JPS6026468B2

JPS6026468B2 - 順電流増幅率測定装置の較正回路

Info

Publication number: JPS6026468B2
Application number: JP4282379A
Authority: JP
Inventors: 新一花山
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1979-04-09
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1985-06-24
Also published as: JPS55135761A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、規定の条件のもとで素子の日頃電流増幅率
を測定する順電流増幅率測定装置の測定誤差を鮫正する
ために用いられる順電流増幅率測定装置の鮫正回路に関
する。

第１図は供謎トランジスタとしてＮＰＮ型のトランジス
タの順電流増幅率（ｈＦ８）を測定するための、日頃電
流増幅率測定装置の概略的な構成を示すブロック図であ
る。

このような装置でトランジスタ１のｈＦＥを測定するに
は、トランジスタ１のコレクタ、ェミッタ間電圧ＶｃＥ
が規定値となるように電源２の出力電圧を調整すると共
に、規定のコレクタ電流ｌｃが流れるようにバイアス電
源３の出力電圧を調整してベース電流ＩＢを変化させる
。そしてｈＦＥはコレクタ電流ｌｃとべ‐ス電流・８と
の比すなわち声で求めることができる。このときｌｃ，
ＩＢが大電流の場合には、トランジスタ１の接合部の温
度上昇によるｈＦ８の変化を最小にするために、ベース
電流ＩＢはスイッチ４によって、周期的に断続される。
なお図において上記スイッチ４と直列接続される抵抗５
はトランジスタ１を保護するためのものである。第２図
は上記第１図に示す順電流増幅率測定装置を具体的に示
す構成図である。図において１１はトランジスタ１のコ
レクタ、ェミッタ間電圧ＶｃＥを設定するための電圧設
定回路であり、この電圧設定回路１１はｎビットのデ
ィジタル情報に応じた値の電流を出力するＤ／Ａコンバ
ータ１２、このＤ／Ａコンバータ１２の出力電流に応じ
た電圧を出力する電圧変換器１３、この電圧変換器１３
の出力電圧を反転増幅し、センス端子（Ｃｖ）で供給電
圧を検出しながらこの電圧をフオース端子（Ｃｉ）を介
してトランジスタ１のコレクタに供給する反転増幅器１
４、トランジスタ１のェミッタ電圧をセンス端子（Ｅｖ
）を介して検出するボルテージフオロワ１５、このボル
テージフオロワ１５の出力電圧を反転増幅する反転増幅
器１６、この反転増幅器１６の出力端と上記反転増幅器
１４の入力端との間に接続される抵抗１７から構成され
ている。すなわち、上記電圧設定回路１１では、ボルテ
ージフオロワ１５によつてトランジスターのヱミツタ電
圧を検出し、この検出電圧を反転して反転増幅器１４の
入力端に供給することによりトェミッタ電圧にかかわり
なくトランジスタ１のコレクタ、ェミッタ間電圧ＶｃＥ
は、常に入力ディジタル情報に応じた電圧に設定される
ようになっている。また図において２１は上記トランジ
スタ１のコレクタ電流ｌｃを設定するための電流設定回
路であり、この電流設定回路２１はｎビットのディジタ
ル情報に応じた値の電流を出力するＤ／Ａコンバータ２
２、このＤ／Ａコンバータ２２の出力電流に応じた電圧
を出力する反転増幅器２４、この反転増幅器２４の出力
端と上記トランジスタ１のェミッタが接続されるフオー
ス端子（Ｅｉ）との間に接続される可変抵抗２５、この
可変抵抗２５の一端ａにおける電圧を検出するボルテー
ジフオロワ２６、上記可変抵抗２５の他端ｂにおける電
圧を反転増幅する反転増幅器２７、上記ボルテージフオ
ロワ２６の出力電圧と上記反転増幅器２７の出力電圧と
の加算電圧を反転増幅することにより、上記可変抵抗２
６における降下電圧を出力する反転増幅器２８、この反
転増幅器２８の出力端と上記反転増幅器２４の入力との
間に接続される抵抗２９とから構成されている。

すなわち、上記電流設定回路２１では、フオース端子（
Ｅｉ）を介して可変抵抗２５に規定のコレクタ電流ｌｃ
が流れたとき、この可変抵抗２５における降下電圧が上
記Ｄ／Ａコンバータ２２の入力ディジタル情報に応じた
電圧と一致するように作動して、トランジスタ１に規定
のコレクタ電流ｌｃが流されるようになっている。さら
に図において３１はトランジスタ１のベースに接続され
たフオース端子（Ｂｉ）から、ベースに流れ込むベース
電流１８の値を測定するための電流測定回路であり、こ
の電流測定回路３１はその入力端が上記フオース端子（
Ｂｉ）に接続される演算増幅器３２、その出力端が抵抗
３３を介して前記フオース端子（Ｅｉ）に接続され、上
記演算増幅器３２と共に閉ループを構成してベース電流
ＩＢを流すための演算増幅器３４、上記演算増幅器３２
の入力端と出力端との間に接続され、上記閉ループに流
れる電流のレンジを決定するための可変抵抗３５、上記
フオース端子（Ｅｉ）における電圧を検出するためのボ
ルテージフオロワ３６、このポルテ−ジフオロワ３６、
このボルテージフオロワ３６電圧を反転増幅する反転増
幅器３７、この反転増幅器３７の出力端と上記演算増幅
器３４の入力端との間に接続される抵抗３８、上講演算
増幅器３２の出力端と上記演算増幅器３４の入力端との
間に接続される抵抗３９、上記演算増幅器３２の出力端
電圧を検出する演算増幅器４０、この演算増幅器４０の
出力電圧をｎビットのディジタル情報に変換するＡ／Ｄ
コンバータ４１から構成されている。

すなわち、上記電流測定回路３１では二つの演算増幅器
３２，３４からなる閉ループでベース電流１８を流し、
ボルテージフオロワ３６と反転増幅器３７および演算増
幅器３４でフオース端子Ｅｉの電圧を一定に保持し、こ
のとき演算増幅器３２の出力電圧をＡ／○変換すること
により、ベース電流１８が測定される。従釆、上記のよ
うな構成の順電流増幅率測定装置の鮫正を行なうには、
予め標準の順電流増幅率測定装置を用意し、この測定装
置でｈＦＢを測定した素子を標準素子としそのｈＦ８を
標準値とする。そして他の測定装置を鮫正するときには
、鮫正される測定装置で上記標準素子を測定し、この測
定値が標準値に近ず〈ように各回路定数を調整すること
により鮫正している。さらに各回路定数を調整しても測
定値が標準値に近ずかない場合には、相関グラフ等によ
り近似値を求める等の手段を用いている。このように従
釆では順電流増幅率測定装置を鮫正する場合、小電流か
ら大電流までの数多〈の標準素子を用意しなければなら
ないといった欠点があると共に、標準の順電流増幅率測
定装置自体の精度誤差や標準素子のｈＦＢの温度による
変動があるために精度良く鼓正することができないとい
った欠点がある。

この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的とするところは、標準素子を必要とせず
しかも高精度で日頃電流増幅率測定装置の鮫正が行なえ
る順電流増幅率測定装置の鮫正回路を提供することにあ
る。

以下図面を参照してこの発明の−実施例を説明する。

第３図はこの発明に係る順電流増幅率測定装置の鮫正回
路の一実施例の回路構成図である。

図において端子Ｔ，は前記第２図に示す順電流増幅率測
定装置のフオース端子（Ｃｉ）およびセンス端子（Ｃｖ
）に接続されると共に、端子Ｔ２，Ｔ３は同様にセンス
端子（Ｅｖ）、フオース端子（Ｅｉ）にそれぞれに接続
される。そして上記端子Ｔ，とＴ２の間には抵抗５１が
、さらに上記端子Ｔ，とＴ３の間には抵抗５２がそれぞ
れ接続される。さらに上記抵抗５２の一端ａにはこにお
ける電圧を検出するためのボルテージフオロワ５３の入
力端が、他端ｂにはここにおける電圧を検出するための
もう一つのボルテージフオロワ５４の入力端がそれぞれ
接続される。そして上記ボルテージフオロワ５４の出力
端は抵抗５５を介して演算増幅器５６の入力端に接続さ
れる。またこの演算増幅器５６の入力端と出力端との間
には抵抗５７が接続される。すなわち、上記演算増幅器
５６‘ま二つの抵抗５５，５７と共に上記ボルテージフ
オロワ５４の出力電圧を二つの抵抗５５，５７の抵抗比
に応じた倍率で反転増幅する反転増幅器５８を構成し、
その出力端は抵抗５９を介して演算増幅器６０の入力端
に接続される。一方上記ボルテージフオロワ５３の出力
端は抵抗６１を介して上記演算増幅器６０の入力端に接
続される。また上記演算増幅器６０の入力端と出力端と
の間には抵抗６２が接続される。すなわち、上記演算増
幅器６０は三つの抵抗５９，６１，６２と共に反転増幅
器６３を構成し、抵抗６１，６２の抵抗比に応じた倍率
で上記ボルテージフオロワ５３の出力電圧を反転増幅し
、さらに抵抗５９，６２の抵抗比に応じた倍率で上記反
転増幅器５８の出力電圧を反転増幅すると共に反転増幅
した二つの電圧を加算出力するようになっている。また
上記反転増幅器６３の出力端には可変抵抗６４の一端が
接続され、さらにこの可変抵抗６４の他端は端子Ｔ４を
介して前記フオース端子（Ｂｉ）に接続される。次に上
記のように構成された回路を用いた鮫正方法について説
明する。

いま第２図に示す順電流増幅率測定装置において、トラ
ンジスタ１の代わりに第３図に示す回路を接続し、この
後二つのＤ／Ａコンバータ１２，２２に所定のディジタ
ル情報を入力して、フオース端子（Ｃｉ）とセンス端子
（Ｅｖ）の間の電圧、すなわちコレクタ、ヱミッタ間電
圧Ｖｃ８を所定値に設定すると共にフオース端子（Ｅｉ
）から流れ出る電流、すなわちコレクタ電流ｌｃを所定
値に設定する。このとき上記電圧ＶｃＥは第３図中の抵
抗５１の両端に印加され、また上記コレクタ鷺流ｌｃは
抵抗５２に流れることになる。したがって上記抵抗５２
ではコレクタ電流ｌｃに応じた降下電圧が生ずることに
なる。そして上記抵抗５２の一端ａにおける電圧をｅａ
とすると、ボルテージフオロワ５３はこの電圧ｅａを検
出して反転増幅器６３に出力する。同様に上記抵抗５２
の他端ｂにおける電圧をｅｂとすると、．ボルテージフ
オロワ５４はこの電圧ｅｂを検出して反転増幅回路５８
に出力する。また反転増幅回路５８は上記電圧ｅｂを反
転増幅する。いまこの反転増幅器５８の二つの抵抗５５
，５７の抵抗値が等しいとすると、この反転増幅器５８
の出力電圧ｅｃは−ｅｂとなる。さらに反転増幅器ムＡ
において三つの抵抗５９，６１，６２の抵抗値が等しい
とすると、この反転増幅器６３の出力電圧ｅｄは上記ボ
ルテージフオロワ５３の出力電圧ｅａと上記反転増幅器
５８の出力電圧ｅｃとの和ｅａ十ｅｃとなる。ここでｅ
ｃは−ｅｂなので上記電圧ｅｄはｅａ−ｅｂ、すなわち
反転増幅器６３の出力電圧ｅｄはコレクタ電流ｌｃを流
したときの、抵抗５２の両端間における降下電圧となる
。また反転増幅器６３の出力電圧がｅｄのとき、可変抵
抗６４の抵抗値をＲとすると、端子Ｌおよびフオ一端子
（Ｂｉ）扮して流れる電流ＩＢ‘ま青となる。ここで上
記可変抵抗６４の抵抗値Ｒの値を調整することによって
、コレクタ電流ｌｃの値の・，〇、布、姉青の任意の値
のべ‐ス電流ＩＣを流すことができる。

たとえば前記抵抗５２の抵抗値を１（Ｑ）、この抵抗５
２に流すコレクタ電流ｌｃを１（Ａ）とすると、ｅａ＝
１（Ｖ）、ｅｂ＝０（Ｖ）となってｅｄ＝−１（Ｖ）と
なる。このとき可変抵抗６４の抵抗値Ｒを１０（Ｑ）に
調整するとべ‐ス電流１１８の値は、端子Ｌに流れ込む
方向を正方向とするとｆｌｏｏ（仇Ａ）となる。すなわ
ち、このとき第３図に示す回路はｌｃが１（Ａ）のとき
、順電流増幅率ｈＦＥが１０のＮＰＮトランジスタと同
等の作用をする。したがってこのとき第２図に示す順電
流増幅率測定回路の、Ａ／Ｄコンバータ４１における読
みが１８＝十１００（舵Ａ）となるように各回路定数を
調整すれば、ｌｃ＝０（Ａ）ｈＦＥ＝１０のトランジス
タに対する鮫正が完了する。また可変抵抗６４の抵抗値
Ｒを１００（Ｑ）、１（ＫＯ）それぞれに設定すると、
ベース電流ＩＢの値はそれぞれ＋１０（ＭＡ）、十１（
仇Ａ）となり、このとき第３図に示す回路はｌｃが１（
Ａ）のとき、ｈＦ８がそれぞれ１００あるいは１０００
のＮＰＮトランジスタと同等の作用をする。

したがってこのとき第２図に示す順電流増幅率測定装置
の、Ａ／Ｄコンバータ４１における読みがＩＢコ十１０
（仇Ａ）、ＩＢ＝＋１（ｍＡ）それぞれとなるように各
回路定数を調整すれば、ｌｃ＝１（Ａ）でｈＦ８＝１０
０あるいはｈＦＢ＝１０００のトランジスタに対する鮫
正が完了する。またコレクタ電流ｌｃの値が大きいとき
には、抵抗５２の抵抗値を小さくすれば良い。

このように上記実施例では規定のｌｃを流した上で抵抗
６４の抵抗値Ｒを調整することによって、任意のｈＦ８
をもったトランジスタと同等の作用を持たせるようにし
たので、標準素子を用いる代わりにこの回路であらゆる
ｌｃおよびｈＰ８に対する鮫正を行なうことができる。

また従釆のように温度によってｈＦＥが変動する標準素
子を用いる必要がないので、鮫正の精度を極めて高くす
ることができる。なお上記実施例ではＮＰＮトランジス
タのｈＦ８を測定する場合における鮫正について説明し
たが、これはＰＮＰトランジスタを測定する場合の鮫正
についても適用することができるのはもちろんである。

以上説明したようにこの発明によれば、供試トランジス
タに所定のコレクタ、ェミツタ間電圧を供給すると共に
所定のコレクタ電流を与え、このときベース電流入力端
に入力するベース電流値を測定してこの供敦トランジス
タの順電流増幅率を求める順電流増幅率測定装置におい
て、上記コレクタ、ェミッタ間電圧がその両端に印加さ
れる第１の抵抗と、上記コレクタ電流の電流経路に挿入
される第２の抵抗と、上記第２の抵抗の両端間の電位差
を検出する手段と、上記手段と前記順電流増幅率測定装
置のベース電流入力端との間に直列挿入され、設定すべ
き順電流増幅率に応じてその抵抗値が調整される第３の
抵抗とを具備し、任意のｂＦ８をもったトランジスタと
同等の作用をもたらせるようにしたので、標準素子を必
要とせずしかも高精度で順電流増幅率測定装置の鮫正が
行なえる順電流増幅率測定装置の鮫正回路を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】第１図は順電流増幅率測定装置の概略的な構成を示すブ
ロック図、第２図は上記装置を具体的に示す構成図、第
３図はこの発明に係る日頃電流増幅率測定装置の鮫正回
路の回路構成図である。１１……電圧設定回路、２１・・・…電流設定回路、３
１……電流測定回路、５１，５２……抵抗、５３，５４
……ボルテージフオロワ、５８，ｌｉ・・・・・・反転
増幅器、６４・・・・・・可変抵抗。第１図図Ｎ船図の舷

Claims

【特許請求の範囲】

１供試トランジスタに所定のコレクタ、エミツタ間電
圧を供給すると共に所定のコレクタ電流を与え、このと
きベース電流入力端に入力するベース電流値を測定して
この供試トランジスタの順電流増幅率を求める順電流増
幅率測定装置において、上記コレクタ、エミツタ間電圧
がその両端に印加される第１の抵抗と、上記コレクタ電
流の電流経路に挿入される第２の抵抗と、上記第２の抵
抗の両端間の電位差を検出する手段と、上記手段と前記
順電流増幅率測定装置のベース電流入力端との間に直列
挿入され、設定すべき順電流増幅率に応じてその抵抗値
が調整される第３の抵抗とを具備してなることを特徴と
する順電流増幅率測定装置の較正回路。