Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad do pomiaru stalej czasu relaksacji termicz¬ nej diod pólprzewodnikowych malej i duzej mocy a w azozególnosci diod PIN* Znany jest opisany w artykule umieszczonym w pracach PIT Nr 65 z 1970 r* sposób wyzna¬ czania stalej czasu relaksaoji termicznej diod pólprzewodnikowych w oparciu o zmiany ciepl¬ ne, zachodzace w zastepczym modelu termicznym diody, uwzgledniajacym wymiane ciepla pomie¬ dzy zlaozem pólprzewodnikowym przez obudowe, chlodnioe do osrodka otaczajacego, z uwzgled¬ nieniem pojemnosoi cieplnych i rezystancji termicznych zlacza, obudowy i chlodnicy. Wartosc stalej czasu relaksacji termicznej diod pólprzewodnikowych wyznacza sie przez obliczenie odpowiedzi operatorowej na impulsowy skok jednostkowy mooy doprowadzonej do diody* Znany sposób pomiaru rezystancji termicznej zlacza diody - obudowa oraz stalej czasu relaksacji termicznej, badz stalej czasu nagrzewania jest oparty na nagrzewaniu diody, to znaczy zlacza i jej obudowy do okreslonej temperatury przez dostarczenie ciepla z zewnatrz lub przez wydzielenie ciepla w zlaczu oras przez pomiar temperatury tego zlacza na podsta¬ wie pradu plynaoego przez zlacze diody* Znany uklad do pomiaru stalej czasu relaksacji termicznej diod pólprzewodnikowych za¬ wiera przyrzad do pomiaru pradu grzania diody, przelacznik do wylaczania grzania diody, rezystor pomiarowy i osoylograJF do obserwacji krzywej zmian spadku napiecia na rezystorze pomiarowym* Znane sa równiez z opisu patentowego nr 87 214 i z opisu patentowego ZSRR nr 421 955 rozwiazania, dotyozace pomiaru impedanoji termicznej diod pólprzewodnikowych* W ukladach pomiarowyoh rezystancji termicznej diod stosuje sie impulsowe nagrzewanie zlacza z uzyciem generatorów impulsów* Hiedogodnosoia stosowanych dotychczas sposobów i ukladów pomiarowych jest to, ze stala czasu relaksacji termicznej wyznacza sie na podstawie funkcji przejsciowej zlozonego ukladu cieplnego* Obliczenia zapewniaja zadawalajaca dokladnosc tylko dla bardzo dlugich skoków jednostkowych mocy, doprowadzonych do diody pólprzewodnikowej, rzedu kilkunastu sekund*2 130 366 Wyznaczenie wartosci stalej ozasu relaksacji termioznej diod pólprzewodnikowych obciazo¬ nych moca o impulsach krótszych od 0,1 eek daje wyniki niedokladne, uniemozliwiajace wy¬ korzystanie ich w praktyce* Sposób pomiaru wedlug wynalazku umozliwia wyznaczenie stalej czasu relaksacji ter¬ micznej diod pólprzewodnikowych a w szczególnosci diod mikrofalowych na podstawie badania przebiegu temperatury samego zlacza, w warunkach pozwalajacych, pominac wplyw stalych ter- mioznyob oprawy i obudowy zlacza oraz chlodnicy, w której jest umieszczona badana dioda.W sposobie tym zlacze diody nagrzewa sie impulsowo do okreslonej temperatury, dobierajac ozas i moc nagrzewania w sterowniku grzania oraz czestosc powtarzania nagrzewania w ge¬ neratorze sterujacym grzaniem tak, by w czasie nagrzewania zlacza diody ilosc ciepla do¬ prowadzona do oprawy zlacza nie powodowala przyrostu jej temperatury oraz próbkuje sie zlacze diody w czasie jego stygniecia pradem pomiarowym ze zródla, pradowych impulsów próbkujacych i generatora próbkujacego* Wartosc stalej czasu relaksacji termicznej okresla sie z przebiegu napiecia wywola¬ nego próbkujacymi impulsami pradowymi zobrazowanego na ekranie oscylografu* / Wartosc stalej ozasu relaksacji mozna równiez wyznaczyc z liczby impulsów zliczonych przez licznik wysterowany bramka, z której poozatek okreslony jest przez temperature za¬ grzania diody, a koniec jest okreslony przez temperature ostygniecia diody.Uklad wedlug wynalazku wyróznia sie tym, ze do badanej diody dolaczony jest sterow¬ nik grzania, umozliwiajacy dobieranie czasu i mocy nagrzewania zlacza, polaczony z gene¬ ratorem sterujacym grzaniem, ustalajacym czestosc powtarzania nagrzewania* Do badanej diody dolaczone jest równiez zródlo impulsów próbkujacych, polaczone z generatorem steru¬ jacym pradem próbkujacym* Obydwa generatory sa polaczone jednymi wyjsciami ze soba oraz sa dolaczone drugimi wejsciami do oscylografu, polaczonego z badana dioda* W drugiej wersji ukladu wedlug wynalazku wyjsoie zródla pradowych impulsów próbkuja¬ cych i wyjscie sterownika grzania sa dolaczone do wejsc podwójnego komparatora, do które¬ go dolaczona jest równiez badana dioda* Wyjsoie komparatora dolaczone jest do licznika impulsów, rejestrujacego ilosc impulsów w czasie stygniecia zlacza badanej diody* Wejscia sterujace licznika polaczone sa z generatorem sterujacym grzaniem i ze zródlem pradowych impulsów próbkujacych* W obydwu wersjach ukladu wedlug wynalazku sterownik grzania jest badz impulsowym generatorem mocy, badz mikrofalowym generatorem o regulowanej mocy, polaczony z generato¬ rem sterujacym grzaniem* Korzystna cecha wynalazku jest to, ze okres powtarzania impulsów grzania jest dlugi i nie powoduje przyrostu temperatury chlodnicy, w której umocowana jest badana dioda* Czas nagrzewania zlacza badanej diody i wartosc mocy grzania sa tak dobrane, ze uplyw ciepla do chlodnicy jest pomijalny* Wynalazek jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig* 1 przedstawia schemat blokowy ukladu do pomiaru stalej czasu relaksacji termicznej z oscy¬ lografem, fig. 2 schemat blokowy ukladu z komparatorem a fig* 3 wykres spadku napiecia badanej diody widoczny na oscylografie* Impuls pradu grzania 0 wytwarzany w sterowniku grzania 3 o parametrach zadanych przebiegiem z generatora sterujacego grzaniem 5 jest podawany na diode 1 powodujqcnagrza¬ nie zlacza diody do temperatury T..* Po zaniku pradowego impulsu grzania generator steru¬ jacy pradem próbkowania 4 wytwarza impulsy sterujace zródlem pradowych impulsów próbku¬ jacych 2 i wyzwala podstawe czasu w oscylografie 6* Próbkowanie odbywa sie pradem pomia¬ rowym o natezeniu mniejszym niz 1 /dA, próbkujac co kilkadziesiat ;us impulsami dlugosci kilku/as* Impulsy pradu próbkujacego^ ze zródla pradowych impulsów próbkujacych 2 po¬ dawane sa na badana diode 1, wywolujac na zmieniajacej sie z temperatura rezystancji jej zlacza, spadek napiecia kontrolowany na oscylografie 6* W innej wersji sposobu wyznaczania stalej czasu relaksacji termicznej wykorzystuje sie, zamiast sledzenia na ekranie oscylografu zmian spadku napiecia na zlaczu diody, zli- czanie ilosci impulsów próbkujacych i , które "zmieszcza sie" w czasie stygniecia zlacza130366 3 diody od temperatury T. do temperatury T2* Wartosci zadanych napiec w temperaturze T- i T2 podaje eie na wejscie podwójnego komparatora wytwarzajacego bramke dla licznika impulacw, W ukladzie z komparatorem proces grzania i próbkowania odbywa B±e analogicznie z tym, ze impulay ze zródla pradowych impulsów próbkujacyoh 2 i ze sterownika pradu grzania 3 podawane sa na wejscie podwójnego komparatora 7* Do komparatora doprowadzane sa takze im¬ pulay spadku napiecia z badanej diody 1* Wyjscie komparatora 7 dolaczone jest do licznika impulsów 8, którego czas liczenia sterowany jest przebiegami wytworzonymi w generatorze sterujacym próbkowaniem 4 i ze zródla pradowego impulsów próbkujacych 2. Ilosc impulsów jaka zostanie zarejestrowana na liczniku 6 w czasie stygniecia zlacza badanej diody 1 od temperatury T- do Tp wyznacza stala czasu relaksacji termioznej* Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru stalej czasu relaksacji termicznej diod pólprzewidnikowych, pole¬ gajacy na okresleniu stalej czasu stygniecia z pomiarów temperatury nagrzanego zlacza wyznaczanej ze zmiany jego rezystanoji elektrycznej, przy nagrzewaniu zlacza diody impul¬ sowo do okreslonej temperatury, znamienny tym, ze dobiera sie czas i moc nagrzewania w sterowniku grzania /3/ oraz czestosc powtarzania nagrzewania w generatorze sterujacym grzaniem /5/, tak aby w ozasie nagrzewania zlaoza diody, ilosc ciepla doprowa¬ dzona do oprawy zlaoza nie powodowala przyrostu jej temperatury oraz próbkuje sie zlacze diody w czasie jego stygnieoia pradem pomiarowym ze zródla pradowych impulsów próbkuja¬ cych /2/ i generatora próbkujacego /4/ a z przebiegu napiecia wywolanego próbkujacymi im¬ pulsami pradowymi zobrazowanego na ekranie oscylografu /6/ okresla sie wartosc stalej cza¬ su relaksacji termicznej* 2* Sposób wedlug zastrz* 1,znamienny tym, ze wartosc stalej czasu relaksacji termioznej wyznacza sie z liczby impulsów zliczonych przez licznik wysterowany bramka, której poczatek okreslony jest przez temperature zagrzania diody, a koniec okres¬ lony jest przez temperature ostygniecia diody. 3* Uklad do pomiaru stalej czasu relaksacji termicznej diod pólprzewodnikowych, za¬ wierajacy generator sterujacy grzaniem, generator impulsów próbkujacych, oscylograf, znamienny tym, ze do badanej diody /1/, dolaczony jest sterownik grzania /3/, umozliwiajacy dobieranie czasu i mocy nagrzewania zlacza, polaczony z generatorem steruja¬ cym grzanie /5/, ustalajacym ozestosc powtarzania nagrzewania oraz do badanej diody /1/ dolaczone jest zródlo impulsów próbkujacych /2/ polaczone z generatorem sterujacym pradem próbkujacym /4/, a obydwa generatory sa polaczone jednymi wyjsciami ze soba oraz sa dola¬ czone drugimi wejsciami do oscylografu /6/ polaczonego z badana dioda /1/# 4* Uklad wedlug zatrz* 3t znamienny tym, ze wyjscie zródla pradowych impulsów próbkujacych /2/ i wyjscie sterownika grzania /3/ sa dolaczone do wejsc podwójne¬ go komparatora /7/f do którego dolaozona Jest równiez badana dioda /1/, zas wyjscie kompa¬ ratora HI dolaczone jest do lioznika impulsów /8/, rejestrujacego ilosc impulsów w czasie stygniecia zlaoza badanej diody, którego to licznika /8/ wejscia sterujace polaczone sa z generatorem sterujaoym grzaniem /5/ i ze zródlem pradowych impulsów próbkujacych /2/* 5* Uklad wedlug zastrz* 3 albo 4,znamienny tym, ze sterownik grzania/3/ jest impulsowym generatorem mikrofalowym o regulowanej mocy, polaczony z generatorem steru¬ jacym grzaniem*130 366 2 A nt ., • rri i 1 4,j w §t c f i i i i 3 * \ % Fig.1 2 1 : 1 ' L_ i —i r 1 Jj ' 7 1 1 m C 1 3 f*—\ m s 4 Fig. 2 Fig.3 Pracownia Poligraficzna UPPRL. Naklad 100 cgz.Cena 100 zl PL