阅读说明：本技术 Mosfet测试装置 (MOSFET test device ) 是由 杨炜光 于 2019-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种MOSFET测试装置,包括：控制板,用于控制继电器输出控制信号；电压器,用于产生电压小信号；脉变变压器,与被测元件的发射极和集电极电连接,用于对所述电压器产生的电压小信号进行层层放大,使电压小信号放大成高额电压信号；监测单元,通过测试电路监测被测元件的参数信息。本发明通过控制板对内部功率源激励产生脉冲信号,电压器产生电压小信号,通过脉变电路,层层放大,使其达到2000V的高额电压信号,测试电路对待测器件进行测试,具有精度高、测试速度快的优点。(The present invention provides a kind of MOSFET test devices, comprising: control panel, for controlling relay output control signal；Voltage device, for generating the small signal of voltage；Arteries and veins becomes transformer, is electrically connected with the emitter and collector of detected element, the small signal of voltage for generating to the voltage device is amplified layer by layer, makes voltage low level signal amplification at great number voltage signal；Monitoring unit, by the parameter information for testing circuit monitoring detected element.The present invention motivates internal power source by control panel and generates pulse signal, and voltage device generates the small signal of voltage, passes through arteries and veins power transformation road, amplify layer by layer, the great number voltage signal of 2000V is reached, test circuit device under test is tested, and has the advantages that precision is high, test speed is fast.)

MOSFET测试装置

技术领域

本发明涉及MOS管检测领域，尤其涉及一种MOSFET测试装置。

背景技术

MOS管测试仪又叫功率器件图示仪，是半导体器件生产厂商、电子产品整机厂商、电子专业实验室等机构最常用的一种仪器之一。

传统的功率器件特性图示仪近似于一种专用示波器，它能直接观察各种功率器件的特性曲线及曲性簇。例如：可以直接观测半导体管的共集电极，共基板和共发射极的输入特性，输出特征，转换特征，β参数以及α参数等，并可根据需要，测量半导体管的其他各项极限特性与击穿特性参数。

时下一些国外进口的高端图示仪更是以高压大功率、数显和曲线两种数据结果的保存、毫伏纳安级的分辨率以及丰富的外联接口（机械手、探针台、分选机……）等诸多先进特性，主导和占据着中国“高端图示仪”近乎全部的市场。

现在通用的功率器件图示仪基本上是国产图示仪的天下，价格大多都徘徊在数千元这样的级别，国外仪器厂家基本上都退出了通用图示仪的市场。但是国产图示仪的性能较差，设计比较“土”。

国产图示仪的测试电路如图1所示，该测试电路可看作一个高压恒流源向待测管馈电，用万用表就可直接读出管子的反向击穿电压。电路实质上是一个反馈式直流变换器，它将3V直流电压转换为1200V左右的主高压直流电。电路通电后，由于变压器T的绕组N1与N2之间的耦合反馈作用，使电路形成强烈振荡，振荡电压经绕组N3升压，由VD2整流后向电容c2充电，使C2两端可获得约1200v直流高压。此高压经高值电阻器R2限流施加到待测管，使管子击穿，并接在待测管两端的万用表就能直接读出管子的反向击穿电压。由于R2电阻值很大，起到一个恒流源作用。

传统的MOS管测试仪测试电流分辨率在1uA以内，打压分辨率在100mV以内，且测试一个参数大概需要30秒，测试效率极低，操作非常繁琐。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种MOSFET测试装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

MOSFET测试装置，包括：

控制板，用于控制继电器给各功率源输出控制信号；

电压器，用于产生±35V或±65V电压信号；

脉冲变压器，与MOSFET的发射极和集电极电连接，用于对所述电压器产生的电压信号层层放大，使其放大成两路高额电压信号；

监测单元，通过测试电路监测MOSFET的参数信息。

作为本发明的进一步改进，所述测试电路包括：开关S1-开关S4、电阻R1-电阻R3、电压表，开关S1串接电阻R1后连接在MOSFET的集极和发射极之间，MOSFET的集电极和发射极之间连接有依序串接的电阻R3、开关S4、电阻R2、开关S2，MOSFET的集极和发射极之间还连接一串接的开关S3和可调电源。

作为本发明的进一步改进，所述脉冲变压器的一端与被测器件的集电极连接，所述脉变变压器的另一端与被测器件的发射极连接。

作为本发明的进一步改进，所述脉冲变压器放大信号的过程是：通过电流表读取Ib和IC，计算出放大倍数，使电压信号放大成不超过2000V的高额电压信号。

作为本发明的进一步改进，所述继电器为水银继电器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过控制板对内部功率源激励产生脉冲信号，电压器产生电压小信号，通过脉变电路，层层放大，使其达到2000V的高额电压信号，测试电路对待测器件进行测试，具有精度高、测试速度快的优点。

附图说明

图1是国产图示仪的测试电路示意图。

图2是测试电路的示意图。

图3是漏极D－源极S间击穿电压的示意图。

图4是通态漏极电流的示意图。

图5是正向压降的示意图。

图6是反向栅极－源极电压的示意图。

图7是正向栅极－源极电压的示意图。

图8是通态栅极－源极电压的示意图。

图9是栅极－源极阀值电压的示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

本实施例的MOSFET测试装置是由上位机编写测试条件通过对内部功率源激励产生脉冲信号、具体线路进行控制达到对器件进行测试的目的。在一定的测试条件下，这些源与条件负载按照条件准确的连接，其中包含了大量的负载、转换功率源和所要求的外部测试线路。

本实施例的MOSFET测试装置，包括：控制板，用于控制继电器输出控制信号；电压器，用于产生电压小信号；脉变变压器，与被测元件的发射极和集电极电连接，用于对电压器产生的电压小信号进行层层放大，使电压小信号放大成高额电压信号；监测单元，通过测试电路监测被测元件的参数信息。

脉变变压器的一端与被测器件的集电极连接，脉变变压器的另一端与被测器件的发射极连接。

本实施例的测试原理图如图3-图9所示，其中，图3为BVDSS（在栅极－源极短路情况下，漏极D－源极S间击穿电压）；图4为IDS(ON)（通态漏极电流）；图5为VF（正向压降）；图6为VGSR（反向栅极－源极电压）；图7为VGSF（正向栅极－源极电压）；图8为VGSON（通态栅极－源极电压）；图9为VGSTH（栅极－源极阀值电压）。

图2是简单的测试装配图，DUT是被测试元件。其中包含了电压源、电流源、测试电压表、各种负载电阻和具体的测试线路等。具体地，测试电路包括：开关S1-开关S4、电阻R1-电阻R3、电压表，开关S1串接电阻R1后连接在被测元件的集极和发射极之间，被测元件的集电极和发射极之间连接有依序串接的电阻R3、开关S4、电阻R2、开关S2，被测元件的集极和发射极之间还连接一串接的开关S3和可调电源，开关S4与电阻R2的接线端还连接至被测器件的集极。

该MOSFET测试装置由继电器板、高低源板、模拟板、归一化板及控制板组成，***有交直流供电及脉冲变压器提供脉变高压，内置工控计算机主板控制。

本实施例的智能化主要体现在系统软件和丰富的handler接口；高度集成主要体现在整机尺寸只有450×570×280单位mm，高精度高分辨率体现在分辨率为电压1mV电流1nA 测试精度为0.2%+2LSB；本实施例采用电压信号脉变技术，装置内部电压器产生电压小信号，通过脉变电路，层层放大，使其达到2000V的高额电压信号。

新型MOS管测试仪改变以往传统的机械旋钮加信号类示波器采样的测试，采用新型的脉冲测试方法，上位机编写测试条件，水银继电器切换，使得测试操作简单（程序一次编写，永久调用，只需发送一次即可测试），精度高（电流分辨率1nA，电压分辨率1mV），速度快(测试速度快，一个参数测试只需0.5ms)，极大提高了测试效率，给MOS管测试带来颠覆性体验。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。