[發明專利]一種新型三極管反向飽和電流測試儀

無效

• 申請號: 201410282692.3
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104020345A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 晏敏;侯志春;馬俊;何欣;劉慶;李沙
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀

技術領域

本發明涉及測試儀器技術領域，具體涉及一種新型三極管反向飽和電流測試儀。?

背景技術

隨著電子技術的不斷發展，三極管在電子產品中起著越來越重要的作用。三極管相關特性都可能對電子產品性能產生較大影響，尤其是三極管的反向飽和電流特性，該特性使用不當可能導致電子產品不能正常工作甚至造成嚴重的安全事故，如燒壞、爆炸等，因此需要測量該特性的儀器。傳統測量方法是用電壓表直接測量其反向電壓，用電流表測其反向飽和電流，操作很不方便，而且高壓帶電操作很容易發生安全事故。傳統的測試方法很大程度上依賴電流表的精度，而普通高精度電流表價格非常高，難以普遍使用，傳統反向飽和電流測試方法如圖1所示。?

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種具有低電壓測量、實時顯示反向電壓、反向飽和電流以及當前環境溫度等功能，操作簡易、高精度、低成本、安全的新型三極管反向電流測試儀。?

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種新型三極管反向飽和電流測試儀，包括：橋式輸入電路，能夠對三極管反向電壓進行采集；單片機，對單元電路進行控制和數據修正；模擬開關，在單片機的控制下，實現信號通道的選擇；電壓放大電路，放大來自所述模擬開關的輸出信號；A/D轉換裝置，對經所述電壓放大電路輸出的模擬信號通過抽樣、量化實現數字化，并將轉換后的信號輸入單片機；溫度傳感器，采集溫度對三極管導電性的補償；所述橋式輸入電路與模擬開關相連接，所述模擬開關與電壓放大電路相連接，所述電壓放大電路與A/D轉換裝置相連接，所述A/D轉換裝置與單片機相連接，所述單片機與顯示器相連接，所述模擬開關另與溫度傳感器相連接；?

所述橋式輸入電路主要由4個電阻R1，R2，R3，R4(電阻精度為±1％)和被測三極管Dxde和外界施加給橋式輸入電路的激勵E組成,該電路可以間接測出三極管Dxde的反向電壓VR和反向漏電流IR，表達式如式(1)和(2)所示：?

VR=E-Vm=(V24-V13)(1+R3R2)---(1)]]>

I_R＝[V₂₄-(V₂₄-V₁₃)]/R₄?????(2)?

若電路滿足R3＝R4，R1＝R2和R3/R2＝200，從式(1)和(2)可以看出只要測出(V24—V13)的值和V24即可。由于三極管的方向電阻很大，導致V24相對V13大得多，這樣測量大信號V24相對于測量微弱信號V13更方便、準確。因此設計中不宜直接測量V13得到IR。同時通過該關系式，直接將高壓測量轉換成了低壓測量，保證了測量時的安全性。?

所述溫度傳感器采用LM35主要測量三極管所處的環境溫度，分析不同溫度下的三極管反向漏電流特性。LM35是電壓輸出式集成溫度傳感器，在常溫下，不需要額外的校準處理，達到±1/4℃準確度，其輸出電壓V_T與溫度T的線性關系見公式(3)：?

V_T＝0.01T(3)?

所述模擬開關采用U1(CD4052)，是一個差分多路開關，其導通電阻約為100Ω，相對于電壓輸入部分運算放大器的輸入電阻(10¹²Ω)可以忽略不計。電壓V13、V24和V_T在單片機IO0和IO1片選端的控制下可以分時通過該差分多路開關傳輸到Vout1和Vout2端，以提供給差分輸入端。CD4052的輸入輸出邏輯關系見表1。?