SU873154A1 - Method for measuring four-terminal network reverse transmission conductance - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ ОБРАТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА(54) METHOD FOR MEASURING THE CONDUCTIVITY OF REVERSE TRANSMISSION OF FOUR-POLES

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  характеристических У-параметров проводимости транзисторов. Известен способ измерени  проводимости обратной передачи четырехполюсников , основанный на введении образцового импульса и сравнении его параметров с параметрами измер емой проводимости путем компенсации действительной и мнимой составл ющих измер емой проводимости 1. Недостатком этого способа  вл етс  низка  точность измерений, обусловленна  погрешност ми образцового импеданса при его проверках. Известен также способ измерени  проводимости обратной передачи четырехполюсника , основанный на методе амперметра и вольтметра, когда о про водимости суд т из отношени  значений переменного тока на входе к напр жению на выходе четырехполюсника при коротком замыкании на входе (и.0)21. Недостатком этого способа  вл ет с  низка  точность измерений малых значений проводимости обратной пере дачи, обусловленна  ограничени ми по входному сопротивлению измерительного вольтметра, сравнимого с величиной входного сопротивлени  четырехполюсника при измерени х малых значений токов во входной цепи четырехполюсника в режиме короткого замыкани . Цель изобретени  - повышение точности измерений . Цель достигаетс  тем, что согласно способу, основанному на подаче переменного тока частоты на выход четырехполюсника и измерении напр жени  сигнала, подаваемого на выход четырехполюсника периодически с частотой коммутации замыкают по переменному току, измер ют на частоте коммутации величину пульсаций тока на выходе четырехполюсника, а о величине проводимости обратной передачи четырехполюсника суд т по отношению значений пульсаций тока к произведению коэффициента передачи четырехполюсника на подаваемое на выход четырехполюсника напр жение. В системе У-параметров напр жени  и точки во входной и выходной uenaSiThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the characteristic V-parameters of the transistor conductivity. A known method for measuring the conductivity of a four-port feedback transmission is based on introducing a reference pulse and comparing its parameters with measured conductivity parameters by compensating for the real and imaginary components of the measured conductivity 1. The disadvantage of this method is the low measurement accuracy due to errors in the reference impedance checks. There is also known a method for measuring the conductivity of a four-port reverse transmission, based on the method of an ammeter and a voltmeter, when the conductivity is judged by the ratio of the alternating current values at the input to the voltage at the output of the quadrupole during a short circuit at the input (and.0) 21. The disadvantage of this method is the low accuracy of measurements of small values of the reverse transfer conductivity due to limitations on the input resistance of a measuring voltmeter comparable to the value of the input resistance of a quadrupole when measuring small values of currents in the input circuit of the quadripole in a short circuit mode. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved in that, according to the method based on applying alternating current frequency to the output of the quadrupole and measuring the voltage of the signal supplied to the output of the quadrupole, periodically with alternating frequency is switched on alternating current, measured at the switching frequency the current ripple at the output of the quadrupole, and the conductivity of the reverse transmission of the quadrupole is judged by the ratio of the current ripple values to the product of the quadrupole transmission coefficient and the quadrupole supplied to the output voltage. In the system of voltage Y-parameters and points in the input and output uenaSi

четырехполюсника св заны следующим матричным уравнением:the quadrupole is related by the following matrix equation:

.i.i

комплексные величины токов и напр жени  во входной и выходной цеп х четырехполюсника соответственно; complex currents and voltages in the input and output circuits of a quadrupole, respectively;

/ I матрица проводимостей / I conduction matrix

//Y2 |V2i/| четырехполюсника.// Y2 | V2i / | quadrupole.

fY2/i V2ifY2 / i V2i

При холостом ходе на входной стооне () ток на выходной стороне авен When idling at the input ston () current on the output side of the aven

Ьш.1г Шш.1г

г V Mr. V

где Y, выходна  проводимость, оп22 редел ема  как отношение тока короткого замыкани  1гкз напр жению U, при коротком замыкании на входе т.е. и 0, тогдаwhere Y, output conductivity, defined as the ratio of short-circuit current 1gkz to voltage U, with a short-circuit at the input, i.e. and 0, then

V .jaicb 1г 02.V .jaicb 1g 02.

Реша  эти два уравнени  совместно/ получаемSolving these two equations together / we get

О ABOUT

. 2К-5 2Klt . 2K-5 2Klt

ИЛИ V p.UiOR V p.Ui

2BblX2bblx

YjlYjl

гдер --sTj- коэффициент передачи тока По определению проводимость обратной передачи . и Р коротком закикании на входе (U 0) . Приравн в обе проводимости, получаемGder --sTj- current transfer ratio By definition, the conductivity of the reverse transmission. and P a short hunching at the entrance (U 0). Equal to both conductances, we get

iK - xx-Pi-iОбычно , например дл  транзи- стора он равен сотн м, а иногда тыс чам раз. Кроме того, выходные.сопротивлени  р да четырехполюсников велико и не ставит жестких требований к входному сопротивлению прибора, измер к дего ток. В результате этоготочность измерений повышаетс .iK - xx-Pi-iUsually, for example, for a transistor it is equal to hundreds of meters, and sometimes thousands of times. In addition, the output resistors of the row of quadrupoles are large and do not impose strict requirements on the input resistance of the device, as measured by its current. As a result, this measurement accuracy is improved.

На чертеже представлен вариант реализац 1и устройства, осуществл ющего предлагаемый способ.The drawing shows a variant of the implementation of the device that implements the proposed method.

Устройство содержит управл емый прерыватель 1, исследуемый четырехполюсник 2, трансформатор тока 3, вольтметр 4, генератор 5, питаюи1Ий выходную сторону четырехполюсника, управл ющий генератор 6, преобразователь 7 тока в напр жение, формирователь 8 пр моугольных импульсов, фазовращатель на 90 9, высокочастотные ВЧ) синхронные детекторы 10 и 11 низкочастотные (НЧ) синхронные детекторы 12 и 13. Индикаторы 14 и 15 действительной и мнимой составл ющих пульсаций тока.The device contains a controlled breaker 1, a quadrupole under study 2, a current transformer 3, a voltmeter 4, a generator 5, a power supply for the output side of the quadrupole, a control generator 6, a current-to-voltage converter 7, a shaper of 90 9 pulses, a phase shifter at 90 9, high-frequency HF synchronous detectors 10 and 11 low frequency (LF) synchronous detectors 12 and 13. Indicators 14 and 15 are the real and imaginary components of the current ripple.

Выходные зажимы 2-2 исследуемого четырехполюсника 2 подключены через трансформатор тока 3 к выходу генератора 5 с частотой генерации. Входные зажимы 1-1 периодически с . частотой SI закорачиваютс  прерывателем 1, управл ющим генератором б. Пульсации тока выходной цепи, вызванные периодическим закорачиванием входной цепи, через трансформаторOutput terminals 2-2 of the studied quadrupole 2 are connected via a current transformer 3 to the output of the generator 5 with the generation frequency. Input terminals 1-1 intermittently with. the frequency SI is short-circuited by the chopper 1, the control generator b. Output current ripple caused by intermittently shorting the input circuit through a transformer

тока 3 и преобразователь 1 тока в напр жение поступают на вход ВЧ синхронного детектора 10 и через фазовращатель на 9о на вход ВЧ синхронного детектора 11, управл ющие входы этих детекторов подключены через current 3 and current to voltage converter 1 are fed to the input of the RF synchronous detector 10 and through the phase shifter 9o to the input of the RF synchronous detector 11, the control inputs of these detectors are connected via

5 формирователь пр моугольных импульсов на вход генератора 5, Сигналы на выходах ВЧ синхронных детекторов 10 и 11 соответствуют действительной и мнимой част м пульсирующего тока5 shaper of square impulses to the generator input 5; Signals at the outputs of the HF synchronous detectors 10 and 11 correspond to the real and imaginary parts of the pulsating current

0 в выходной цепи относительно питающего напр жени  от генератора 5, которые измер ютс  вольтметром 4. Эти выходные сигналы поступают на входы соответствующих НЧ синхронных детекторов 12 и 13, управл ющие входы которых подключены к выходу генератора б. На выходе синхронных детекторов 12,и 13 возникают посто нные напр жени , пропорциональные действи .J тельной и мнимой част м величины пульсаций тока в выходной цепи, Выходные напр жени  детекторов 12 и 13 поступгиот на индикаторы 14 и 15 действительной и мнимой частей и от- считывают0 in the output circuit relative to the supply voltage from the generator 5, which are measured by a voltmeter 4. These output signals are fed to the inputs of the corresponding low-frequency synchronous detectors 12 and 13, the control inputs of which are connected to the output of the generator b. At the output of synchronous detectors 12, and 13, constant voltages arise that are proportional to the action of the .J specific and imaginary parts of the magnitude of the current ripples in the output circuit. The output voltages of the detectors 12 and 13 act on the indicators 14 and 15 of the real and imaginary parts and from read

Re (2.)(.хХ1к,(12КЗ 2ХХRe (2.) (. ХХ1к, (12КЗ 2ХХ

После этого определ ют величину проводимости обратной передачиAfter that, the amount of conduction of the reverse transmission is determined

0 Y - (bK.-i xxVjIn.(,-I-7v)0 Y - (bK.-i xxVjIn. (, - I-7v)

,Р,R

где J5 -паспортна  величина дл  данного четырехполюсника. 5 Из низких частот f измерени  упрощаютс . Остаетс  только канал измерени  действительной части величины пульсаций выходного тока и тогдаwhere J5 is the passport value for a given quadrupole. 5 From low frequencies f, measurements are simplified. Only the channel for measuring the real part of the output current ripple remains and then

V - 12 .V - 12.

Нижний предел частоты f должен быть на пор док выше частоты ft. Частоту SI из условий помехоустойчиво , сти к сетевым наводкам желательно выбирать равной половине промышленной частоты, т.е. 25 Гц или много ниже.The lower limit of the frequency f must be an order of magnitude higher than the frequency ft. It is desirable to choose the frequency SI from the conditions of noise immunity, and to network noise pickup equal to half the industrial frequency 25 Hz or much lower.

Claims (2)

1.Криштафович А.Н. Электронные1. A. Krishtafovich Electronic измерени  и измерени  параметров полупроводниковых приборов. 1969, с. 272. measuring and measuring parameters of semiconductor devices. 1969, p. 272. 2.Методы измерени  параметров полупроводниковых приборов. Пер. с2. Methods for measuring the parameters of semiconductor devices. Per. with . 1англ. 1961,Оборонгиз, с. 100-138 (прототип).. 1 eng. 1961, Oborongiz, p. 100-138 (prototype). ИAND 1313 иand