[发明专利]一种新型三极管反向饱和电流测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及测试仪器技术领域，具体涉及一种新型三极管反向饱和电流测试仪。 

背景技术

随着电子技术的不断发展，三极管在电子产品中起着越来越重要的作用。三极管相关特性都可能对电子产品性能产生较大影响，尤其是三极管的反向饱和电流特性，该特性使用不当可能导致电子产品不能正常工作甚至造成严重的安全事故，如烧坏、爆炸等，因此需要测量该特性的仪器。传统测量方法是用电压表直接测量其反向电压，用电流表测其反向饱和电流，操作很不方便，而且高压带电操作很容易发生安全事故。传统的测试方法很大程度上依赖电流表的精度，而普通高精度电流表价格非常高，难以普遍使用，传统反向饱和电流测试方法如图1所示。 

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有低电压测量、实时显示反向电压、反向饱和电流以及当前环境温度等功能，操作简易、高精度、低成本、安全的新型三极管反向电流测试仪。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种新型三极管反向饱和电流测试仪，包括：桥式输入电路，能够对三极管反向电压进行采集；单片机，对单元电路进行控制和数据修正；模拟开关，在单片机的控制下，实现信号通道的选择；电压放大电路，放大来自所述模拟开关的输出信号；A/D转换装置，对经所述电压放大电路输出的模拟信号通过抽样、量化实现数字化，并将转换后的信号输入单片机；温度传感器，采集温度对三极管导电性的补偿；所述桥式输入电路与模拟开关相连接，所述模拟开关与电压放大电路相连接，所述电压放大电路与A/D转换装置相连接，所述A/D转换装置与单片机相连接，所述单片机与显示器相连接，所述模拟开关另与温度传感器相连接； 

所述桥式输入电路主要由4个电阻R1，R2，R3，R4(电阻精度为±1％)和被测三极管Dxde和外界施加给桥式输入电路的激励E组成,该电路可以间接测出三极管Dxde的反向电压VR和反向漏电流IR，表达式如式(1)和(2)所示： 

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

I_R＝[V₂₄-(V₂₄-V₁₃)]/R₄     (2) 

若电路满足R3＝R4，R1＝R2和R3/R2＝200，从式(1)和(2)可以看出只要测出(V24—V13)的值和V24即可。由于三极管的方向电阻很大，导致V24相对V13大得多，这样测量大信号V24相对于测量微弱信号V13更方便、准确。因此设计中不宜直接测量V13得到IR。同时通过该关系式，直接将高压测量转换成了低压测量，保证了测量时的安全性。 

所述温度传感器采用LM35主要测量三极管所处的环境温度，分析不同温度下的三极管反向漏电流特性。LM35是电压输出式集成温度传感器，在常温下，不需要额外的校准处理，达到±1/4℃准确度，其输出电压V_T与温度T的线性关系见公式(3)： 

V_T＝0.01T(3) 

所述模拟开关采用U1(CD4052)，是一个差分多路开关，其导通电阻约为100Ω，相对于电压输入部分运算放大器的输入电阻(10¹²Ω)可以忽略不计。电压V13、V24和V_T在单片机IO0和IO1片选端的控制下可以分时通过该差分多路开关传输到Vout1和Vout2端，以提供给差分输入端。CD4052的输入输出逻辑关系见表1。