[实用新型]脉冲边沿整形电路以及二极管反向恢复时间测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体和电子测量技术领域，具体是指一种脉冲边沿整形电路以及二极管反向恢复时间测试装置。

背景技术

功率二极管、阶跃二极管、IGBT、晶闸管以及快恢复二极管等功率半导体器件广泛应用于电力电子领域，这些器件在正反向电压的转换过程中存在反向恢复特性，其中反向恢复时间(t_rr)是这些半导体器件的重要参数，该参数对正确选择器件和设计电路至关重要。研究表明，对超快恢复二极管、开关二极管等半导体器件而言，t_rr等参数与测试脉冲的di_F/dt(或脉冲边沿)密切相关，只有合适的di_F/dt才能形成可观的反向恢复电流I_rr以供观测。

然而现有技术中还没有合适的脉冲信号源能产生适用于trr参数测量的nS级边沿脉冲信号。因此，本发明人特地研制了nS级边沿的脉冲整形电路，并在此基础上形成一种nS级反向恢复时间测试装置。

发明内容

本发明之目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种能产生nS级边沿的脉冲信号，从而适用于开关二极管等器件的反向恢复时间高精度测量的脉冲边沿整形电路。

本发明的另一个目的是提供一种高精度的基于脉冲边沿整形电路的二极管反向恢复时间测试装置。

为实现本发明的第一个目的，本发明的技术方案是包括有脉冲信号发生器和脉冲信号前后沿加速电路，所述的脉冲信号发生器包括有用于产生初始脉冲信号的初始脉冲处理器、用于接收初始脉冲信号的主RS触发器(IC4A)，以及连接于主RS触发器后的从RS触发器(IC4B)，所述的主RS触发器(IC4A)上还连接有用于调节延迟时间的可调变阻器(IC5)，所述的脉冲信号前后沿加速电路的输入端与从RS触发器(IC4B)的脉冲信号输出端(out)连接，该脉冲信号前后沿加速电路包括有信号依次传输的第一级ECL电路、第二级ECL电路和作为饱和开关的高频功率管(TR11)，所述的第一级ECL电路包括有高频小功率管I(TR7)和高频小功率管II(TR8)，该第一级ECL电路用于将初始脉冲信号前后沿加速而不放大脉冲幅度。第二级ECL电路包括有高频中功率管I(TR9)和高频中功率管II(TR10)，该第二级ECL电路用于将初始脉冲信号前后沿进一步加速而不放大脉冲幅度，所述的高频功率管(TR11)用于将脉冲前后沿加速而且放大了幅度。该高频功率管(TR11)的集电极上还输入连接有提供偏置电压的反向电压源，该高频功率管(TR11)的集电极上设置有测试脉冲输出端(V-trr)。

进一步设置是所述的第一级ECL电路的输入脉冲的前后沿上升/下降时间约7nS，输出时前后沿上升/下降约2nS，所述第二级ECL电路的输出的前后沿上升/下降时间低于0.8nS。

本发明的另一目的是提供一种基于如权利要求1所述的脉冲边沿整形电路的二极管t_rr测试装置，其技术方案是包括以下单元：

脉冲边沿整形电路，该脉冲边沿整形电路输出nS级边沿脉冲信号(V_R)；

反向偏置放电电路，包括依次连接与nS级边沿脉冲信号(V_R)的充电电容(Co)、被测二极管(Dx)和负载电阻(RL)，该负载电阻(RL)的一端接地，另一端连接有反向恢复时间信号处理电路，该反向恢复时间信号处理电路用于将被测二极管(Dx)反向恢复时间(trr)模拟波形线性地变换成电压，并通过A/D转换输出到示波器中；

所述的被测二极管(Dx)和充电电容(Co)之间还盘接输入连接有正向电流源。