CN208766231U - 一种动态电阻测量电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种动态电阻测量电路,通过信号发生器生成方波信号驱动氮化镓场效应晶体管,使栅极电压输出方波电压变化,在方波信号超出其阈值电压后,氮化镓场效应晶体管导通。功率电源模块产生的电流流过氮化镓场效应晶体漏极产生电流,用示波器测量导通时的氮化镓场效应晶体管的漏极与源极间电压和漏极电流,再用所得电压除以电流即可得到氮化镓场效应晶体的动态导通电阻,动态导通电阻可以给予设计电路一个有效参考。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域,具体而言,涉及一种动态电阻测量电路。
背景技术
无论是消费电子产品、通讯硬件、电动车还是家用电器,提升电源转换能效、提高功率密度水平、延长电池使用时间和加快开关速度这些日益严格的要求正摆在工程师面前。所有这一切都意味着电子产业定会变得越来越依赖于新型的功率半导体——氮化镓(GaN)。与硅型场效应晶体管比较,氮化镓场效应晶体管器件有更高的转换速度与更低的导通损耗。
由于氮化镓器件结构中的陷阱以及为了适应高击穿电压而需要设计较长的耗尽区长度,因此在高压阻断状态之后立即打开器件时,实质上的沟道电子会被捕获,因此不会参与导通,这样会导致氮化镓场效应晶体管动态工作情况下比在静态状态下有更高的导通电阻。
参照静态导通电阻参数设计整机电路,在动态工作时会导致整机功率损耗过大,因此只通过测量静态导通电阻作为设计整机电路的参数的参考价值不大。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型实施例的目的在于提供一种动态电阻测量电路,以解决上述技术问题。
为了实现上述目的,本实用新型的较佳实施例的技术方案如下所示:
第一方面,本实用新型较佳实施例提供了一种动态电阻测量电路,包括,驱动电源模块、信号发生器、放大模块、氮化镓场效应晶体管、功率电源模块和测量装置;所述信号发生器的一端与驱动电源模块耦合,所述信号发生器的另一端与所述放大模块的一端耦合,所述放大模块的另一端与所述氮化镓场效应晶体管的一端耦合,所述氮化镓场效应晶体管的另一端与所述功率电源模块耦合,所述测量装置与所述氮化镓场效应晶体管连接;所述驱动电源模块用于为所述信号发生器提供电源,所述信号发生器用于产生驱动信号给所述氮化镓场效应晶体管,所述放大模块用于放大所述驱动信号,所述功率电源模块用于为所述氮化镓场效应晶体管提供电源,所述测量装置用于测量氮化镓场效应晶体管的动态电阻。
进一步地,所述氮化镓场效应晶体管的栅极与所述放大模块连接,所述氮化镓场效应晶体管的漏极分别与所述测量装置和所述功率电源模块连接,所述氮化镓场效应晶体管的源极分别与所述测量装置、所述功率电源模块和所述放大模块连接。
进一步地,所述测量装置为示波器;所述示波器包括第一电压探头、第二电压探头和电流探头,所述氮化镓场效应晶体管的漏极与所述测量装置连接,包括:所述电流探头的一端和所述第一电压探头的一端均与所述氮化镓场效应晶体管的漏极连接,所述第一电压探头的另一端与所述示波器的第一输入通道连接,所述第一电压探头用于检测所述氮化镓场效应晶体管的漏极电压;所述电流探头的另一端与所述示波器的第二输入通道连接,所述电流探头用于检测所述氮化镓场效应晶体管的漏极电流。
所述氮化镓场效应晶体管的源极与所述测量装置连接,包括:所述第二电压探头的一端与所述氮化镓场效应晶体管的源极连接,所述第二电压探头的另一端与所述示波器的第一输入通道连接,所述第二电压探头用于检测所述氮化镓场效应晶体管的源极电压;所述示波器用于显示所述第一电压探头、第二电压探头和电流探头检测到的漏源极电压和漏极电流。
进一步地,所述驱动信号为方波信号。
进一步地,所述放大模块还包括图腾柱输出电路和共发射极放大电路;所述图腾柱输出电路还包括第一三极管和第四三极管,所述第一三极管的发射极与所述第四三极管的发射极连接,所述第一三极管的基极与所述第四三极管的基极连接;所述第一三极管的基极与第三三极管的集电极连接,所述第一三极管的发射极与所述氮化镓场效应晶体管的栅极连接,所述第一三极管的集电极与所述驱动电源模块耦合,所述第四三极管的集电极与所述氮化镓场效应晶体管的源极连接;所述图腾柱输出电路用于放大所述驱动信号的电流。
所述共发射极放大电路还包括第二三极管和第三三极管,所述第二三极管的发射极与所述第三三极管的发射极连接,所述第二三极管的集电极与所述第三三极管的基极连接;所述第二三极管的基极与所述信号发生器的一端连接,所述第二三极管的发射极与所述第四三极管的集电极连接;所述共发射极放大电路用于放大所述驱动信号的电压。
进一步地,所述放大模块还包括第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述第一电阻的一端与所述第二三极管的基极连接连接,所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接;所述第二电阻的一端与所述第三三极管的集电极连接,所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接;所述第三电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接,所述第三电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接。
进一步地,所述驱动电源模块还包括第一电源和第一电容,所述第一电源的正级与所述第一三极管的集电极连接,所述第一电源的负极与所述信号发生器的一端连接,所述第一电容与所述第一电源并联,所述第一电源用于为所述信号发生器供电,所述第一电容用于过滤第一电源串入的干扰信号。
进一步地,所述功率电源模块包括第二电源,所述第二电源的正极与滤波电路的第一输入端连接,所述第二电源的负极与所述滤波电路的第二输入端连接,所述第二电源用于为氮化镓场效应晶体管提供测试电压与电流。
进一步地,所述功率电源模块还包括所述滤波电路,所述滤波电路的第一输入端与所述第二电源的正极连接,所述滤波电路的第二输入端与所述第二电源的负极连接,所述滤波电路的第一输出端与所述氮化镓场效应晶体管的漏极连接,所述滤波电路的第二输出端与所述氮化镓场效应晶体管的源极连接,所述滤波电路用于消除过滤所述第二电源的纹波。
进一步地,所述氮化镓场效应晶体管的漏极与所述滤波电路的第一输出端之间设置有第四电阻,所述第四电阻的一端与所述氮化镓场效应晶体管的漏极连接,所述第四电阻的另一端与所述滤波电路的第一输出端连接,所述第四电阻用于调整流过所述氮化镓场效应晶体管的漏极电流。
本实用新型实施例提供的一种动态电阻测量电路,通过信号发生器生成方波信号驱动氮化镓场效应晶体管,使栅极电压输出方波电压变化,在方波信号超出其阈值电压后,氮化镓场效应晶体管导通。功率电源模块产生的电流流过氮化镓场效应晶体漏极产生电流,用示波器测量导通时的氮化镓场效应晶体管的漏极与源极间电压和漏极电流,再用所得电压除以电流即可得到氮化镓场效应晶体的动态导通电阻,动态导通电阻可以给予设计电路一个有效参考。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的氮化镓场效应晶体管动态电阻测试电路的电路示意图;
图2为本实用新型实施例提供的氮化镓场效应晶体管动态电阻测试电路中的测量装置的电路示意图;
图3为本实用新型实施例提供的氮化镓场效应晶体管动态电阻测试电路中的放大模块的电路示意图;
图4为本实用新型实施例提供的氮化镓场效应晶体管动态电阻测试电路中的驱动电源模块的电路示意图;
图5为本实用新型实施例提供的氮化镓场效应晶体管动态电阻测试电路中的功率电源模块的电路示意图。
图标:
10-动态电阻测量电路;100-驱动电源模块;200-放大模块;210- 图腾柱输出电路;220-共发射极放大电路;300-功率电源模块;310- 滤波电路;311-滤波电路的第一输入端;312-滤波电路的第二输入端; 313-滤波电路的第一输出端;314-滤波电路的第二输出端;400-测量装置;410-示波器;411-第一输入通道;412-第二输入通道;420-第一电压探头;430-第二电压探头;440-电流探头。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
图1为本实用新型实施例提供的氮化镓场效应晶体管动态电阻测试电路的电路示意图,如图1所示,本实用新型实施例提供一种一种动态电阻测量电路10,包括,驱动电源模块100、信号发生器I1、放大模块200、氮化镓场效应晶体管DUT、功率电源模块300和测量装置400;所述信号发生器I1的一端与驱动电源模块100耦合,所述信号发生器I1的另一端与所述放大模块200的一端耦合,所述放大模块200的另一端与所述氮化镓场效应晶体管DUT的一端耦合,所述氮化镓场效应晶体管DUT的另一端与所述功率电源模块300耦合,所述测量装置400与所述氮化镓场效应晶体管DUT连接;所述驱动电源模块100用于为所述信号发生器I1提供电源,所述信号发生器 I1用于产生驱动信号给所述氮化镓场效应晶体管DUT,所述放大模块200用于放大所述驱动信号,所述功率电源模块300用于为所述氮化镓场效应晶体管DUT提供电源,所述测量装置用于测量氮化镓场效应晶体管DUT的动态电阻。
具体地,本实施例提供一种动态电阻测量电路10,通过驱动电源模块100驱动信号发生器I1,再通过放大模块200对信号发生器I1发出的方波信号进行放大并驱动氮化镓场效应晶体管DUT,使栅极电压输出方波电压变化,在方波信号超出其阈值电压后,氮化镓场效应晶体管DUT导通。功率电源模块300产生的电流流过氮化镓场效应晶体漏极,用示波器410测量导通时的氮化镓场效应晶体管DUT 的漏极与源极间电压和漏极电流,再用所得电压除以电流即可得到氮化镓场效应晶体的动态导通电阻,动态导通电阻可以给予设计电路一个有效参考。
值得说明的是,氮化镓场效应晶体管DUT需要通过调节驱动信号的频率和占空比,使氮化镓场效应晶体处于开关状态可以测量其动态电阻。
在上述实施例的基础上,所述氮化镓场效应晶体管DUT的栅极与所述放大模块200连接,所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极分别与所述测量装置400和所述功率电源模块300连接,所述氮化镓场效应晶体管DUT的源极分别与所述测量装置400、所述功率电源模块300和所述放大模块200连接。
具体地,氮化镓场效应晶体管DUT的栅极与所述放大模块200 的输出端连接,用于接收放大模块200放大后的驱动信号,再根据驱动信号的波形控制氮化镓场效应晶体管DUT的开和关。且氮化镓场效应晶体管DUT的漏极与所述功率电源模块300连接,用于接收功率电源模块300输出的测试电流和测试电压。氮化镓场效应晶体管 DUT的源极分别与所述测量装置400、所述功率电源模块300和所述放大模块200连接,当氮化镓场效应晶体管DUT接收到了放大模块 200的驱动信号,处于开关状态,氮化镓场效应晶体管DUT导通时,氮化镓场效应晶体管DUT的漏极接收到测试电流与电压,氮化镓场效应晶体管DUT的源极也会产生对应的测试电流与电压。
图2为本实用新型实施例提供的氮化镓场效应晶体管动态电阻测试电路中的测量装置的电路示意图,如图2所示,所述测量装置 400为示波器410;所述示波器410包括第一电压探头420、第二电压探头430和电流探头440,所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极与所述测量装置400连接,包括:所述电流探头440的一端和所述第一电压探头420的一端均与所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极连接,所述第一电压探头420的另一端与所述示波器410的第一输入通道411连接,所述第一电压探头420用于检测所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极电压;所述电流探头440的另一端与所述示波器410 的第二输入通道412连接,所述电流探头440用于检测所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极电流。
所述氮化镓场效应晶体管DUT的源极与所述测量装置400连接,包括:所述第二电压探头430的一端与所述氮化镓场效应晶体管DUT 的源极连接,所述第二电压探头430的另一端与所述示波器410的第一输入通道411连接,所述第二电压探头430用于检测所述氮化镓场效应晶体管DUT的源极电压;所述示波器410用于显示所述第一电压探头420、第二电压探头430和电流探头440检测到的漏源极电压和漏极电流。
具体地,所述测量装置400包括但不限定为示波器410,也可以是其他可以测量交流电流和交流电压的装置。示波器410的第一电压探头420与氮化镓场效应晶体管DUT的漏极连接,测量漏极电压。第二电压探头430与氮化镓场效应晶体管DUT的源极连接,测量源极电压。第一电压探头420与第二电压探头430均与示波器410的第一输入通道411连接,第一输入通道411输入的都是采集到的氮化镓场效应晶体管DUT的电压数据。示波器410的电流探头440与氮化镓场效应晶体管DUT的漏极连接,测量漏极电流,电流探头440与示波器410的第二输入通道412连接,第二输入通道412输入的都是采集到的氮化镓场效应晶体管DUT的电流数据。并且,示波器410 测量得到氮化镓场效应晶体管DUT的漏极电压、源极电压和漏极电流,可以通过漏极电压减去源极电压,得到的漏源极电压,再通过漏源极电压除以漏极电流的方式,得到要测量的氮化镓场效应晶体管 DUT的动态电阻。
举例来说,若一个方波的信号高电平期间,第一电压探头420 测量的漏极电压为A,第二电压探头430测量的源极电压为B,电流探头440测量的漏极电流为C,则示波器410通过对三个数据进行处理得到漏源极电压为(A-B),而氮化镓场效应晶体管DUT的动态电阻为(A-B)/C,示波器410将该动态电阻在这个期间内的变化显示出来,去除偏差过大的值,得出的一个较为稳定的动态电阻值,即为最接近氮化镓场效应晶体管DUT的真实动态电阻值。示波器410 显示图像的功能也可以清晰的显示出某一时间段内测量到的漏极电压、源极电压和漏极电流,还可以显示动态电阻的阻值,方便读数与后续测量。
在上述实施例的基础上,所述驱动信号为方波信号。
具体地,驱动信号可以为方波信号,也可以为梯形波。在动态电阻测量电路10中,主要通过信号发生器I1产生驱动信号,再通过放大模块200对驱动信号的电流与电压进行放大,再把放大过的驱动信号输入至氮化镓场效应晶体管DUT的栅极,使氮化镓晶体管可以工作在开关状态,方便后续进行动态电阻的测量。
图3为本实用新型实施例提供的氮化镓场效应晶体管动态电阻测试电路中的放大模块的电路示意图,如图3所示,所述放大模块 200还包括图腾柱输出电路210和共发射极放大电路220;所述图腾柱输出电路210还包括第一三极管Q1和第四三极管Q4,所述第一三极管的发射极与所述第四三极管的发射极连接,所述第一三极管的基极与所述第四三极管的基极连接;所述第一三极管的基极与第三三极管Q3的集电极连接,所述第一三极管Q1的发射极与所述氮化镓场效应晶体管DUT的栅极连接,所述第一三极管Q1的集电极与所述驱动电源模块100耦合,所述第四三极管Q4的集电极与所述氮化镓场效应晶体管DUT的源极连接;所述图腾柱输出电路210用于放大所述驱动信号的电流。
所述共发射极放大电路220还包括第二三极管Q2和第三三极管 Q3,所述第二三极管Q2的发射极与所述第三三极管Q3的发射极连接,所述第二三极管Q2的集电极与所述第三三极管Q3的基极连接;所述第二三极管Q2的基极与所述信号发生器I1的一端连接,所述第二三极管Q2的发射极与所述第四三极管Q4的集电极连接;所述共发射极放大电路220用于放大所述驱动信号的电压。
具体地,所述第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3 可以为NPN型三极管,第四三极管Q4可以为PNP型三极管。图腾柱输出电路210是由门电路的输出极采用一个NPN型三极管的集电极,NPN型三极管的发射极接PNP型三极管的发射极同时输出;PNP 型三极管的集电极接地。两管的基极分别接前级的控制。图腾柱输出电路210在动态电阻测量电路10中起到放大驱动信号的电流的作用。在共发射极放大电路220中,输入信号是由三极管的基极与发射极两端输入的,输出信号由三极管的集电极和发射极获得。因为对交流信号而言,发射极是共同端,所以称为共发射极放大电路220。所述共发射极放大电路220用于放大所述驱动信号的电压。
在上述实施例的基础上,所述放大模块200还包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3,所述第一电阻R1的一端与所述第二三极管Q2的基极连接连接,所述第一电阻R1的另一端与所述第一三极管Q1的集电极连接;所述第二电阻R2的一端与所述第三三极管 Q3的集电极连接,所述第二电阻R2的另一端与所述第一三极管Q1 的集电极连接;所述第三电阻R3的一端与所述第二三极管Q2的集电极连接,所述第三电阻R3的另一端与所述第一三极管Q1的集电极连接。
具体地,三极管应该工作在线性区,设置静态工作点的目的就是要保证在被放大的交流信号加入电路时,不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置,集电结反向偏置的三极管放大状态。在基极设置电阻对基极电流进行设定,达到使三极管工作在线性区的目的。第一电阻R1用于设定第二三极管Q2的工作点,第二电阻R2用于设定第一三极管Q1和第四三极管Q4的工作点,第三电阻R3用于设置第三三极管的工作点。第一电阻R1可以为7.5KΩ,第二电阻R2 可以为10.0KΩ,第三电阻R3可以为7.5KΩ。但第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值可以根据实际的三极管需求进行调整。
图4为本实用新型实施例提供的氮化镓场效应晶体管动态电阻测试电路中的驱动电源模块的电路示意图,如图4所示,所述驱动电源模块100还包括第一电源V1和第一电容C1,所述第一电源V1的正级与所述第一三极管Q1的集电极连接,所述第一电源V1的负极与所述信号发生器I1的一端连接,所述第一电容C1与所述第一电源 V1并联,所述第一电源V1用于为所述信号发生器I1供电,所述第一电容C1用于过滤第一电源V1串入的干扰信号。
具体地,第一电源V1的额定电压可以为12V,第一电容C1可以为3.3uF,第一电源V1的额定电压与第一电容C1的电容值不固定,可以随实际信号发生器I1所需要的电源进行调整。
图5为本实用新型实施例提供的氮化镓场效应晶体管动态电阻测试电路中的功率电源模块的电路示意图,如图5所示,所述功率电源模块300还包括所述滤波电路310,所述滤波电路的第一输入端311 与所述第二电源V2的正极连接,所述滤波电路的第二输入端312与所述第二电源V2的负极连接,所述滤波电路的第一输出端313与所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极连接,所述滤波电路的第二输出端314与所述氮化镓场效应晶体管DUT的源极连接,所述滤波电路 310用于过滤所述第二电源V2的纹波。
具体地,滤波电路310还包括第二电容C2、第三电容C3和共模电感T1,所述共模电感T1的输入端与所述第三电容C3连接,所述共模电感T1的输出端与所述第二电容C2连接,所述第三电容C3与所述第二电源V2并联,所述第二电容C2的一端与所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极连接,所述第二电容C2的另一端与所述氮化镓场效应晶体管DUT的源极连接。当出现共模干扰时,由于共模电感T1的两个线圈的磁通方向相同,经过耦合后总电感量迅速增大,因此共模电感T1对共模信号呈现很大的感抗,使共模干扰不易通过。因此滤波电路310可以降低第二电源V2的共模干扰,过滤第二电源 V2的纹波。第二电容C2的电容值可以为2.2uF,第三电容C3的电容值可以为2.2uF,具体第二电容C2的电容值和第三电容C3的电容值可以根据实际滤波电路310的需要进行调成。且第二电源V2的功率相对于第一,第一电源V1的功率较大,第一电源V1的功率大致为10w,第二电源V2的功率大致为3kw,具体的第一电源V1功率、第二电源V2功率可以根据具体的信号发生器I1、测试氮化镓场效应晶体管DUT需要的功率进行调整,数值不固定。
在上述实施例的基础上,所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极与所述滤波电路的第一输出端313之间设置有第四电阻R4,所述第四电阻R4的一端与所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极连接,所述第四电阻R4的另一端与所述滤波电路的第一输出端313连接,所述第四电阻R4用于调整流过所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极电流。
具体地,所述第四电阻R4通过调节自身负载电阻阻值,来调整流过所述氮化镓场效应晶体管DUT的漏极电流,从而可以测量出不同漏极电流下的氮化镓场效应晶体管DUT的动态电阻,在设计带有氮化镓场效应晶体管DUT的电路时可以更加准确。所述第四电阻R4的电阻量程可以根据测量氮化镓场效应晶体管DUT的实际需求进行改动。
综上所述,本实用新型实施例提供的一种动态电阻测量电路10,通过信号发生器I1生成方波信号驱动氮化镓场效应晶体管DUT,使栅极电压输出方波电压变化,在方波信号超出其阈值电压后,氮化镓场效应晶体管DUT导通。功率电源模块300产生的电流流过氮化镓场效应晶体漏极产生电流,用示波器410测量导通时的氮化镓场效应晶体管DUT的漏极与源极间电压和漏极电流,再用所得电压除以电流即可得到氮化镓场效应晶体的动态导通电阻,动态导通电阻可以给予设计电路一个有效参考。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种动态电阻测量电路,其特征在于,包括,驱动电源模块、信号发生器、放大模块、氮化镓场效应晶体管、功率电源模块和测量装置;
所述信号发生器的一端与驱动电源模块耦合,所述信号发生器的另一端与所述放大模块的一端耦合,所述放大模块的另一端与所述氮化镓场效应晶体管的一端耦合,所述氮化镓场效应晶体管的另一端与所述功率电源模块耦合,所述测量装置与所述氮化镓场效应晶体管连接;
所述驱动电源模块用于为所述信号发生器提供电源,所述信号发生器用于产生驱动信号给所述氮化镓场效应晶体管,所述放大模块用于放大所述驱动信号,所述功率电源模块用于为所述氮化镓场效应晶体管提供电源,所述测量装置用于测量氮化镓场效应晶体管的动态电阻。
2.根据权利要求1所述的动态电阻测量电路,其特征在于,所述氮化镓场效应晶体管的栅极与所述放大模块连接,所述氮化镓场效应晶体管的漏极分别与所述测量装置和所述功率电源模块连接,所述氮化镓场效应晶体管的源极分别与所述测量装置、所述功率电源模块和所述放大模块连接。
3.根据权利要求2所述的动态电阻测量电路,其特征在于,所述测量装置为示波器;所述示波器包括第一电压探头、第二电压探头和电流探头,所述氮化镓场效应晶体管的漏极与所述测量装置连接,包括:
所述电流探头的一端和所述第一电压探头的一端均与所述氮化镓场效应晶体管的漏极连接,所述第一电压探头的另一端与所述示波器的第一输入通道连接,所述第一电压探头用于检测所述氮化镓场效应晶体管的漏极电压;所述电流探头的另一端与所述示波器的第二输入通道连接,所述电流探头用于检测所述氮化镓场效应晶体管的漏极电流;
所述氮化镓场效应晶体管的源极与所述测量装置连接,包括:
所述第二电压探头的一端与所述氮化镓场效应晶体管的源极连接,所述第二电压探头的另一端与所述示波器的第一输入通道连接,所述第二电压探头用于检测所述氮化镓场效应晶体管的源极电压;
所述示波器用于显示所述第一电压探头、第二电压探头和电流探头检测到的漏源极电压和漏极电流。
4.根据权利要求3所述的动态电阻测量电路,其特征在于,所述驱动信号为方波信号。
5.根据权利要求4所述的动态电阻测量电路,其特征在于,所述放大模块还包括图腾柱输出电路和共发射极放大电路;
所述图腾柱输出电路还包括第一三极管和第四三极管,所述第一三极管的发射极与所述第四三极管的发射极连接,所述第一三极管的基极与所述第四三极管的基极连接;所述第一三极管的基极与第三三极管的集电极连接,所述第一三极管的发射极与所述氮化镓场效应晶体管的栅极连接,所述第一三极管的集电极与所述驱动电源模块耦合,所述第四三极管的集电极与所述氮化镓场效应晶体管的源极连接;所述图腾柱输出电路用于放大所述驱动信号的电流;
所述共发射极放大电路还包括第二三极管和第三三极管,所述第二三极管的发射极与所述第三三极管的发射极连接,所述第二三极管的集电极与所述第三三极管的基极连接;所述第二三极管的基极与所述信号发生器的一端连接,所述第二三极管的发射极与所述第四三极管的集电极连接;所述共发射极放大电路用于放大所述驱动信号的电压。
6.根据权利要求5所述的动态电阻测量电路,其特征在于,所述放大模块还包括第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述第一电阻的一端与所述第二三极管的基极连接连接,所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接;所述第二电阻的一端与所述第三三极管的集电极连接,所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接;所述第三电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接,所述第三电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接。
7.根据权利要求5所述的动态电阻测量电路,其特征在于,所述驱动电源模块还包括第一电源和第一电容,所述第一电源的正级与所述第一三极管的集电极连接,所述第一电源的负极与所述信号发生器的一端连接,所述第一电容与所述第一电源并联,所述第一电源用于为所述信号发生器供电,所述第一电容用于过滤第一电源串入的干扰信号。
8.根据权利要求3所述的动态电阻测量电路,其特征在于,所述功率电源模块包括第二电源,所述第二电源的正极与滤波电路的第一输入端连接,所述第二电源的负极与所述滤波电路的第二输入端连接,所述第二电源用于为氮化镓场效应晶体管提供测试电压与电流。
9.根据权利要求8所述的动态电阻测量电路,其特征在于,所述功率电源模块还包括所述滤波电路,所述滤波电路的第一输入端与所述第二电源的正极连接,所述滤波电路的第二输入端与所述第二电源的负极连接,所述滤波电路的第一输出端与所述氮化镓场效应晶体管的漏极连接,所述滤波电路的第二输出端与所述氮化镓场效应晶体管的源极连接,所述滤波电路用于过滤所述第二电源的纹波。
10.根据权利要求9所述的动态电阻测量电路,其特征在于,所述氮化镓场效应晶体管的漏极与所述滤波电路的第一输出端之间设置有第四电阻,所述第四电阻的一端与所述氮化镓场效应晶体管的漏极连接,所述第四电阻的另一端与所述滤波电路的第一输出端连接,所述第四电阻用于调整流过所述氮化镓场效应晶体管的漏极电流。
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CN111308310A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-06-19 | 佛山市联动科技股份有限公司 | 一种氮化镓器件的动态Rds(on)参数测试机 |
TWI768750B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-06-21 | 台灣積體電路製造股份有限公司 | 用於堆疊氮化鎵場效電晶體可靠性測試裝置、內建自我測試電路和方法 |
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