshalbleiters
US7255476B2 (en) * 2004-04-14 2007-08-14 International Business Machines Corporation On chip temperature measuring and monitoring circuit and method
US20070237207A1 (en) 2004-06-09 2007-10-11 National Semiconductor Corporation Beta variation cancellation in temperature sensors
MXPA05007947A (es) 2005-07-27 2005-12-12 L I P N Ct De Investigacion Y Metodo para utilizar un transistor bipolar como sensor de temperatura y/o termometro autocalibrado.
DE102011083679B3 (de) * 2011-09-29 2012-09-27 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Ip-Department Verfahren und Einrichtung zur Ermittlung der Temperatur eines Halbleiterschalters

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU922542A1 (ru) * 1980-05-16 1982-04-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский Институт Технологии Электрических Машин Малой Мощности Устройство дл измерени температуры обмоток электрических машин
US4669025A (en) * 1986-04-21 1987-05-26 Digital Equipment Corporation Semiconductor junction temperature emulator
US4896196A (en) * 1986-11-12 1990-01-23 Siliconix Incorporated Vertical DMOS power transistor with an integral operating condition sensor
US4972136A (en) * 1989-11-07 1990-11-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Linear power regulator with current limiting and thermal shutdown and recycle
US5063307A (en) * 1990-09-20 1991-11-05 Ixys Corporation Insulated gate transistor devices with temperature and current sensor
KR960000775B1 (ko) * 1990-10-19 1996-01-12 닛본덴기 가부시끼가이샤 고주파 전력 증폭기의 출력레벨 제어회로
TW225619B (sv) * 1991-07-19 1994-06-21 Nippon Electric Co
US5383083A (en) * 1992-05-19 1995-01-17 Pioneer Electronic Corporation Protective apparatus for power transistor
DE4324982A1 (de) * 1993-07-26 1995-02-02 Abb Management Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zur Messung der Sperrschichttemperatur eines GTO-Thyristors
DE19522517C1 (de) * 1995-06-21 1996-11-28 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum Abschalten eines Leistungs-MOSFET bei Übertemperatur
JPH09119870A (ja) * 1995-10-26 1997-05-06 Nec Corp 温度検出方法、半導体装置及び温度検出回路
SE511337C2 (sv) * 1996-11-08 1999-09-13 Ericsson Telefon Ab L M Anordning för att skydda sluttransistorerna i en effektförstärkare
CN1215508A (zh) * 1996-12-09 1999-04-28 皇家菲利浦电子有限公司 一种包括热保护开关晶体管的装置
US6008685A (en) * 1998-03-25 1999-12-28 Mosaic Design Labs, Inc. Solid state temperature measurement

Also Published As

Publication number Publication date
SE9803178L (sv) 2000-03-19
AU6377799A (en) 2000-04-10
US6286996B1 (en) 2001-09-11
WO2000018003A1 (en) 2000-03-30
EP1114510A1 (en) 2001-07-11
SE9803178D0 (sv) 1998-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100874198B1 (ko) 온도검출장치
KR930007482B1 (ko) 전류검출회로
US6789939B2 (en) Temperature sensor and method for operating a temperature sensor
US6901223B2 (en) Optical transmitter and optical transmitting apparatus using the same
EP0596473A1 (en) Circuit for monitoring the drain current of a MOSFET
US7703975B2 (en) Temperature detecting circuit
JP3650460B2 (ja) 温度補正付きドライバ回路
SE512796C2 (sv) Förfarande jämte anordning för att mäta temperatur i en halvledarkomponent
KR102585869B1 (ko) 선형성을 개선한 증폭 장치
US6744304B2 (en) Circuit for generating a defined temperature dependent voltage
JP2007019631A (ja) Fetバイアス回路
US7834656B2 (en) Two-wire transmitter
US6384582B2 (en) Controlled current sources of two-wire measuring instruments
US5903193A (en) Amplifying device and transmission output control apparatus
US9755507B2 (en) Reference voltage generator having at least one bipolar junction transistor biased by negative base voltage and associated reference voltage generating method
US7038187B2 (en) Circuit for measuring photo-current level in fiber optic links
US6545539B1 (en) Amplifier for use in a mobile phone
JP2001136081A (ja) レベル検出装置
JP2003198476A (ja) 光結合装置
KR100794774B1 (ko) 온도 보상 회로
US20240012440A1 (en) Bandgap circuit with adaptive start-up design
JPH05149996A (ja) 半導体装置の熱抵抗測定方法
JPH05291836A (ja) 光受信装置
RU2047261C1 (ru) Стабилизатор постоянного напряжения
JPH06103764B2 (ja) バ−スト光出力装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed