Transistormeßtechnik

ISBN-13: 9783663008279 / Niemiecki / Miękka / 1966 / 344 str.

Reinhold Paul

Opis

Die Transistortechnik ist eines jener Gebiete, auf dem in den letzten Jahren ganz erhebliche Fortschritte technischer und wirtschaftlicher Art gemacht werden konnten. An dieser Entwicklung hat die Transistormesstechnik, die sich mit den Verfahren zur Bestimmung der Kennwerte und Kenngrossen des Transistors be schaftigt, in ganz entscheidendem Masse Anteil. Eine geschlossene Darstellung der vielfaltigen Messverfahren erscheint deshalb zum gegenwartigen Zeitpunkt als gerechtfertigt. Die Entstehung einer "Transistormesstechnik" hat verschiedene Ursachen: Der Transistor muss, seiner Funktionsweise entsprechend, durch mehr Kennwerte beschrieben werden als die in dieser Hinsicht wesentlich angenehmere Elektronen rohre. Die Kennwerte hangen zudem von einer ganzen Reihe von Parametern wie Frequenz, Arbeitspunkt, Temperatur ab, die es dem Hersteller aus wirtschaftlichen Grunden versagen, auch nur annahernd ausreichendes Datenmaterial fur die vielen Anwendungsbereiche bereitzustellen. Auch die relativ leicht eintretende Gefahr der Uberlastung des Transistors zwingt den Hersteller, eine grossere Anzahl von Kenn werten und Sicherheitsgrenzen anzugeben, die durchweg auf experimentellem Wege kontrolliert werden. Schliesslich veranlassten - vor allem in der ersten Entwicklungs phase - die grossen, heute durch die Planartechnologie eingeengten Streuungen der Kenngrossen einen hohen messtechnischen Aufwand seitens des Herstellers, um dem Anwender einigermassen vertretbare Streugrenzen herausmessen zu konnen. Gegenstand der Transistormesstechnik sind nicht die grundsatzlichen schwach stromtechnischen Messverfahren schlechthin, sondern ihre Anpassung und An wendung auf den Transistor unter Beachtung seiner Besonderheiten. Die Fulle der bekannt gewordenen Verfahren versagte es von vornherein, uber das zum Ver standnis grundsatzlich Notwendige hinauszugehen, und die vielen Schaltungs auslegungen im Detail zu analysieren. Diese Kurzung durfte zugunsten einer uber sichtlicheren Darstellung vertretbar sein."

Spis treści

Schreibweise und Formelzeichen der Wichtigsten Grössen.- 1. Kennwerte des Transistors.- 1.1. Statische Kennwerte.- 1.1.1. Verlustleistung. Maximale Ströme.- 1.1.2. Maximale Spannungen.- 1.1.3. Restströme.- 1.1.4. Restspannung. Sättigungsspan?ung.- 1.1.5. Stromverstärkungen AN,AI, BN, BI. Kollektor-Basis-Stromverhältnis.- 1.2. Dynamische Kennwerte.- 1.2.1. Vierpolparameter. Verstärkungsgrößen.- 1.2.2. Grenzfrequenzen.- 1.2.2.1. Grenzfrequenz fhfb.- 1.2.2.2. Grenzfrequenzenh fhfe, f1 Transitfrequenz fT.- 1.2.2.3. Grenzfrequenz fy21.- 1.2.2.4. Maximale Schwingfrequenz.- 1.2.2.5. Kollektorzeitkonstante.- 1.2.3. Ersatzschaltungen.- 1.3. Kennwerte für das Impuls und Schaltverhalten.- 1.3.1. Schaltzeiten.- 1.3.2. Ladungssteuerparameter.- 1.4. Thermische Kennwerte.- 1.4.1. Sperrschichttemperatur unter statischen Verhältnissen.- 1.4.2. Sperrschichttemperatur unter dynamischen Verhältnissen.- 1.5. Rauschkennwerte.- 1.5.1. Rauschzahl.- 1.5.2. Rauschvierpol. Rauschkennwerte.- 1.5.3. Bestimmung der Rauschkennwerte.- 1.6. Angaben im Datenblatt. Meßbedingungen.- 1.6.1. Empfohlene Datenangaben für verschiedene Transistortypen.- 1.6.2. Allgemeine Meßbedingungen.- 2. Messung statischer Kennwerte.- 2.1. Aufnahme der Kennlinienfelder.- 2.1.1. Punktweise Aufnahme durch Strom-Spannungs-Messung.- 2.1.2. Oszillografische Kennlinienaufnahme.- 2.2. Durchbruch und Durchgreifspannung.- 2.2.1. Gleichstromverfahren.- 2.2.2. Dynamische Verfahren.- 2.2.3. Durchgreifspannung.- 2.3. Restströme.- 2.4. Kollektorrest und Sättigungsspannung.- 2.5. Gleichstromverstärkungen.- 2.6. Emitter und Kollektorbahnwiderstand.- 3. Messung dynamischer Kennwerte.- 3.1. Scheinleitwerte.- 3.1.1. Ausschlagsverfahren.- 3.1.2. Nullverfahren.- 3.2. Übertragungsgrößen.- 3.2.1. Bestimmung durch Rechnung.- 3.2.2. Betrags und Phasenmessung.- 3.2.3. Nullverfahren.- 3.3. Quasistatische Kenngrößen.- 3.3.1. Grafische Verfahren.- 3.3.2. Strom-Spannungs-Messung.- 3.3.3. Oszillografische Verfahren.- 3.3.4. Nullverfahren.- 3.4. Dynamische Kenngrößen.- 3.4.1. Übertragungsleitwert vorwärts (y21).- 3.4.2. Übertragungsleitwert rückwärts (-y12).- 3.4.3. Kurzschlußstromübersetzung (h21).- 3.4.4. Leerlaufspannungsüübersetzung rückwärts (h12).- 3.5. Leistungsverstärkung.- 3.6. Grenzfrequenzen.- 3.6.1. Grenzfrequenz fhfb.- 3.6.2. Grenzfrequenz fhfe.- 3.6.3. Grenzfrequenz f1. Transitfrequenz fT.- 3.6.4. Maximale Schwingfrequenz.- 3.6.5. Kollektorzeitkonstante.- 3.7. Ersatzschaltelemente.- 3.7.1. Basiswiderstand.- 3.7.2. Diffusionswiderstand.- 3.7.3. Emitter und Kollektorbahnwiderstand.- 3.7.4. Übersetzungsfaktor.- 3.7.5. Emitterleitwert.- 3.7.6. Kollektorleitwert.- 3.7.7. Emitterkapazität.- 3.7.8. Kollektorkapazität.- 3.7.9. Längsinduktivität.- 3.8. Koaxiale Meßverfahren.- 3.8.1. Meßfassung.- 3.8.1.1. Ausführungsformen von Meßfassungen.- 3.8.1.1.1. Kegelfassung.- 3.8.1.1.2. Winkelfassung.- 3.8.1.2. Prüfung der elektrischen Eigenschaften der Meßfassung.- 3.8.1.3. Einfluß der Fußpunktkapazitäten und Zuleitungsinduktivitäten.- 3.8.2. Scheinleitwerte.- 3.8.2.1. Meßleitungsverfahren.- 3.8.2.2. Richtkopplerverfahren.- 3.8.2.3. Koaxialkomparator.- 3.8.3. Übertragungsgrößen.- 3.8.3.1. Bestimmung aus Scheinleitwert und Spannungsübersetzung.- 3.8.3.2. Koaxialkomparator.- 3.8.4. Grenzfrequenzen.- 3.8.5. Leistungsverstärkung.- 4. Messung der Kennwerte des Impuls und Schaltverhaltens.- 4.1. Meßanordnung.- 4.1.1. Impulsgenerator.- 4.1.2. Kabel.- 4.1.3. Oszillograf.- 4.2. Schaltzeiten und Schaltzeitkonstanten.- 4.2.1. Schaltzeitkonstante ?10. Anstiegzeitkonstante.- 4.2.2. Abfallzeitkonstante ?F.- 4.2.3. Sättigungszeitkonstante ?S.- 4.3. Ladungssteuerparameter.- 4.3.1. Kollektorzeitfaktor ?C(?CÜ). Ladung QVC(QVCÜ).- 4.3.2. Sättigungszeitfaktor ?S.- 4.3.2.1. Verfahren nach Sparkes.- 4.3.2.2. Verfahren nach Nanavati.- 4.3.2.3. Verfahren nach Le Can.- 4.3.2.4. Verfahren nach Simmons.- 4.3.3. Stromverstärkung.- 5. Messung thermischer Kennwerte.- 5.1. Sperrschichttemperatur und thermischer Widerstand.- 5.1.1. Verfahren konstanter Sperrschichttemperatur.- 5.1.2. Verfahren konstanter Bezugstemperatur.- 5.1.3. Temperaturabhängige Parameter.- 5.1.4. Reststromverfahren.- 5.1.5. Flußspannungsverfahren.- 5.1.6. Gleichstromverstärkungsverfahren.- 5.1.7. Ausnutzung des Eingangskurzschlußwiderstands.- 5.2. Wärmeaustauschwiderstand.- 5.3. Thermische Zeitkonstanten.- 6. Messung der Rauschzahl.- 6.1. Leistungsgenerator.- 6.2. Prüfschaltung.- 6.3. Meßverstärker und Indikator.- 6.3.1. Meßverstärker.- 6.3.2. Indikator.- 6.3.3. Zusammenhang zwischen EingangsgrößeundLeistungsindikatorausschlag.- 6.3.4. Bestimmung der äquivalenten Rauschbandbreite.- 6.3.5. Eichmnööglichkeiten der An1a e Einffluuß des nachfnlcgenden Verctärkerg.- 6.4. Meß3verfahren.- 6.4.1. Verfahren konstanter relativer Ausgangsleistung.- 6.4.2. Verfahren konstanter relativer Eingangsleistung.- 6.4.3. Weitere Verfahren.- Tafel 1.1..- Tafel 1.2..- Tafel 1.3..- Tafel 1.4..- Tafel 1.5..- Tafel 1.6..- Tafel 3.1. Beilage.- Tafel 3.2..- Sachwörterverzeichnis.

O autorze

Prof. Dr.-Ing. Reinhold Paul lehrt an der TU Hamburg-Harburg im Fachbereich Elektrotechnik/Technische Elektronik.