JPH0666857A - ダイオードのオン抵抗測定回路 - Google Patents

ダイオードのオン抵抗測定回路

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JPH0666857A
JPH0666857A JP22422492A JP22422492A JPH0666857A JP H0666857 A JPH0666857 A JP H0666857A JP 22422492 A JP22422492 A JP 22422492A JP 22422492 A JP22422492 A JP 22422492A JP H0666857 A JPH0666857 A JP H0666857A
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Tadashige Fujita
忠重 藤田
Sadaji Oka
貞治 岡
Akira Miura
明 三浦
Akira Uchida
暁 内田
Hiromi Kamata
浩実 鎌田
Shinji Kobayashi
信治 小林
Takeshi Yagihara
剛 八木原
Atsushi Nonoyama
淳 野々山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の動作点においてダイオードの自己発熱
の影響を受けず正確にダイオードのオン抵抗を測定する
ダイオードのオン抵抗測定回路を提供すること。 【構成】 定電流源1から供給される一定電流がバイア
ス電流として順方向に流されるダイオードD1と、前記
ダイオードD1に第一コンデンサC1を介して並列に接
続された既知の微少変動電流を供給する交流電流源3
と、前記ダイオードD1に並列に接続され前記ダイオー
ドD1の両端の交流電位差を測定する交流電位差測定装
置2とからなり、前記微小変動電流の値と前記交流電位
差測定装置2の指示とから前記ダイオードD1のオン抵
抗を測定することを特徴とするダイオードのオン抵抗測
定回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイオードのオン抵抗
測定回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来のダイオードのオン抵抗測
定回路図である。図8は、従来のダイオードのオン抵抗
測定を説明する為のダイオード特性図である。図7にお
いて、可変電圧源6の一端がダイオードD1のアノード
に、他端が基準電位に、電流測定装置7の一端がダイオ
ードD1のカソードに、他端が基準電位に接続されてい
る。
【0003】次に、上記従来例の動作を説明する。可変
電圧源6よりダイオードD1に順方向電圧を連続的に上
げて印加し、それによってダイオードD1に流れる電流
を電流測定装置7で測定し、図8に示すようなダイオー
ドD1の順方向の電流−電圧特性を得る。図8におい
て、電圧がV1の時の電流値をI1とし、電圧がV2の時
の電流値をI2とすると、ダイオードD1のオン抵抗R
ONは、次式 RON=(V2−V1)/(I2−I1) により算出して求めていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
にあっては、ダイオードD1に電流を流すことでダイオ
ードD1は自己発熱するが、その電流が大きくなるにつ
れてダイオードD1自体の温度は上昇する。それにつれ
てダイオードD1のオン抵抗は下がってしまう為、正確
なオン抵抗測定ができないという問題点があった。本発
明は、従来の有するこのような問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、所定の動作点に
おいてダイオードの自己発熱の影響を受けず正確にダイ
オードのオン抵抗を測定できるダイオードのオン抵抗測
定回路を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、請求項1においては、定電流源1から供
給される一定電流がバイアス電流として順方向に流され
るダイオードD1と、前記ダイオードD1に第一コンデ
ンサC1を介して並列に接続された既知の微少変動電流
を供給する交流電流源3と、前記ダイオードD1に並列
に接続され前記ダイオードD1の両端の交流電位差を測
定する交流電位差測定装置2とからなり、前記微小変動
電流の値と前記交流電位差測定装置2の指示とから前記
ダイオードD1のオン抵抗を測定することを特徴とする
ダイオードのオン抵抗測定回路であり、請求項2におい
ては、既知のバイアス電流と微少変動電流とが重畳され
た変動電流を供給する電流源4からの電流が順方向に流
されるダイオードD1と、前記ダイオードD1の両端の
電位差を第一コンデンサC1を介して測定する第一電位
差測定装置5とからなり、前記微小変動電流の値と前記
第一電位差測定装置5の指示とから前記ダイオードD1
のオン抵抗を測定することを特徴とするダイオードのオ
ン抵抗測定回路であり、請求項3においては、前記請求
項2のダイオードのオン抵抗測定回路において、既知の
抵抗値を持つ抵抗R1を前記電流源4と前記ダイオード
D1との間に接続し、前記抵抗R1の両端の電位差を第
二コンデンサC2を介して測定する第二電位差測定装置
50を設け、前記抵抗の値と前記第一電位差測定装置5
と前記第二電位差測定装置50の指示から前記ダイオー
ドD1のオン抵抗を測定することを特徴とするダイオー
ドのオン抵抗測定回路である。
【0006】
【作用】このような本発明では、請求項1においては、
定電流源1から一定の直流のバイアス電流がダイオード
D1に流れると、ダイオードD1の動作点が定められ、
またダイオードD1の温度は一定に保たれる。ここでコ
ンデンサC1を介して交流電流源3から既知の振幅を持
った交流電流がダイオードD1に重畳されると、ダイオ
ードD1の両端に交流電流に対応した交流電位差が生じ
る。従って交流電流源の周波数をダイオードD1の熱応
答時定数に対して十分大きく設定すれば、ダイオードD
1の温度上昇によるオン抵抗の減少は無視できるものと
なり、所定の動作点におけるダイオードD1のオン抵抗
は、交流電流の振幅と交流電位差測定装置2で測定され
るダイオードD1の両端の交流電位差の振幅とから正確
に求められる。請求項2においては、電流源4から既知
のバイアス電流がダイオードD1に流れると、ダイオー
ドD1の動作点が定められ、またダイオードD1の温度
は一定に保たれる。ここで電流源4からバイアス電流に
パルス状の既知の微少変動電流が重畳された変動電流が
ダイオードD1に入力すると、第一コンデンサC1が直
流成分(バイアス電流に対応する)をカットするので、
変動電流が入力したことによって生じる電位差の微少変
動分のみがダイオードD1の両端の電位差となる。従っ
て微少変動電流はパルス状にきわめて短い時間に与えら
れるので、ダイオードD1の温度上昇によるオン抵抗の
減少は無視できるものとなり、所定の動作点におけるダ
イオードD1のオン抵抗は、パルス状の微少変動電流の
値と第一電位差測定装置5で測定されるダイオードD1
の両端の電位差の値とから正確に求められる。請求項3
においては、第二コンデンサC2が既知の抵抗値を持っ
た抵抗R1に入力される請求項2におけるバイアス電流
にパルス状の微少変動電流が重畳された変動電流の直流
成分(バイアス電流に対応する)をカットするので、変
動電流が入力したことによって生じる電位差の微少変動
分のみが抵抗R1の両端の電位差となる。従ってパルス
状の微少変動電流の値は、抵抗R1の値と第二電位差測
定装置50で測定される抵抗R1の両端の電位差の値と
から正確に求められ、所定の動作点におけるダイオード
D1のオン抵抗は、請求項2における第一電位差測定装
置5で測定されるダイオードD1の両端の電位差の値と
先に求めたパルス状の微少変動電流の値とから正確に求
められる。
【0007】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。図1は本発明の請求項1の実施例を示す回路
図である。図2は図1に示す回路の動作を説明する波形
図である。図1において、一定の直流のバイアス電流I
10を供給する定電流源1はダイオードD1のアノード
に、ダイオードD1のカソードは基準電位に、交流電位
差測定装置2はダイオードD1に並列に、交流電流源3
は第一コンデンサーC1を介してダイオードD1に並列
に接続されている。
【0008】次に、上記実施例の動作を図2(a),
(b)の波形図を用いて説明する。図1において、ダイ
オードD1に定電流源1から一定の直流のバイアス電流
10が流れている定常状態で、交流電流源3から図2
(a)に示す周波数をf10とし予め設定された振幅ΔI
10を持った正弦波形の交流電流が第一コンデンサーC1
を介してダイオードD1に流れると、ダイオードD1の
両端の電位差は、交流電位差測定装置2によって、図2
(b)で示す、振幅ΔV10を持った正弦波形の電位差と
して測定される。従ってこの場合のダイオードD1のオ
ン抵抗RONは、次式 RON=ΔV10/ΔI10 により正確に求められる。
【0009】この場合、定常状態として定電流源1から
一定の直流のバイアス電流I10がダイオードD1に流れ
ている為、ダイオードD1の動作点が定められ、またダ
イオードD1の温度は一定に保たれている。従って交流
の周波数f10をダイオードD1の熱応答時定数に対して
十分大きく設定すれば、ダイオードD1の温度上昇によ
るオン抵抗の減少は無視できるものとなり、所定の動作
点において正確なダイオードD1のオン抵抗測定が可能
となる。
【0010】図3は本発明の請求項2の実施例を示す回
路図である。図4は図2に示す回路の動作を説明する波
形図である。図3において、既知のバイアス電流I20
パルス状の微少変動電流ΔI20とが重畳された変動電流
20+ΔI20を供給する電流源4はダイオードD1のア
ノードに、ダイオードD1のカソードは基準電位に、第
一電位差測定装置5は第一コンデンサーC1を介してダ
イオードD1に並列に接続されている。
【0011】次に、上記実施例の動作を図4(a),
(b)の波形図を用いて説明する。図3において、ダイ
オードD1に電流源4からバイアス電流I20として例え
ばI20=7.5mAが流れている状態で、図4(a)に
示すパルス状の微少変動電流ΔI20として例えばΔI20
=0.1mAが重畳された変動電流I20+ΔI20がダイ
オードD1に入力すると、この0.1mAの変動により
ダイオードD1の両端の電位差は微少変動する。
【0012】このバイアス電流I20によるダイオードD
1での電圧降下分を含んだ電位差の絶対値は800mV
程度であって、もしこの電位差を第一電位差測定装置5
として例えば12bitのデジタルオシロスコープで測
定すると、800mVを1/4096に分解することと
なり、分解能は0.2mV程度の広いレンジとなってし
まうが、本実施例ではダイオードD1のアノードと第一
電位差測定装置5の間に第一コンデンサーC1があるの
で、この第一コンデンサC1で直流成分(バイアス電流
20に対応する)をカットして変動電流I20+ΔI20
入力されたことによって生じる電位差の微少変動分のみ
を高分解能で測定することとなり、それは、図4(b)
に示す振幅ΔV20を持ったパルス状の電位差として正確
に測定される。従ってこの場合のダイオードD1のオン
抵抗RONは、次式 RON=ΔV20/ΔI20 により正確に求められる。
【0013】この場合も、電流源4からパルス状の微少
変動電流ΔI20が立ち上がるまでは定常的にバイアス電
流I20がダイオードD1に流れている為、ダイオードD
1の動作点が定められ、またダイオードD1の温度は一
定に保たれている。また微少変動電流ΔI20はパルス状
にきわめて短い時間に与えられるので、ダイオードD1
の温度上昇によるオン抵抗の減少は無視できるものとな
り、正確なダイオードD1のオン抵抗測定が可能とな
る。また、図3において、ダイオードD1の両端の電位
差を安定させる為に第一電位差測定装置5に並列に抵抗
を接続しても良い。
【0014】図5は本発明の請求項3の実施例を示す回
路図である。図6は図5に示す回路の動作を説明する波
形図である。図5は、図3に示す回路に図4におけるΔ
20を測定する回路を加えた場合の回路図であり、抵抗
値が正確に分かっている抵抗R1は電流源4とダイオー
ドD1との間に、第二電位差測定装置50は第二コンデ
ンサC2を介して抵抗R1に並列に接続されている。
【0015】次に、上記実施例の動作を図6(a),
(b),(c)の波形図を用いて説明する。図5におい
て、抵抗R1に電流源4からバイアス電流I20が流れて
いる状態で、図6(a)に示すパルス状の微少変動電流
ΔI20が重畳された変動電流I20+ΔI20が抵抗R1に
入力すると、この電流の微少変動により抵抗R1の両端
の電位差は微少変動する。
【0016】本実施例では第二電位差測定装置50(例
えば12bitのデジタルオシロスコープ)は、第二コ
ンデンサーC2を介して抵抗R1に並列に接続されてい
るので、第二コンデンサC2で変動電流I20+ΔI20
直流成分(バイアス電流I20に対応する)をカットし、
変動電流I20+ΔI20が入力されたことによって生じる
抵抗R1の両端の電位差の微少変動分のみを高分解能で
測定することとなり、それは、図6(b)に示す振幅Δ
30を持ったパルス状の電位差として正確に測定され
る。従ってこの場合のパルス状の微少変動電流ΔI
20は、次式、 ΔI20=ΔV30/R1 により正確に求められる。
【0017】同時に、ダイオードD1の両端の電位差の
微少変動分も、請求項2の実施例の説明と同様に図6
(c)においてパルス波形の電位差の振幅ΔV20として
正確に測定される。従ってこの場合のダイオードD1の
オン抵抗RONは、先に求めたΔI20を用いて、次式 RON=ΔV20/ΔI20 により正確に求められる。
【0018】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、請求項
1においては、定電流源から供給される一定電流がバイ
アス電流として順方向に流されるダイオードと、前記ダ
イオードに第一コンデンサを介して並列に接続された既
知の微少変動電流を供給する交流電流源と、前記ダイオ
ードに並列に接続され前記ダイオードの両端の交流電位
差を測定する交流電位差測定装置とからなり、前記微小
変動電流の値と前記交流電位差測定装置の指示とから前
記ダイオードのオン抵抗を測定することを特徴とするよ
うに構成され、請求項2においては、既知のバイアス電
流と微少変動電流とが重畳された変動電流を供給する電
流源からの電流が順方向に流されるダイオードと、前記
ダイオードの両端の電位差を第一コンデンサを介して測
定する第一電位差測定装置とからなり、前記微小変動電
流の値と前記第一電位差測定装置の指示とから前記ダイ
オードのオン抵抗を測定することを特徴とするように構
成され、請求項3においては、前記請求項2のダイオー
ドのオン抵抗測定回路において、既知の抵抗値を持つ抵
抗を前記電流源と前記ダイオードとの間に接続し、前記
抵抗の両端の電位差を第二コンデンサを介して測定する
第二電位差測定装置を設け、前記抵抗の値と前記第一電
位差測定装置と前記第二電位差測定装置の指示から前記
ダイオードのオン抵抗を測定することを特徴とするよう
に構成されているので、所定の動作点においてダイオー
ドの自己発熱の影響を受けず正確にダイオードのオン抵
抗を測定できるダイオードのオン抵抗測定回路を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1の実施例を示す回路図であ
る。
【図2】図1に示す回路の動作を説明する波形図であ
る。
【図3】本発明の請求項2の実施例を示す回路図であ
る。
【図4】図2に示す回路の動作を説明する波形図であ
る。
【図5】本発明の請求項3の実施例を示す回路図であ
る。
【図6】図3に示す回路の動作を説明する波形図であ
る。
【図7】従来のダイオードのオン抵抗測定回路図であ
る。
【図8】従来のダイオードのオン抵抗測定を説明する為
のダイオード特性図である。
【符号の説明】
1 定電流源 2 交流電位差測定装置 3 交流電流源 4 電流源 5 第一電位差測定装置 6 可変電圧源 7 電流測定装置 50 第二電位差測定装置 D1 ダイオード C1 第一コンデンサ C2 第二コンデンサ R1 抵抗
フロントページの続き (72)発明者 内田 暁 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 鎌田 浩実 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 小林 信治 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 八木原 剛 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 野々山 淳 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】定電流源から供給される一定電流がバイア
    ス電流として順方向に流されるダイオードと、前記ダイ
    オードに第一コンデンサを介して並列に接続された既知
    の微少変動電流を供給する交流電流源と、前記ダイオー
    ドに並列に接続され前記ダイオードの両端の交流電位差
    を測定する交流電位差測定装置とからなり、前記微小変
    動電流の値と前記交流電位差測定装置の指示とから前記
    ダイオードのオン抵抗を測定することを特徴とするダイ
    オードのオン抵抗測定回路。
  2. 【請求項2】既知のバイアス電流と微少変動電流とが重
    畳された変動電流を供給する電流源からの電流が順方向
    に流されるダイオードと、前記ダイオードの両端の電位
    差を第一コンデンサを介して測定する第一電位差測定装
    置とからなり、前記微小変動電流の値と前記第一電位差
    測定装置の指示とから前記ダイオードのオン抵抗を測定
    することを特徴とするダイオードのオン抵抗測定回路。
  3. 【請求項3】前記請求項2のダイオードのオン抵抗測定
    回路において、既知の抵抗値を持つ抵抗を前記電流源と
    前記ダイオードとの間に接続し、前記抵抗の両端の電位
    差を第二コンデンサを介して測定する第二電位差測定装
    置を設け、前記抵抗の値と前記第一電位差測定装置と前
    記第二電位差測定装置の指示から前記ダイオードのオン
    抵抗を測定することを特徴とするダイオードのオン抵抗
    測定回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2015086A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-14 Infineon Technologies Austria AG Method for measuring an on-resistance of a load-path of a transistor
JP2011015535A (ja) * 2009-07-02 2011-01-20 Nissan Motor Co Ltd 電動機制御システム

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