В.В. Андреев, А.А. Столяров, И.В. Соловьев
4
источнику тока. Это требование как раз и выполняет модуль форми-
рования измерительного тока, реализуя управляемый источник с по-
мощью схем на операционных усилителях. Величина измерительного
тока на выходе пропорциональна значениям управляющего напряже-
ния. Разрядность ЦАП составляет 12 бит, что позволяет достаточно
точно управлять напряжением и выбирать ток, подаваемый в транзи-
стор, в диапазоне 10…200 мкА.
Для обеспечения температурной стабильности проводимых изме-
рений значения тока должны удовлетворять нескольким условиям:
быть близкими к минимальному значению тока стока на передаточ-
ной характеристике транзистора, а также к точке нулевого темпера-
турного коэффициента.
Изменение температуры вносит дополнительную погрешность в
измеряемые значения порогового напряжения, оказывает влияние на
удельную крутизну МДП-транзистора. Температурный коэффициент
тока стока можно определить, используя зависимость [7]
2
,
D
TH
D
GS
TH
dI
dU
dK
I dT KdT U U dT
где
T
— температура.
Удельная крутизна убывает с ростом температуры, поскольку тем-
пература зависит от подвижности носителей заряда. Температурный
коэффициент удельной крутизны так же, как и порогового напряже-
ния, отрицателен. Температурный коэффициент тока стока может
принимать положительные или отрицательные значения. Это опреде-
ляется знаменателем дроби, в котором присутствует разность. В тем-
пературной компенсационной точке температурный коэффициент ра-
вен нулю. Определить точку нулевого температурного коэффициента
и настроить измерительную установку в соответствии с полученными
результатами можно с помощью переходных вольт-амперных характе-
ристик конкретных МДП-транзисторов, которые позволяет получить
разработанная установка. Используя измерительный ток истока, близ-
кий к точке нулевого температурного коэффициента, можно обеспе-
чить температурную стабильность проводимых измерений. Созданный
модуль формирования измерительного тока обеспечивает точность
формируемого выходного параметра в 1±0,2 мкА.
При проведении измерений электроды затвора и стока транзистора
заземляют. Схема подключения представлена на рис. 2. После форми-
рования требуемого измерительного тока между стоком и истоком ис-
комому пороговому напряжению будет соответствовать напряжение
между истоком и затвором. Данное напряжение считывается с помо-
щью 14-битного аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) и пере-
дается в микроконтроллер по шине PMP для последующей обработки.
