CN104808130A - 多路晶体管be结结温测量装置 - Google Patents
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Abstract
多路晶体管BE结结温测量装置,装置开关按键用以控制装置电路的开断。PC机通过指令传输模块向FPGA控制模块发出指令,FPGA控制模块的五个管脚连接到开关模块的五个switch输入端,控制MOS组的沟道关断,同时,FPGA控制模块的另五个管脚连接的采集模块的ULN2003控制芯片的五个管脚,经过继电器组,流进外部老化电路中的晶体管的基极,电流通过BE结流回测试模块的回路,通过FPGA控制模块发出指令,通过采集触发端子向MP424采集模块发出指令。MP424采集模块通过采集端子进行数据采集。本发明能够实时监控晶体管在老化过程中BE结结温,采用电子控制方式断电,能够精确地保证被测器具在断电瞬间完成测试,确保试验符合标准要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用电子电路控制能够精确地测量晶体管在老化过程中BE结结温的装置,属于器件老化测试的专用设备技术领域。
背景技术
晶体管器件的失效服从浴盆曲线的分布。厂家通常需要对器件进行老化试验,以便得到器件的老化参数。在厂家对生产出来的器件进行抽样加速老化试验时,要得知器件的老化工作条件。其中包含器件的结温。然而,器件的管芯是封装在器件的外壳中,没有办法直接测量BE结的结温。通常的做法是通过热阻计算得到晶体管的工作结温。然而器件的热阻是随着器件的工作温度的变化而变化的。这就使得对器件老化时准确的工作结温的提取造成困难。同时,我们知道晶体管的工作结电压与结温具有特定的分布关系。因此,亟待开发出一种精确、合理地测量对于老化中的晶体管的BE结结电压的装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是向国内各个晶体管器件生产商以及研究单位和类似用途的实验室提供一种适用于精确测量老化电路中晶体管BE结结电压的专用设备。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为多路晶体管BE结结温测量装置,该装置包括机箱1、测量端子组a2、老化供电端子组a3、指令传输口4、采集数据传输口5、装置供电输入耦合器6、装置开关按键7以及内部控制电路;所述内部控制电路设置在机箱1内的衬板上,内部控制电路包括输入耦合器接线端子8、50V直流电源9、15V直流电源10、MP424采集模块11、开关测试采集电路PCB板12;开关测试采集电路PCB板包括开关模块13、测试模块14、FPGA控制模块15、采集模块16。
机箱1的前面板上为测量端子组a2、老化供电端子组a3两个区。
测量端子组a2包括第一测量端子C2.1.1、第一测量端子B2.1.2、第一测量端子E2.1.3、第二测量端子C2.2.1、第二测量端子B2.2.2、第二测量端子E2.2.3、第三测量端子C2.3.1、第三测量端子B2.3.2、第三测量端子E2.3.3、第四测量端子C2.4.1、第四测量端子B2.4.2、第四测量端子E2.4.3、第五测量端子C2.5.1、第五测量端子B2.5.2、第五测量端子E2.5.3,其分别对应连接老化电路中五个晶体管集电极、基极、发射极,测量端子组a2在机箱1内部与PCB板上的十五个测量端子组相连。
老化供电端子组a3包括第一老化供电端子U3.1.1、第一老化供电端子I3.1.2、第二老化供电端子U3.2.1、第二老化供电端子I3.2.2、第三老化供电端子U3.3.1、第三老化供电端子I3.3.2、第四老化供电端子U3.4.1、第四老化供电端子I3.4.2、第五老化供电端子U3.5.1、第五老化供电端子I3.5.2,分别对应连接老化电路中五个晶体管的基极和集电极,老化供电端子a3在机箱1内部与开关测试采集电路PCB板12上十个老化供电端子组相连。
机箱1的后面板设有一个指令传输口4,一个采集数据传输口5,一个电源输入耦合器6,一个装置开关按键7。
指令传输口4通过USB线与PC机相连,内部与开关测试采集电路PCB板12上指令传输模块相连,达到指令由PC机向装置传输。
采集数据传输口5通过USB线与PC机相连,内部与MP424采集模块11相连,达到采集数据由装置向PC机传输。
电源输入耦合器6内置电源滤波,在机箱1内部通过输入耦合器接线端子8与50V直流电源9、15V直流电源10连接,用以开关测试采集电路PCB板12上不同模块的供电。
所述装置开关按键7用以控制装置电路的开断。PC机通过指令传输模块27向FPGA控制模块15发出指令,FPGA控制模块15的五个管脚连接到开关模块13的五个输入端,控制被测晶体管老化电路断开,同时,FPGA控制模块15的另五个管脚连接采集模块16,选通一路测试电流的导通,此时测试电流从测试模块14流出,流进外部老化电路中的晶体管的基极,电流通过BE结流回测试模块14的回路,同时,PC机发出指令,通过FPGA控制模块15发出指令,该指令向MP424采集模块11发出指令。MP424采集模块11进行数据采集。
本发明与现有技术相比,具有以下明显的优势和有益效果:
本发明多路晶体管BE结结温测量装置,能够实时监控晶体管在老化过程中BE结结温,采用电子控制方式断电,能够精确地保证被测器具在断电瞬间完成测试,确保试验符合标准要求,操作简单、准确、重复性好,测试效率和准确性都得到大幅提高。
附图说明
图1是本发明设备前面板图;
图2是本发明设备后面板图;
图3是本发明设备机箱内部电路图;
图中,1、机箱,2、测量端子组a,2.1.1、第一测量端子C,2.1.2、第一测量端子B,2.1.3、第一测量端子E,2.2.1、第二测量端子C,2.2.2、第二测量端子B,2.2.3、第二测量端子E,2.3.1、第三测量端子C,2.3.2、第三测量端子B,2.3.3、第三测量端子E,2.4.1、第四测量端子C,2.4.2、第四测量端子B,2.4.3、第四测量端子E,2.5.1、第五测量端子C,2.5.2、第五测量端子B,2.5.3、第五测量端子E,3、老化供电端子组a,3.1.1、第一老化供电端子U,3.1.2、第一老化供电端子I,3.2.1、第二老化供电端子U,3.2.2、第二老化供电端子I,3.3.1、第三老化供电端子U,3.3.2、第三老化供电端子I,3.4.1、第四老化供电端子U,3.4.2、第四老化供电端子I,3.5.1、第五老化供电端子U,3.5.2、第五老化供电端子I,4、指令传输口,5、采集数据传输口,6、装置供电输入耦合器,7、装置开关按键,8、输入耦合器接线端子,9、50V直流电源,10、15V直流电源,11、MP424采集模块,12、开关测试采集电路PCB板;13、开关模块,14、测试模块,15、FPGA控制模块,16、采集模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-3所示,所述多路晶体管BE结结温测量装置包括机箱1、测量端子组a2、老化供电端子组a3、指令传输口4、采集数据传输口5、装置供电输入耦合器6、装置开关按键7以及内部控制电路;所述内部控制电路设置在机箱1内的衬板上,内部控制电路包括输入耦合器接线端子8、50V直流电源9、15V直流电源10、MP424采集模块11、开关测试采集电路PCB板12;开关测试采集电路PCB板包括开关模块13、测试模块14、FPGA控制模块15、采集模块16;
机箱1的前面板上为测量端子组a2、老化供电端子组a3两个区。
测量端子组a2包括第一测量端子C2.1.1、第一测量端子B2.1.2、第一测量端子E2.1.3、第二测量端子C2.2.1、第二测量端子B2.2.2、第二测量端子E2.2.3、第三测量端子C2.3.1、第三测量端子B2.3.2、第三测量端子E2.3.3、第四测量端子C2.4.1、第四测量端子B2.4.2、第四测量端子E2.4.3、第五测量端子C2.5.1、第五测量端子B2.5.2、第五测量端子E2.5.3,其分别对应连接老化电路中五个晶体管集电极、基极、发射极,测量端子组a2在机箱1内部与PCB板上的十五个测量端子组相连。
老化供电端子组a3包括第一老化供电端子U3.1.1、第一老化供电端子I3.1.2、第二老化供电端子U3.2.1、第二老化供电端子I3.2.2、第三老化供电端子U3.3.1、第三老化供电端子I3.3.2、第四老化供电端子U3.4.1、第四老化供电端子I3.4.2、第五老化供电端子U3.5.1、第五老化供电端子I3.5.2,分别对应连接老化电路中五个晶体管的基极和集电极,老化供电端子在机箱1内部与开关测试采集电路PCB板12上十个老化供电端子组相连。
机箱1的后面板设有一个指令传输口4,一个采集数据传输口5,一个电源输入耦合器6,一个装置开关按键7。
指令传输口4通过USB线与PC机相连,内部与开关测试采集电路PCB板12相连,达到指令由PC机向装置传输。
采集数据传输口5通过USB线与PC机相连,内部与MP424采集模块11相连,达到采集数据由装置向PC机传输。
电源输入耦合器6内置电源滤波,在机箱1内部通过输入耦合器接线端子8与50V直流电源9、15V直流电源10连接,用以开关测试采集电路PCB板12上不同模块的供电。
PC机通过指令传输模块向FPGA控制模块15发出指令,FPGA控制模块15的五个管脚连接到开关模块13的五个输入端,控制被测晶体管老化电路断开,同时,FPGA控制模块15的另五个管脚连接采集模块16,选通一路测试电流的导通,此时测试电流从测试模块14流出,流进外部老化电路中的晶体管的基极,电流通过BE结流回测试模块14的回路,同时,PC机发出指令,通过FPGA控制模块15发出指令,该指令向MP424采集模块11发出指令。MP424采集模块11进行数据采集。
设备的准备工作和运转操作如下:
检查设备外观是否完好,电源线连接是否牢固,各按键、选择开关和操作是否正常;将具有合适的五个待老化的晶体管连接到测量端子组a2。
运转操作:
a.接入被测晶体管:将五个被测晶体管的集电极、基极、发射极分别接入该装置的测量端子。
b.接入老化供电电源:老化供电电源的电压、电流输出端连接到装置的老化供电端子。
c.接通电源:将该装置的插头接入供电电源,将老化供电电源开启,此时被测晶体管电源接通,按照被测设备标准要求设置工作状态。
d.数据采集:在PC机上点击采集按钮,装置将进入预定动作状态,进行数据采集。
e.采集结束:将该装置的装置开关按键关闭,插头从供电电源拔出,外部老化供电电源断电,然后将被测晶体管从该装置测量端子组a2处断开,将被测晶体管取下。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.多路晶体管BE结结温测量装置,其特征在于:该装置包括机箱(1)、测量端子组a(2)、老化供电端子组a(3)、指令传输口(4)、采集数据传输口(5)、装置供电输入耦合器(6)、装置开关按键(7)以及内部控制电路;所述内部控制电路设置在机箱(1)内的衬板上,内部控制电路包括输入耦合器接线端子(8)、50V直流电源(9)、15V直流电源(10)、MP424采集模块(11)、开关测试采集电路PCB板(12);开关测试采集电路PCB板包括开关模块(13)、测试模块(14)、FPGA控制模块(15)、采集模块(16);
机箱(1)的前面板上为测量端子组a(2)、老化供电端子组a(3)两个区;
测量端子组a(2)包括第一测量端子C(2.1.1)、第一测量端子B(2.1.2)、第一测量端子E(2.1.3)、第二测量端子C(2.2.1)、第二测量端子B(2.2.2)、第二测量端子E(2.2.3)、第三测量端子C(2.3.1)、第三测量端子B(2.3.2)、第三测量端子E(2.3.3)、第四测量端子C(2.4.1)、第四测量端子B(2.4.2)、第四测量端子E(2.4.3)、第五测量端子C(2.5.1)、第五测量端子B(2.5.2)、第五测量端子E(2.5.3),其分别对应连接老化电路中五个晶体管集电极、基极、发射极,测量端子组a(2)在机箱(1)内部与PCB板上的十五个测量端子组相连;
老化供电端子组a(3)包括第一老化供电端子U(3.1.1)、第一老化供电端子I(3.1.2)、第二老化供电端子U(3.2.1)、第二老化供电端子I(3.2.2)、第三老化供电端子U(3.3.1)、第三老化供电端子I(3.3.2)、第四老化供电端子U(3.4.1)、第四老化供电端子I(3.4.2)、第五老化供电端子U(3.5.1)、第五老化供电端子I(3.5.2),分别对应连接老化电路中五个晶体管的基极和集电极,老化供电端子a(3)在机箱(1)内部与开关测试采集电路PCB板(12)上十个老化供电端子组相连;
机箱(1)的后面板设有一个指令传输口(4),一个采集数据传输口(5),一个电源输入耦合器(6),一个装置开关按键(7);
指令传输口(4)通过USB线与PC机相连,内部与开关测试采集电路PCB板(12)上指令传输模块相连,达到指令由PC机向装置传输;
采集数据传输口(5)通过USB线与PC机相连,内部与MP424采集模块(11)相连,达到采集数据由装置向PC机传输;
电源输入耦合器(6)内置电源滤波,在机箱(1)内部通过输入耦合器接线端子(8)与50V直流电源(9)、15V直流电源(10)连接,用以开关测试采集电路PCB板(12)上不同模块的供电;
所述装置开关按键(7)用以控制装置电路的开断;PC机通过指令传输模块(27)向FPGA控制模块(15)发出指令,FPGA控制模块(15)的五个管脚连接到开关模块(13)的五个输入端,控制被测晶体管老化电路断开,同时,FPGA控制模块(15)的另五个管脚连接采集模块(16),选通一路测试电流的导通,此时测试电流从测试模块(14)流出,流进外部老化电路中的晶体管的基极,电流通过BE结流回测试模块(14)的回路,同时,PC机发出指令,通过FPGA控制模块(15)发出指令,该指令向MP424采集模块(11)发出指令。MP424采集模块(11)进行数据采集。
2.根据权利要求1所述的多路晶体管BE结结温测量装置,其特征在于:设备的准备工作和运转操作如下,
检查设备外观是否完好,电源线连接是否牢固,各按键、选择开关和操作是否正常;将具有合适的五个待老化的晶体管连接到测量端子组a(2);
运转操作:
a.接入被测晶体管:将五个被测晶体管的集电极、基极、发射极分别接入该装置的测量端子;
b.接入老化供电电源:老化供电电源的电压、电流输出端连接到装置的老化供电端子;
c.接通电源:将该装置的插头接入供电电源,将老化供电电源开启,此时被测晶体管电源接通,按照被测设备标准要求设置工作状态;
d.数据采集:在PC机上点击采集按钮,装置将进入预定动作状态,进行数据采集;
e.采集结束:将该装置的装置开关按键关闭,插头从供电电源拔出,外部老化供电电源断电,然后将被测晶体管从该装置测量端子组a(2)处断开,将被测晶体管取下。
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