SU1038892A1

SU1038892A1 - Transistor generation maximum frequency determination method

Info

Publication number: SU1038892A1
Application number: SU823391015A
Authority: SU
Inventors: Николай Антонович Филинюк
Original assignee: Filinyuk Nikolaj A
Priority date: 1982-02-03
Filing date: 1982-02-03
Publication date: 1983-08-30

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАЦИИ ТРАНЗИСТОРА , включак ций подачу электромагнитных колебаний посто нной мощности и частоты между базой и эмиттером измер емого транзистора в активном режиме и измерение мощности электромагнитных колебаний между его коллектором и эмиттером, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, после измерени мощности между коллектором и эмиттером транзистора на них подают электромагнитные колебани и измер ют мощность между его базой и эмиттером, а максимальную частоту генерации транзистора определ ют из выражени L .Sf,, (K-fiy cT/P ( макс I где , - максимальна частота генерации транзистора; мам частота подаваемых электромагнитных колебаний i ц - коэффициент разделени коллекторной емкости транзистора; РК, - мощность, измеренна Меж (О ду коллектором и эмитте- . ром; - мощность, измеренна между базой и эмиттером, а частоту подаваемых электромагнитных колебаний выбирают из услови o,. где - гранична частота транзистора , ff99S &amp;. 3fyfffMETHOD FOR DETERMINING THE MAXIMUM FREQUENCY OF TRANSISTOR GENERATION, including the supply of electromagnetic oscillations of constant power and frequency between the base and emitter of the measured transistor in active mode and measuring the power of electromagnetic oscillations between its collector and emitter, characterized in that, in order to improve the accuracy, after measuring power between the collector and the emitter of the transistor they are fed by electromagnetic oscillations and measure the power between its base and the emitter, and the maximum generation frequency and the transistor is determined from the expression L .Sf ,, (K-fiy cT / P (max I where, is the maximum generation frequency of the transistor; mothers the frequency of applied electromagnetic oscillations i c is the separation factor of the collector capacitance of the transistor; RK, is the power measured between (About the collector and the emitter; rum; is the power measured between the base and the emitter, and the frequency of the supplied electromagnetic oscillations is chosen from the condition o, where is the cutoff frequency of the transistor, ff99S & 3fyfff

Description

Изобртение относитс к измерению параметров транзисторов и может быть использовано дл контрол пара метров СВЧ транзисторов в процессе их производства, а также при разработке радиоэлектронных устройств на их основе. Известен способ измерени максимальной частоты генерации транзистора , при котором транзистор включают в схему автогенератора с оптимальной обратной св зью и измер ют мощность генерируемых колебаний. Измен параметры схемы, увеличи вают частоту генерации до тех пор, пока мощность колебаний Тне станет равной нулю, эту частоту считают максимальной частотой генерации тра зистора С13. Недостатком данного способа вл етс его низка точность, обусловле на необходимостью производить инди кацию частоты по нулевому значению мощности колебаний. Кроме того, дл СВЧ транзисторов частота соста л ет дес тки гегагерц, при которой сопротивление индуктивностей выводов составл ет сотни ом, а емкостное сопротивление между выводами и корпусом - дес тые доли ома, что обуславливает снижение мощности генерации до нул на частотах значительно меньших максимальной частоты генерации транзистора. Известен также способ 2 J определени максимальной частоты генера ции транзистора по результатам измерени граничной }1астоты транзис тора f , омического сопротивлени базы f емкости коллекторного перехода С или посто нной времени коллекторной цепи С по фор муле ll fт -ipT I Je ffS-tle K I Недостатком указанного способа вл етс низка точность определени частоты св занна с бол шой погрешностью измерени параметров г.С, f и Г. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ определени максимальной частоты генерации транзистора, заключающийс в измерении мощности электромагнитнызь колебаний между ко лектором и эмиттером транзистора в активном режиме при подаче электромагнитных колебаний между его базой и эмиттером изменении частоты электромагнитных колебаний до дости жени равенства мощностей на входе и выходе. Частота, на которой коэффИ1 иент усилени по мощности транзистора становитс равным единице, принимаетс за максимальную частоту генерации транзистора СЗ , . Недостатком известного способа вл етс низка точность определени максимальной частоты генерации транзистора, вследствие того, что на частотах низких к f часть мощности со входа транзистора через проходную емкость поступает на его выход, а часть мощности шунтируетс через емкость между выводами икорпусом , в результате чего мощность на выходе транзистора не соответствует мощности, полученной в результате усилени . Цель изобретени - повышение точности определени максимальной частоты генерации транзистора. Поставленна цель достигаетс тем, что в способе определени максимальной частоты генерации транзистора , включающем подачу электромагнитных колебаний посто нной мощности и частоты между базой и эмиттером измер емого транзистора в активном режиме и измерение мощности электромагнитных колебаний между его коллектором и эмиттером, после измерени мощности между коллектором и эмиттером транзистора на них подают электромагнитные коле-.бани и измер ют мощность между его базой и эмиттером, а максимальную частоту генерации определ ют из выражени (.-)1р;;7р где „ - частота подаваемых электромагнитных колебаний; - коэфф 1циент разделени коллекторной емкости транзистора; Рцэ мощность, измеренна между коллектором и эмиттером; мощность, измеренна между базой и эмиттером, а частота подаваемых электромагнитных колебаний выбирают из услови О. . На фиг. 1 изображено включение транзистора в держатель,- на фиг. 2блок-схема простейшей установки дл осуществлени способа; на фиг. 3 - блок-схема установки дл осуществлени способа с непосредственным отсчетом максимальной частоты генерации транзистора. Установка на фиг. 2 содержит генератор 1 электромагнитных колебаний, держатель 2 с измер емым транзистором , блок 3 питани , измеритель 4 мощности. Измерени производ т в следующей последовательности.The invention relates to the measurement of the parameters of transistors and can be used to control the parameters of microwave transistors during their production, as well as in the development of radio-electronic devices based on them. There is a known method for measuring the maximum generation frequency of a transistor, at which the transistor is included in an oscillator circuit with an optimal feedback and the power of the generated oscillations is measured. By changing the circuit parameters, they increase the generation frequency until the oscillation power Тne becomes zero, this frequency is considered the maximum generation frequency of the transistor C13. The disadvantage of this method is its low accuracy, due to the need to produce a frequency indication of a zero value of the oscillation power. In addition, for microwave transistors, the frequency is ten gegahertz, in which the inductance resistance of the outputs is hundreds of ohms, and the capacitive resistance between the terminals and the housing is tenth ohms, which causes the generation power to decrease to zero transistor generation. There is also known a method 2 J of determining the maximum generation frequency of a transistor based on the results of measuring the boundary} frequency of the transistor f, the ohmic resistance of the base f of the capacitance of the collector junction C or the time constant of the collector circuit C according to the formula ll ft -ipT I Je ffS-tle KI Disadvantage This method is a low accuracy of frequency determination associated with a large error in measuring the parameters C, f and G. The closest in technical essence to the proposed method is the method for determining the maximum generation frequency t a transistor that consists in measuring the power of electromagnetic oscillations between the collector and emitter of the transistor in the active mode when applying electromagnetic oscillations between its base and emitter and changing the frequency of electromagnetic oscillations to achieve equality of input and output powers. The frequency at which the gain factor of the power of the transistor becomes equal to one is taken as the maximum generation frequency of the NW transistor,. The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the maximum generation frequency of the transistor, due to the fact that at frequencies low to f, part of the power from the input of the transistor through the pass-through capacitance goes to its output, and part of the power is shunted through the capacitance between the terminals and the body the output of the transistor does not correspond to the power obtained as a result of amplification. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the maximum generation frequency of the transistor. The goal is achieved by the fact that in the method of determining the maximum generation frequency of a transistor, including the supply of electromagnetic oscillations of constant power and frequency between the base and emitter of the measured transistor in active mode and measuring the power of electromagnetic oscillations between its collector and emitter, after measuring the power between the collector and the emitter of the transistor they are fed by an electromagnetic colo-bani and measure the power between its base and the emitter, and the maximum generation frequency is determined from the expression (.-) 1p ;; 7p where & is the frequency of the supplied electromagnetic oscillations; - coefficient of separation of the collector capacitance of the transistor; Rce is the power measured between the collector and the emitter; the power measured between the base and the emitter, and the frequency of the supplied electromagnetic oscillations is chosen from the condition O. FIG. 1 shows the inclusion of the transistor in the holder; in FIG. 2 is a block diagram of a simple installation for implementing the method; in fig. 3 is a block diagram of an installation for carrying out the method with a direct reading of the maximum generation frequency of the transistor. The installation in FIG. 2 comprises an electromagnetic oscillator 1, a holder 2 with a transistor to be measured, a power supply unit 3, a power meter 4. Measurements are made in the following sequence.

От генератора 1 подают электромагнитные колебани с частотой мэм выбираемой из услови 0,1 йэ/и 0,5f, причем нижний предел ограничен областью частот, где про вл етс частотна зависимость максимального коэффициента усилени транзистора, а верхний предел обеспечивает справедливость выражени (1). Блок 2 обеспечивает активный режим макси .мального усилени транзистора. Транзистор , включен в держателе 3 по схеме с общим эмиттером. Измер ют мощность Рцэ электромагнитных колебаний , выдел емую на согласованной нагрузке,включенной через измеритель ную линию между коллектором и эмиттером транзистора. Затем генератор 1 и измеритель 4 мен ют местами. В измерительную линию между коллектором и эмиттером подают электромагнитные колебани от генератора 1 и измер ют мощность Р электромагнитных колебаний в согласованной измерительной линии между базой и эмиттером.The oscillator 1 is supplied with electromagnetic oscillations with a frequency of mams chosen from a condition of 0.1 UE / and 0.5f, with the lower limit being limited by the frequency range, where the frequency dependence of the maximum transistor gain factor appears, and the upper limit ensures the validity of expression (1). Block 2 provides the active mode of maximizing the transistor gain. The transistor is included in the holder 3 according to the scheme with a common emitter. Measurement of the power Rce of electromagnetic oscillations, released at the matched load, connected through the measuring line between the collector and the emitter of the transistor. Then, generator 1 and meter 4 are interchanged. Electromagnetic oscillations from generator 1 are fed into the measuring line between the collector and the emitter and the electromagnetic oscillations P are measured in a consistent measuring line between the base and the emitter.

Дл непосредственного отсчета максимальной частоты генерации транзистора используетс установка, изображенна на фиг. 3.For a direct reference of the maximum generation frequency of the transistor, the installation shown in FIG. 3

Она состоит из генератора 1, сигнал с которого через коммутатор 5 и направленные ответвители 6 и 7 поступает на держатель 2 транзистора , на который подаетс напр жение от блока 3 питани . К ответвител м 6 и 7 подключены датчики 8 и 9 мощности , сигнал с датчика 9 поступает на запоминающее устройство 10. К запоминающему устройству 10 и датчику 8 мощности подключены входы измерител 11 отношений, выход которого соединен с индикатором 12.It consists of a generator 1, the signal from which through the switch 5 and the directional couplers 6 and 7 is fed to the holder 2 of the transistor, which is supplied with voltage from the power supply unit 3. The power sensors 8 and 9 are connected to the tap 6 and 7, the signal from the sensor 9 is fed to the memory 10. The inputs of the ratio meter 11 are connected to the memory 10 and the power sensor 8, the output of which is connected to the indicator 12.

Устройство (фиг. 3} работаетследующим образом.The device (Fig. 3} works as follows.

В держатель 2 устанавливаетс . транзистор по схеме с общим эмиттером и с помощью блока 3 питани задаетс активный режим его работы. С помощью коммутатора 5 выход гене-, ратора 1 подключаетс через направ-ленный ответвитель 6 ко входу держател 2 и отключаетс от его выхода. Часть сигнала, прошедшего черезThe holder 2 is installed. the transistor according to the common emitter circuit and using the power supply unit 3 sets its active mode. Using switch 5, the output of generator 1 is connected via the directional coupler 6 to the input of holder 2 and disconnected from its output. Part of the signal that passed through

транзистор, установлен в держателе 2, ответвл етс с помощью отвветвител 7 и поступает на датчик 9 мощности . Сигнал с датчика 9 мощности, пропорциональный мощности сигнала, 5 поступающей с выхода транзистора, поступает в запоминающее устройство 10 и фиксируетс там. Затем коммутатор 5 отключает, выход генератора 1 от входа транзистора и подаетThe transistor, mounted in the holder 2, is branched off via a branching device 7 and is fed to the power sensor 9. The signal from the power sensor 9, proportional to the signal power, 5 coming from the output of the transistor, enters the memory device 10 and is recorded there. Then switch 5 disconnects, the output of the generator 1 from the input of the transistor and supplies

0 его сигнал через направленный ответвитель 7 на выход транзистора. Сигнал проходит транзистор, ответвл етс с помощью направленного ответвител б и поступает на датчик 80 its signal through a directional coupler 7 to the output of the transistor. The signal passes the transistor, is branched off using a directional coupler b and is fed to sensor 8

5 мощности. Сигнал с датчика 8 мощности поступает на измеритель 11 отношений, где определ етс его отно1иение к ранее фиксированному сигналу . Сигнал с выхода измерител 5 power. The signal from the power sensor 8 is fed to the meter 11 ratios, where its ratio to the previously fixed signal is determined. Signal output

Q 11 отношений, пропорциональный отношению мощностей . поступает на индикатор 12, шкала которого прокалибрована в единицах частоты мокс лл фиксированного значени Q 11 relationship, proportional to the ratio of capacity. arrives at indicator 12, the scale of which is calibrated in units of the frequency of a monocle of a fixed value

5 коэффициента и частоты измерений ,змПреимуществом изобретени по сравJнению с известным способом вл етс отсутствие необходимости ocs ecTвл ть согласование транзистора в5 of the coefficient and frequency of measurements, the advantage of the invention as compared with the known method is the absence of the need for an ocs ecT to match the transistor to

процессе измерени . Измерение происходит на частотах значительно меньших максимальной частоты генерации транзистораf|,j.,что, во-первых, уменьшает вли ние паразитных реак5 тивностей корпуса и выводов транзис . тора, а во-вторых, измер ема мощность на выходе транзистора превышает величину мощности на частоте мслкс I измер емой при использовании measurement process. The measurement occurs at frequencies significantly lower than the maximum generation frequency of the transistor f |, j., Which, firstly, reduces the effect of the parasitic responsiveness of the body and the conclusions of the transis. torus, and secondly, the measured power at the output of the transistor exceeds the value of the power at frequency msx measured when using

0 способа-прототипа. На величину отношени мощностей влифот потери как в измерительном тракте, так и в конструкции транзистора. Все это приводит к повышению точности измерений.0 prototype method. The magnitude of the ratio of flux power losses in both the measuring path and the design of the transistor. All this leads to an increase in measurement accuracy.

Испытани предлагаемого способа показали, что он дает меньшую методическую погрешность, чем аналогичные известные способы и, кроме того,Tests of the proposed method showed that it gives a smaller methodological error than similar known methods and, moreover,

л требует меньшего времени определени максимальной частотьт генерации транзистора.It requires less time to determine the maximum frequency of transistor generation.

Claims

METHOD FOR DETERMINING THE MAXIMUM FREQUENCY OF TRANSISTOR GENERATION, which includes applying electromagnetic oscillations of constant power and frequency between the base and emitter of the measured transistor in active mode and measuring the power of electromagnetic oscillations between its collector and emitter, characterized in that, in order to increase accuracy, after measuring the power between the collector The rum and emitter of the transistor are supplied with electromagnetic oscillations and measure the power between its base and emitter, and the maximum frequency of generation of the trans the torus is determined from the expression = o, st „ _SM [((, -1) ^, / ^,] ^W , 'where ^ max“ is the maximum frequency of the transistor generation;

“The frequency of the supplied electromagnetic oscillations;

- separation coefficient of the collector capacitance of the transistor;

R _Ke - power measured between the collector and the emitter. rum;

P _5e is the power measured between the base and the emitter.

and the frequency of the supplied electromagnetic oscillations is chosen from the condition ^c * 0J £ _r <qS £ _TI * where £ _m is the boundary frequency of the transistor.