Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 3C.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.01.1975 74183 KI. 21e, 31/26 MKP G01r 31/26 Twórcawynalazku: Aleksander Uchodziejewski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Gdanska, Gdansk (Polska) Sposób dynamicznego pomiaru napiecia przebicia wtórnego w tranzystorach mocy wielkiej czestotliwosci i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób dynamicznego pomiaru napiecia przebicia wtórnego w tranzystorach mocy wielkiej czestotliwosci i urzadzenie do stosowania tego sposobu. Sposób moze byc wykorzystany do badania tranzystorów mocy pracujacych w ukladach wielkiej czestotliwosci a zwlaszcza w stopniach koncowych nadajników radiowych.Znany jest sposób pomiaru napiecia przebicia wtórnego polegajacy na przykladaniu na zlacze baza-ko- lektor tranzystora badanego prostokatnych impulsów o bardzo krótkim czasie trwania, rzedu nanosekund.Amplitude podawanych impulsów prostokatnych zwieksza sie az do momentu wystapienia przebicia wtórnego a przebiegi napiecia na zlaczu obserwuje sie na oscyloskopie.Uklad pomiarowy do badania napiecia przebicia wtórnego zawiera generator impulsów prostokatnych, którego wyjscie dolaczone jest przez transformator impulsowy do bramki sterujacej tyrystorem o bardzo krótkich czasach zalaczania i wylaczania. Tyrystor wlaczony jest pomiedzy kolektor tranzystora badanego i zasilacz napiecia stalego.Opisany wyzej sposób pomiaru nie pozwala na zbadanie zaleznosci napiecia przebicia wtórnego od czestotliwosci, stopnia niedopasowania na wyjsciu, wielkosci i charakteru obciazenia, polaryzacji zlacza baza-emiter tranzystora badanego, napiecia kolektora oraz glebokosci modulacji w przypadku modulacji amplitu¬ dy. Informacje te sa niezbedne dla okreslania bezpiecznych warunków pracy tranzystora w stopniach koncowych nadajników radiowych.Uklad pomiarowy do badania napiecia przebicia wtórnego nie pozwala na badanie tranzystora w konfigu¬ racji z uziemionym emiterem oraz nie posiada ukladu zabezpieczajacego tranzystor badany przed zniszczeniem.Ponadto w znanym dotychczas ukladzie nie ma mozliwosci wykorzystania do pomiaru napiecia sinusoidalnego.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu dynamicznego pomiaru napiecia przebicia wtórnego w tran¬ zystorami mocy wielkiej czestotliwosci i urzadzenie do stosowania tego sposobu, które nie posiada wad dotychczasowych rozwiazan.Cci ten zostal osiagniety przez podanie na kolektor tranzystora badanego z uziemnionym emiterem stalego napiecia z zasilacza i z generatora mocy wielkiej czestotliwosci napiecia zmiennego, którego amplitude zwieksza2 74183 sie do momentu wystapienia szumów przedprzebiciowych, po uprzednim wyzerowaniu pradów sprezenia zwrotnego wytworzonego przez pojemnosc zlacza baza-kolektor. Szumy przedprzebiciowe poddaje sie detekcji a otrzymane napiecie stale podaje sie na uklad zabezpieczajacy, który zwiera kolektor tranzystora badanego z masa.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wynalazku zawiera uklad detekcyjny polaczony z baza tranzystora badanego oraz ukladem zabezpieczajacym. Uklad zabezpieczajacy dolaczony jest poprzez diode do kolektora tranzystora badanego, który jest wlaczony w konfiguracji z uziemionym emiterem.Do kolektora tranzystora dolaczone sa równiez obwody symulujace przewidywane warunki pracy tranzystora, generator mocy wielkiej czestotliwosci oraz zasilacz pradu stalego poprzez miernik pradu stalego.Uklad detekcyjny posiada szeregowy obwód rezonansowy, który jest wlaczony miedzy baze i emiter tranzystora badanego oraz uklad prostowniczy dolaczony przez transformator szerokopasmowy do koncówki cewki obwodu rezonansowego, polaczonej z baza tranzystora badanego. Uklad zabezpieczajacy sklada sie z przerzutnika dwustabilnego polaczonego ze wzmacniaczem, którego wyjscie jest dolaczone przez diode do kolektora tran¬ zystora badanego. Wejscia przerzutnika dwustabilnego i wzmacniacza polaczone sa jednoczesnie z wyjsciem ukladu detekcyjnego.Zaleta wynalazku jest umozliwienie pomiaru wartosci napiecia przebicia wtórnego w zaleznosci od wartosci szczytowej napiecia zmiennego, wartosci napiecia stalego przylozonego na kolektor tranzystora badanego i wielkosci przedpiecia na zlaczu baza-emiter tego tranzystora. Opracowane rozwiazanie pozwala zabezpieczyc tranzystor badany przed zniszczeniem przy wystapieniu przebicia wtórnego oraz wykorzystac do pomiaru napiecie sinusoidalne.Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykladzie wykonania na rysunku przedstawiajacym schemat urzadzenia do dynamicznego pomiaru napiecia przebicia wtórnego w tranzystorach mocy wielkiej czestotliwosci.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze na kolektor tranzystora badanego TB wlaczonego w kon¬ figuracji z uziemionym emiterem podaje sie stale napiecie z zasilacza 6 oraz zmienne napiecie z generatora mocy wielkiej czestotliwosci 4. Nastepnie zeruje sie prady sprzezenia zwrotnego wytworzonego przez pojemnosc zlacza baza-kolektor, a szumy przedprzebiciowe powstajace na zlaczu baza-emiter poddaje sie detekcji i otrzymane napiecie stale podaje sie na uklad zabezpieczajacy 2, który obniza napiecie na kolektorze tranzystora badanego TB.Urzadzenie zawiera uklad detekcyjny 1, który jest polaczony z baza tranzystora badanego TB z uziemnio- nym emiterem oraz z ukladem zabezpieczajacym 2 tranzystor badany TB przed zniszczeniem. Uklad zabezpieczajacy 2 jest dolaczony poprzez diode Dj do kolektora tranzystora badanego TB. Kolektor tranzystoi^a badanego TB polaczony jest równiez z obwodami 3 symulujacymi przewidywane warunki pracy tranzystora, z generatorem mocy wielkiej czestotliwosci 4 oraz z zasilaczem pradu stalego 6 poprzez miernik pradu stalego 5.Uklad zabezpieczajacy 2 sklada sie z przerzutnika dwustabilnego Tb T2 i wzmacniacza T3, T4f T5, których wejscia polaczone sa jednoczesnie z wyjsciem ukladu detekcyjnego 1.Uklad detekcyjny 1 zawiera uklad prostowniczy D2, D3, D4, Ds, dolaczony poprzez transformator szerokopasmowy Tr do szeregowego obwodu rezonansowego Llf L2, L3, Clf wlaczonego pomiedzy baze i emiter tranzystora badanego TB. Na kolektor tranzystora badanego TB podaje sie napiecie z zasilacza pradu stalego 6 o wartosci równej okolo 2/3 napiecia Vce max dla danego tranzystora. Nastepnie, po ustawieniu zadanej wartosci przedpiecia na bazie tranzystora badanego TB za pomoca potencjometru, na kolektor tranzysto¬ ra badanego TB podaje sie napiecie zmienne z generatora mocy wielkiej czestotliwosci 4. Kondensatorem zmiennym Cx zeruje sie prady sprzezenia zwrotnego na zlaczu baza emiter tranzystora badanego TB, a nastepnie zwieksza sie amplitude napiecia zmiennego z generatora mocy wielkiej czestotliwosci 4. Szumy przedprze¬ biciowe, które powstaja na zlaczu baza-emiter tranzystora badanego TB podaje sie poprzez transformator szerokopasmowy Tr na uklad prostowniczy D2, D3, D4, D5. Stale napiecie wyjsciowe ukladu prostowniczego D2, D3, D4, D5 podaje sie na baze tranzystora T{ przerzutnika dwustabilnego T2 , T2 i jednoczesnie na baze tranzystora T3 wzmacniacza T3, T4, T5. Wówczas tranzystor T5 nasyca sie i przedstawia soba mala opornosc, która poprzez diodejDj zwiera kolektor tranzystora badanego TB do masy, obnizajac panujace na nim napiecie do bezpiecznej wartosci kilku woltów. Przerzutnik dwustabilny T1# T2 utrzymuje ten stan do momentu przelaczenia przelacznika K, który powoduje podanie ujemnego napiecia na bazy tranzystorów T2, T3.Tranzystory T2 i T3 zostaja zatkane i uklad zabezpieczajacy 2 przechodzi do stanu wyjsciowego.Napiecie przebicia wtórnego równe jest sumie wartosci napiecia stalego z zasilacza 6 i wartosci amplitudy napiecia zmiennego z generatora mocy wielkiej czestotliwosci 4. PL PL