CN216926991U

CN216926991U - 一种mosfet测试电路

Info

Publication number: CN216926991U
Application number: CN202220068257.0U
Authority: CN
Inventors: 刘强
Original assignee: Miracle Power Semiconductor Co ltd
Current assignee: Miracle Power Semiconductor Co ltd
Priority date: 2022-01-12
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2022-07-08
Anticipated expiration: 2032-01-12

Abstract

本实用新型公开了一种MOSFET测试电路，提供了以下技术方案，包括给被测试MOSFET提供测试电流的电流源产生电路，连接在电流源产生电路与被测试MOSFET的栅极或漏极之间的参数测试切换控制电路；连接在被测试MOSFET的漏极与电压源之间用于Q参数测试的Q参数测试控制电路；连接在被测试MOSFET的栅极与漏极之间用于V_GS(TH)测试的V_GS(TH)测试控制电路；连接在被测试MOSFET的栅极与源极之间用于V_DSS测试的V_DSS测试控制电路。电流源产生电路与电压源通过参数测试切换控制电路以及3个测试控制开关按照测试条件加到被测试MOSFET上，电路稳定后完成对Q参数、V_GS(TH)、V_DSS的测试。

Description

一种MOSFET测试电路

技术领域

本实用新型涉及测试电路领域，更具体地说，它涉及一种MOSFET测试电路。

背景技术

MOSFET的电参数包括极限参数、静态参数和动态参数等参数，MOSFET的动态参数影响着器件的开关特性，在一些开关频率较高的应用领域，动态参数也是选型的关键参数，动态参数中Q参数是比较重要的参数，影响MOSFET的开关速度和开关损耗，以及整机死区时间的设置；

目前很多国内MOSFET生产厂家或者MOSFET的使用厂家很少对MOSFET的动态参数进行测试和检测，但是在产品的应用分析或不同品种产品的对比测试时，常常又需要对动态参数进行测试验证，因此本申请拟根据Q参数的定义设计线路简单的测试装置，以便于对MOSFET的Q参数进行检测，但是仅仅只对Q参数进行测试，无法全面测试出MOSFET的功能是否完整。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种MOSFET测试电路，其优点是能够精确测试出MOSFET的相关Q参数、V_GS(TH)、V_DSS的值，便于对产品进行验证。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种MOSFET测试电路，包括电流源产生电路，用于给被测试MOSFET提供测试电流；

参数测试切换控制电路，连接在电流源产生电路与被测试MOSFET的栅极或漏极之间，用于实现Q参数测试与V_GS(TH)测试或V_DSS测试之间的切换；

Q参数测试控制电路，连接在被测试MOSFET的漏极与电压源之间，测试Q参数时闭合；

V_GS(TH)测试控制电路，连接在被测试MOSFET的栅极与漏极之间，测试V_GS(TH)时闭合；

V_DSS测试控制电路，连接在被测试MOSFET的栅极与源极之间，测试V_DSS时闭合；

所述被测试MOSFET处连接有用于测量栅-源波形的波形测试仪器，连接有用于测量被测试MOSFET的V_GS(TH)和V_DSS电压或被测试MOSFET电流的电压、电流检测仪器。

通过上述技术方案，电流源产生电路与电压源通过参数测试切换控制电路以及3个测试控制电路按测试条件加到被测试MOSFET上，通过电流源产生电路产生稳定的电流，电压源提供稳定的电压，完成对Q参数、V_GS(TH)、V_DSS的测试。

本实用新型进一步设置为：所述电流源产生电路包括稳压源电路以及与稳压源电路连接用于调节输出电流大小的电流调节电路。

通过上述技术方案，通过稳压源电路实现电流源产生电路的稳定，通过电流调节电路对电流源产生电路的输出电流大小进行调节。

本实用新型进一步设置为：所述稳压源电路为可控精密稳压源TL431。

通过上述技术方案，通过可控精密稳压源TL431产生2.5V的精密基准电压Vref提供电源支持。

本实用新型进一步设置为：所述电流调节电路为可调电阻R_W1。

通过上述技术方案，通过可调电阻R_W1调节输出稳定的电流。

本实用新型进一步设置为：所述参数测试切换控制电路为双刀双掷开关SW1，所述双刀双掷开关SW1设有切换端1和切换端2，连接端3、连接端4、连接端5和连接端6；在所述切换端1切换至与连接端3连接时、所述切换端2与连接端5连接，实现V_GS(TH)测试或V_DSS测试；在所述切换端1切换至与连接端4连接时、所述切换端2与连接端6连接，实现Q参数测试。

通过上述技术方案，通过设置双刀双掷开关SW1便于切换端与连接端的连接，方便实现V_GS(TH)、V_DSS、Q参数之间的测试切换。

本实用新型进一步设置为：所述Q参数测试控制电路为开关SW-Q。

通过上述技术方案，开关SW-Q闭合，Q参数测试控制电路接通。

本实用新型进一步设置为：所述V_GS(TH)测试控制电路为开关SW-V_GS(TH)。

通过上述技术方案，开关SW-V_GS(TH)闭合，V_GS(TH)测试控制电路接通。

本实用新型进一步设置为：所述V_DSS测试控制电路为开关SW-V_DSS。

通过上述技术方案，开关SW-V_DSS闭合，V_DSS测试控制电路接通。

本实用新型进一步设置为：所述波形测试仪器为示波器，所述电压检测仪器采用万用表，所述电流检测仪器采用与所述示波器连接的电流探头。

通过上述技术方案，连接在被测试MOSFET的栅极处的示波器用于测量栅-源波形，通过万用表来测量被测试MOSFET处的V_GS(TH)和V_DSS值，通过电流探头来检测在测量被测试MOSFET的Q参数时的电流。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过电流源产生电路给被测试MOSFET进行恒流充电，同时通过连接的示波器记录被测试MOSFET的栅-源波形；读出栅-源波形，根据充电时间以及对应的栅-源波形，确定被测试MOSFET的Q参数（Qg、Qgs、Qgd），Q通过充电电流I和充电时间t的乘积确定；

2. 电流源产生电路与电压源通过参数测试切换控制电路以及3个测试控制电路按照测试条件加到被测试MOSFET上，完成对Q参数、V_GS(TH)、V_DSS的值测试，便于对产品进行验证。

附图说明

图1是本实施例流程框图；

图2是本实施例的综合测试原理图；

图3是本实施例的电流源产生电路原理图；

图4为本实施例的V_GS（TH）测试原理图；

图5为本实施例的V_DSS测试原理图；

图6为本实施例的Q参数测试原理图；

图7为本实施例的Q参数测试波形图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种MOSFET测试电路，参见图1、图2，包括电流源产生电路，用于给被测试MOSFET提供测试电流；参数测试切换控制电路，连接在电流源产生电路与被测试MOSFET的栅极或漏极之间，用于实现Q参数测试与V_GS(TH)测试或V_DSS测试之间的切换；Q参数测试控制电路，连接在被测试MOSFET的漏极与电压源电路之间，测试Q参数时闭合；V_GS(TH)测试控制电路，连接在被测试MOSFET的栅极与漏极之间，测试V_GS(TH)时闭合；V_DSS测试控制电路，连接在被测试MOSFET的栅极与源极之间，测试V_DSS时闭合；被测试MOSFET处连接有用于测量栅-源波形的波形测试仪器，连接有用于测量被测试MOSFET的V_GS(TH)和V_DSS电压或被测试MOSFET电流的电压检测仪器和电流检测仪器；通过电压检测仪器检测被测试MOSFET漏极和源极之间的电压，通过电流检测仪器检测被测试MOSFET的电流；在使用过程中，电流源产生电路与电压源通过参数测试切换控制电路以及3个测试控制开关按照测试条件加到被测试MOSFET上，完成对Q参数、V_GS(TH)、V_DSS的测试，连接在被测试MOSFET的栅极处的示波器记录栅-源波形，电压检测仪器采用万用表来测量被测试MOSFET的V_GS(TH)和V_DSS值，电流检测仪器通过设置的电流探头连接在示波器处，在被测试MOSFET进行检测Q参数的过程中，将电流探头与示波器连接，连接的电流探头将数值通过示波器读数。

Q参数测试控制电路为开关SW-Q，开关SW-Q闭合，Q参数测试控制电路通过电压源提供电源VDD供电，Q参数测试控制电路接通；V_GS(TH)测试控制电路为开关SW-V_GS(TH)，开关SW-V_GS(TH)闭合，V_GS(TH)测试控制电路接通；V_DSS测试控制电路为开关SW-V_DSS，开关SW-V_DSS闭合，V_DSS测试控制电路接通。

参数测试切换控制电路为双刀双掷开关SW1，双刀双掷开关SW1设有切换端1和切换端2，连接端3、连接端4、连接端5和连接端6；在切换端1切换至与连接端3连接时、切换端2与连接端5连接，实现V_GS(TH)测试或V_DSS测试；在切换端1切换至与连接端4连接时、切换端2与连接端6连接，实现Q参数测试；通过设置双刀双掷开关SW1实现V_GS(TH)测试或V_DSS测试与Q参数测试之间的切换。

电流源产生电路包括稳压源电路以及与稳压源电路连接用于调节输出电流大小的电流调节电路；稳压源电路为可控精密稳压源TL431；通过可控精密稳压源TL431产生2.5V的精密基准电压Vref提供电源支持；电流调节电路为可调电阻R_W1；通过可调电阻R_W1调节输出的电流大小。

具体的测量过程如下：

参见图2，在测试之前将开关SW-Q常开；开关SW-V_GS(TH)、开关SW-V_DSS常闭，使被测试MOSFET的3个引脚短路，可以释放MOSFET管脚间残存电荷，同时防止MOSFET静电损伤。

参见图2，参数测试切换控制电路为双刀双掷开关SW1，设置的双刀双掷开关SW1能够方便调整切换开关连接，双刀双掷开关SW1设有两个切换端，四个连接端；分别为切换端1和切换端2，连接端3、连接端4、连接端5和连接端6；通过切换端与连接端的连接设置实现V_GS(TH)测试或V_DSS测试；具体的，

参见图4，V_GS(TH)测试：开关SW-Q断开，设置VCC电压、调节电流源产生电路输出250μA电流或其他合适值，双刀双掷开关SW1的切换端1切换至与连接端3连接、切换端2与连接端5连接，开关SW-V_GS(TH)保持闭合，开关SW-V_DSS断开开始测试，系统稳定后测试的V_GS电压即为V_GS(TH)；

V_GS(TH)的测试条件为：V_DS=V_GS,I_D=250μA，具体的测试方法为将被测试MOSFET按照如图4所示进行连接，调节电源电压及可调电阻R_W1（参照图2），使电流源产生电路输出250μA电流，测试此时V_GS电压值即为V_GS(TH)；

参见图5，V_DSS测试：开关SW-Q断开，设置VCC电压、调节电流源产生电路输出250μA电流或其他合适值，双刀双掷开关SW1的切换端1切换至与连接端3连接、切换端2与连接端5连接，开关SW-V_DSS保持闭合，开关SW-V_GS(TH)断开开始测试，系统稳定后测试的V_DS电压即为V_DSS；

V_DSS的测试条件：V_GS=0V,I_D=250μA，具体的测试方法为将被测试MOSFET按照如图5所示进行连接，调节电源电压及可调电阻R_W1使电流源产生电路输出250μA电流，测试此时V_DS电压值即为V_DSS。

此外，双刀双掷开关SW1在切换端1切换至与连接端4连接时、切换端2与连接端6连接，实现Q参数测试，具体的；

参见图6、图7，Q参数测试：设置VCC电压、调节电流源产生电路输出1mA电流或其他合适值，设置VDD电压、负载Rd电阻值，开关SW-V_GS(TH)断开，开关SW-Q接通，开关SW-V_DSS断开开始测试，测试设备测试记录V_GS波形，根据电流源产生电路的电流及测试波形即可计算出被测试MOSFET的Q参数，其中测试的Q参数包含3个参数，Qg、Qgs、Qgd，如下表所示：

在测试过程中，通过电流源产生电路给被测试MOSFET进行恒流充电，同时通过连接的示波器测量出被测试MOSFET的栅-源波形，读出栅-源波形，根据测量得到的栅-源波形、充电时间以及充电电流大小来确定被测试MOSFET的Q参数（Qg、Qgs、Qgd），Q通过充电电流I与充电时间t的乘积确定，通过示波器测量出被测试MOSFET的栅-源波形，根据测量得到的栅-源波形以及充电电流大小来确定Q参数。

参见图1、图2、图3，电流源产生电路设置可控精密稳压源TL431，与可控精密稳压源TL431连接的可调电阻Rw1，通过可控精密稳压源TL431产生2.5V的精密基准电压Vref提供电源支持；通过可控精密稳压源TL431实现电流源产生电路的电压稳定控制，调节可调电阻Rw1输出稳定的电流，通过可控精密稳压源TL431、三极管Q1以及外围阻容网络构成的电流源产生电路中，电容C1、电容C2用于电源滤波，通过电阻R1、可调电阻R_W1设置负载需要的电流大小，电流的计算公式为I=(Vref-Veb)/(R1+R_W1)，其电流的大小具体能够通过可调电阻R_W1调节，通过外接电流表测试确认。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种MOSFET测试电路，其特征在于，包括

电流源产生电路，用于给被测试MOSFET提供测试电流；

所述被测试MOSFET处连接有用于测量栅-源波形的波形测试仪器，连接有用于测量被测试MOSFET的V_GS(TH)和V_DSS电压或被测试MOSFET电流的电压检测仪器和电流检测仪器。

2.根据权利要求1所述的一种MOSFET测试电路，其特征在于，所述电流源产生电路包括稳压源电路以及与稳压源电路连接用于调节输出电流大小的电流调节电路。

3.根据权利要求2所述的一种MOSFET测试电路，其特征在于，所述稳压源电路为可控精密稳压源TL431。

4.根据权利要求2所述的一种MOSFET测试电路，其特征在于，所述电流调节电路为可调电阻R_W1。

5.根据权利要求1所述的一种MOSFET测试电路，其特征在于，所述参数测试切换控制电路为双刀双掷开关SW1，所述双刀双掷开关SW1设有切换端1和切换端2，连接端3、连接端4、连接端5和连接端6；在所述切换端1切换至与连接端3连接时、所述切换端2与连接端5连接，实现V_GS(TH)测试或V_DSS测试；在所述切换端1切换至与连接端4连接时、所述切换端2与连接端6连接，实现Q参数测试。

6.根据权利要求1所述的一种MOSFET测试电路，其特征在于，所述Q参数测试控制电路为开关SW-Q。

7.根据权利要求1所述的一种MOSFET测试电路，其特征在于，所述V_GS(TH)测试控制电路为开关SW-V_GS(TH)。

8.根据权利要求1所述的一种MOSFET测试电路，其特征在于，所述波形测试仪器为示波器，所述电压检测仪器采用万用表，所述电流检测仪器采用与所述示波器连接的电流探头。