一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，包括计算机控制单元、时序控制单元、集电极偏置电源、基极脉冲源、测量显示单元和测试适配器，工作时，计算机控制单元向时序控制单元发送测试指令；时序控制单元控制基极脉冲源产生脉冲信号，驱动集电极偏置电源产生脉冲电压测试信号；测量显示单元通过测试适配器采集被测双极型功率晶体管的集电极和基极信号波形，分析后得到检测数据。本实用新型专利技术所采用的基极脉冲源的指标拟合足够，能够产生所需要的上升下降时间小于10ns的脉冲信号；集电极偏置电源电压足够高，驱动能力足够强，能够准确可靠的满足集电极偏置条件；测试适配器具有分布参数小、引线端电路屏蔽性能好等优点。

A standard test device for switching time parameters of bipolar power transistors

The utility model discloses a standard bipolar power transistor switching time parameter detection device, including a computer control unit and timing control unit, the collector base bias power supply, pulse source, measurement display unit and test adapter, work, computer control unit control unit sends commands to the test sequence; timing control signals control unit base pulse source, pulse voltage test signal to drive the collector bias power supply; the measuring unit is measured by a bipolar power transistor test adapter acquisition collector and base signal waveform display, after test data analysis. The fitting index base pulse source is adopted by the utility model is enough, can produce the desired pulse signal rise time less than 10ns decreased; the collector bias power supply voltage is high enough, the driving ability is strong enough, can accurately and reliably meet the collector bias conditions; test adapter has the advantages of small, distributed parameter terminal circuit with good shielding property etc..

【技术实现步骤摘要】
一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置
本技术涉及一种晶体管检测装置，具体涉及一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，属于半导体

技术介绍
(1)双极型功率晶体管特点双极型功率晶体管(PowerBipolarJunctionswitchingTransistor简称PBJT)的优点是易于产生大功率、同时获得高压和大电流、饱和压降低、模拟应用频率较高等特点。(2)双极型功率晶体管开关时间参数的重要性晶体开关管具有高频高速的特点，广泛地运用于航天航空、通讯、雷达和武器装备等电子系统和民用电子设备中，其质量直接影响电子系统(设备)可靠性。开关时间是表征双极型功率晶体管动态特性的特征参数，是评价晶体开关管的最重要的质量参数，也是电子器件生产和使用单位用于评价、验收试验双极型功率晶体开关管的最重要技术参数指标。当晶体管用作开关时，其开关时间参数将直接影响电路的工作频率和整机性能。(3)双极型功率晶体管开关时间参数测试系统目前国内功率半导体器件生产量和使用量较大的单位，均配备一定数量的双极型功率晶体管开关时间参数测试系统或者功率半导体器件动态参数测试设备(具备双极型功率晶体管开关时间参数测试功能)。这些测试系统中，国内研发的典型代表为北京励芯泰斯特生产的BC3193TM分立器件开关时间参数测试系统，目前应用较多的国外测试系统是ITC公司的ITC5730(新替代型号为：ITC57300)功率半导体器件动态参数测试系统。(4)双极型功率晶体管开关时间参数测试系统校准现状双极型功率晶体管开关时间参数测试系统在组成框架上分为：计算机控制单元、偏置电压源(直流或者脉冲)、偏置电流源(脉冲)、动态参数测量显示单元、测量用脉冲/波形源、测试适配器、标准样管以及其他辅助电路几部分组成。对该测试系统的检定可以参照“分项参数法”进行，即对该测试设备对测试结果有影响的单元进行一一检定，从而保证功率半导体器件动态参数测试设备给出的数据准确、可靠。根据被检测试设备的组成框架，偏置电压源、偏置电流源、动态参数测量单元、测量用脉冲/波形源均可以参照已有的检定规程进行检定，目前不能够实现检定的为双极型功率晶体管开关参数标准样管，标准样管开关时间范围：10ns～1000ns，技术指标：±(15％～12％)，偏置电流IB/IC：0.1A/10A～1A/100A。因此，研制一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置是非常必要的，并且该装置也有重要的应用前景。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术存在的问题作出改进，提供一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，用于双极型功率晶体管开关时间参数标准样管的检测和校准。为了实现上述目标，本技术所采用的技术方案是：一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，其特征在于，包括计算机控制单元(1)、时序控制单元(2)、集电极偏置电源(3)、基极脉冲源(4)、测量显示单元(5)和测试适配器(6)，所述计算机控制单元(1)与所述时序控制单元(2)连接，所述时序控制单元(2)和所述集电极偏置电源(3)、所述基极脉冲源(4)和所述测量显示单元(5)连接，所述集电极偏置电源(3)和所述基极脉冲源(4)与所述测试适配器(6)连接，所述测试适配器(6)与所述测量显示单元(5)连接，工作时，待测双极型功率晶体管与所述测试适配器(6)电气连接，所述计算机控制单元(1)向时序控制单元(2)发送测试指令；所述时序控制单元(2)控制所述基极脉冲源(4)产生脉冲信号，驱动所述集电极偏置电源(3)产生脉冲电压测试信号；所述测量显示单元(5)通过所述测试适配器(6)采集被测双极型功率晶体管的集电极和基极信号波形，分析后得到检测数据。前述的一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，其特征在于，所述时序控制单元(2)设定的测试周期为1μs至100μs。前述的一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，其特征在于，所述基极脉冲源(4)还包括：基极脉冲发生器(41)、基极储能单元(42)和超高速基极驱动器(43)，工作时，所述基极脉冲发生器(41)产生脉冲信号对所述基极储能单元(42)充放电，驱动所述超高速基极驱动器(43)输出脉冲信号。前述的一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，其特征在于，所述基极脉冲源(4)产生正负压差不超过30伏，电压幅度正负0.1伏至20伏，驱动脉冲电流幅度0.1安至10安的脉冲信号，脉冲信号的上升沿时间小于10ns，下降沿时间小于10ns。前述的一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，其特征在于，所述集电极偏置电源(3)产生的脉冲电压测试信号的脉冲宽度、电压幅度和电流驱动能力可调节，电压幅度不超过600伏，电流驱动能力不超过100安。前述的一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，其特征在于，所述集电极偏置电源(3)具有短路保护功能。与现有技术相比，本技术的有益之处在于：(1)因为所采用的基极脉冲源能够产生±(0.1～20)V的电压幅度(正负压差不超过30V)的脉冲，能够驱动脉冲电流幅度0.1A～10A，上升下降时间快，基极脉冲源指标拟合足够，所以能够产生所需要的上升下降时间小于10ns的脉冲信号；(2)因为所采用的集电极偏置电源电压足够高，驱动能力足够强，技术指标足够高，所以能够准确可靠的满足集电极偏置条件；(3)所采用的测试适配器具有分布参数小、引线端电路屏蔽性能好等优点。附图说明图1是本技术的一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置的一个具体实施例的组成示意图。其中：1-计算机控制单元2-时序控制单元3-集电极偏置电源4-基极脉冲源41-基极脉冲发生器42-基极储能单元43-超高速基极驱动器5-测量显示单元6-测试适配器。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作具体的介绍。参照图1，本技术包括计算机控制单元1、时序控制单元2、集电极偏置电源3、基极脉冲源4、测量显示单元5和测试适配器6，计算机控制单元1与时序控制单元2连接，时序控制单元2和集电极偏置电源3、基极脉冲源4和测量显示单元5连接，集电极偏置电源3和基极脉冲源4与测试适配器6连接，测试适配器6与测量显示单元5连接，工作时，待测双极型功率晶体管与测试适配器6电气连接，计算机控制单元1向时序控制单元2发送测试指令，计算机控制单元1的测试软件采用VisualC++6.0编制而成，通过软件实现整个校准过程的时序控制；时序控制单元2控制基极脉冲源4产生脉冲信号，驱动集电极偏置电源3产生脉冲电压测试信号；测量显示单元5通过测试适配器6采集被测双极型功率晶体管的集电极和基极信号波形，分析后得到检测数据；测试适配器6在本技术中起到桥梁的作用，用于连接待测双极型功率晶体管、集电极偏置电源3、基极脉冲源4和测量显示单元5，并将偏置电压、电流输送到待测双极型功率晶体管管脚；由于待测双极型功率晶体管的开关时间参数测试结果受电路分布参数、电容参数、阻抗、引线、电路屏蔽等影响较大，因此在测试适配器6的电路结构设计和工艺设计时要考虑尽量减小这些影响。作为一种优选的方案，时序控制单元2设定的测试周期为1μs至100μs，时序控制单元2采用上位计算机通过专用总线对FPGA发送设置命令对测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，其特征在于，包括计算机控制单元(1)、时序控制单元(2)、集电极偏置电源(3)、基极脉冲源(4)、测量显示单元(5)和测试适配器(6)，所述计算机控制单元(1)与所述时序控制单元(2)连接，所述时序控制单元(2)和所述集电极偏置电源(3)、所述基极脉冲源(4)和所述测量显示单元(5)连接，所述集电极偏置电源(3)和所述基极脉冲源(4)与所述测试适配器(6)连接，所述测试适配器(6)与所述测量显示单元(5)连接，工作时，待测双极型功率晶体管与所述测试适配器(6)电气连接，所述计算机控制单元(1)向时序控制单元(2)发送测试指令；所述时序控制单元(2)控制所述基极脉冲源(4)产生脉冲信号，驱动所述集电极偏置电源(3)产生脉冲电压测试信号；所述测量显示单元(5)通过所述测试适配器(6)采集被测双极型功率晶体管的集电极和基极信号波形，分析后得到检测数据。

【技术特征摘要】
1.一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，其特征在于，包括计算机控制单元(1)、时序控制单元(2)、集电极偏置电源(3)、基极脉冲源(4)、测量显示单元(5)和测试适配器(6)，所述计算机控制单元(1)与所述时序控制单元(2)连接，所述时序控制单元(2)和所述集电极偏置电源(3)、所述基极脉冲源(4)和所述测量显示单元(5)连接，所述集电极偏置电源(3)和所述基极脉冲源(4)与所述测试适配器(6)连接，所述测试适配器(6)与所述测量显示单元(5)连接，工作时，待测双极型功率晶体管与所述测试适配器(6)电气连接，所述计算机控制单元(1)向时序控制单元(2)发送测试指令；所述时序控制单元(2)控制所述基极脉冲源(4)产生脉冲信号，驱动所述集电极偏置电源(3)产生脉冲电压测试信号；所述测量显示单元(5)通过所述测试适配器(6)采集被测双极型功率晶体管的集电极和基极信号波形，分析后得到检测数据。2.根据权利要求1所述的一种双极型功率晶体管开关时间参数标准检测装置，其特征在于，所述时序控制单元(2)设定的测试周期为1μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐迎春，刘冲，阚劲松，王酣，
申请(专利权)人：中国电子技术标准化研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11