JPS6082977A - Semiconductor element characteristic measuring device - Google Patents
Semiconductor element characteristic measuring deviceInfo
- Publication number
- JPS6082977A JPS6082977A JP19184683A JP19184683A JPS6082977A JP S6082977 A JPS6082977 A JP S6082977A JP 19184683 A JP19184683 A JP 19184683A JP 19184683 A JP19184683 A JP 19184683A JP S6082977 A JPS6082977 A JP S6082977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- measured
- network analyzer
- parameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体素子の一周波測足の測定装置にるもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is directed to a single-frequency measurement device for semiconductor devices.
半導体素子の電気的特性の表わし方として、第1図のよ
うに、半導体素子を4ポートのブラックボックスと考え
た場合、さまざまのパラメータで表示することができる
。この時よく使われるパラメータとして、H,Y、およ
び2パラメータがある。これらは、いずれも各ボートの
回路変数である全電圧と全電流を関係づけるパラメータ
である。The electrical characteristics of a semiconductor device can be expressed using various parameters, assuming that the semiconductor device is a 4-port black box as shown in FIG. Parameters often used at this time include H, Y, and 2 parameters. These are parameters that relate the total voltage and total current, which are circuit variables of each boat.
Hパラメータ Vs =hs IL 十h1w I2゛
〜l門 =h□ 11 +httIz ・・・・・・(
1ンYパラメータ エ+ =Ys IVH+y、 t
v。H parameter Vs =hs IL 1h1w I2゛~l gate =h□ 11 +httIz ・・・・・・(
1-Y parameter E+ = Ys IVH+y, t
v.
I、 =y、 IV、 −)y22 V、・・・・・・
(2)Zハラメー タVt =Z11 s It −1
−z、 g I2Vt =Zx IIs +Zz t
I2 ・・・・・・(3)これらパラメータ間の違いは
、独立変数と従属変数のとシ方の違いであシ、各パラメ
ータは、これら変数を関連づける定数に他ならない。I, =y, IV, -)y22 V,...
(2) Z harameter Vt = Z11 s It -1
−z, g I2Vt =Zx IIs +Zz t
I2 (3) The difference between these parameters is the difference between an independent variable and a dependent variable, and each parameter is nothing but a constant that relates these variables.
このタイプのパラメータの測定法をHパラメータを例に
とシ説明する。hllは出力端の電圧v2をゼロ、すな
わちネットワークの出力端を短絡することによシ決定す
る。hllはこのときの入力端の電圧■1と入力端の電
流工□の比、すなわち、回路の入力インピーダンスとな
る。httは入力端を開放した場合の入力端の電圧v1
と出力端の電圧v2の比、すなわち、逆方向電圧利得を
測定することKよりめられる。この測定には開放条件と
短絡条件が基本である。A method for measuring this type of parameter will be explained using the H parameter as an example. hll is determined by setting the voltage v2 at the output to zero, ie by short-circuiting the output of the network. hll is the ratio of the voltage 1 at the input end to the current 2 at the input end, that is, the input impedance of the circuit. htt is the voltage v1 at the input end when the input end is open
From K, it is important to measure the ratio of the voltage v2 at the output terminal, that is, the reverse voltage gain. The basic conditions for this measurement are open conditions and short circuit conditions.
しかし、周波数が高くなるにつれ、上記、2条件を含む
いろいろな問題が生じる。However, as the frequency increases, various problems arise, including the two conditions mentioned above.
1、 ネットワーク端子における全電圧、全電流の′
直続ができない。1. ′ of the total voltage and total current at the network terminals
Direct continuation is not possible.
2、広帯域にわたる開放、短絡条件を得ることは難しい
。2. It is difficult to obtain open and short circuit conditions over a wide band.
3、半導体素子などの能動素子は短絡や開放状態で不安
定になる場合がある。3. Active devices such as semiconductor devices may become unstable due to short circuits or open circuits.
高い周波数に対しては、新しい測定法が必要である。高
周波伝送線路上に、第2図に示すように、4ポート素子
を入れ伝送線路を特性インピーダンス7で終端し、半導
体素子にインピーダンス8をもつ信号源9から入力信号
を加えた場合、半導体素子の入力信号、反射信号及び伝
達信号において、入力及び出力端について、電力表示で
表わすと下記のようになる。For higher frequencies, new measurement methods are needed. As shown in Figure 2, a 4-port element is inserted on a high-frequency transmission line, the transmission line is terminated with a characteristic impedance of 7, and an input signal is applied to the semiconductor element from a signal source 9 with an impedance of 8. For input signals, reflected signals, and transmitted signals, the input and output terminals are expressed in terms of power as shown below.
E、 r=s、1E、 i+S、PJ2i” ”” ”
1 l+% 烏t
bl =811 al +Su a。E, r=s, 1E, i+S, PJ2i” ”” ”
1 l+% Karasu t bl =811 al +Su a.
b2=82+ a+ +8n a2 ・・・−−(4)
ZO: 線路特性インピーダンス
′Enr:入力、出力端における反射電圧lni: 入
射電圧
例えば(4)式のS++についてめてみると、出力端側
の入射電力を零にし、入力端側の反射電力を入射電力の
比からめる。つまり出力端側に特性インピーダンスに等
しい負荷を接続することによりめることができる。b2=82+ a+ +8n a2 ...--(4)
ZO: Line characteristic impedance 'Enr: Reflected voltage at input and output terminals lni: Incident voltage For example, considering S++ in equation (4), the incident power on the output terminal side is set to zero, and the reflected power on the input terminal side is input. Consider the power ratio. In other words, this can be achieved by connecting a load equal to the characteristic impedance to the output end.
高周波伝送線路上の素子の入力及び出力の高周波特性を
Sパラメーターを用いて、測定する場合。When measuring the high frequency characteristics of the input and output of elements on a high frequency transmission line using S parameters.
他のパラメータの測定に比べ、下記に示す利点がある。Compared to measurements of other parameters, it has the following advantages:
1、特性インピーダンスと等しい抵抗値を用いる為H,
Y及びZパラメータ測定の際の開放及び短絡条件を用い
ずに済む。1. Since a resistance value equal to the characteristic impedance is used, H,
Open and short conditions during Y and Z parameter measurements are not required.
2、常に負荷を伴なう測定である為、能動素子の不安定
状態を除くことができる。2. Since the measurement always involves a load, unstable states of active elements can be eliminated.
3、入力及び出力において各信号を電力で扱うことがで
きる。3. Each signal can be handled with electric power at the input and output.
以上のことから、高周波半導体素子及び部品の電気的特
性を示す場合、一般にSパラメータを用いる。From the above, S-parameters are generally used to indicate the electrical characteristics of high-frequency semiconductor elements and components.
第3図は、高周波半導体素子の8パラメータ測定装置の
7ステムブロツク図を示すもので、高周波信号発生器1
から発生される高周波信号は、信号分路器2を通し、一
方を周波数変動検出器3へ入力し、周波数変動検出器3
において、高周波信号は所定の周波数に制御される。信
号分路器2で分路された信号の他方はネットワークアナ
ライザー4を介して被測定トランジスタ5へ印加される
。Figure 3 shows a 7-stem block diagram of an 8-parameter measuring device for high-frequency semiconductor devices.
The high frequency signal generated from the
, the high frequency signal is controlled to a predetermined frequency. The other signal shunted by the signal shunt 2 is applied to the transistor under test 5 via the network analyzer 4.
各Sパラメータの測定状態とネットワークアナライザー
4で回路を構成し、素子の高周波特性を測定する。A circuit is configured with the measurement state of each S parameter and the network analyzer 4, and the high frequency characteristics of the element are measured.
高周波半導体素子の特性を表示する場合、周波数特性を
必要とする場合が多く、従来の測定法を用いた場合、測
定周波数の数が多くなるに従い各周波数及び各パラメー
タ測定毎に周波数の設定を逐−行なわなけだばならない
為、測定時間が著しく長くかかシ、詳細な周波数特性を
測定する装置としては不適当であった。Frequency characteristics are often required when displaying the characteristics of high-frequency semiconductor devices, and when using conventional measurement methods, as the number of measurement frequencies increases, frequency settings must be performed sequentially for each frequency and each parameter measurement. -The measurement time was extremely long, making it unsuitable as a device for measuring detailed frequency characteristics.
本発明の目的とするところは、高周波素子の詳細な周波
数特性を測定する場合、測定時間が短かく、簡易化され
た測定装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a simplified measurement device that takes a short measurement time when measuring detailed frequency characteristics of a high-frequency element.
以下、第4図に本発明のSパラメータ測定装置のシステ
ムブロック図を示し不発明の詳細な説明する。Hereinafter, FIG. 4 shows a system block diagram of the S-parameter measuring device of the present invention, and the invention will be described in detail.
発振周波数の上限と下限をハードウェアで正確に規定し
、発振周波数を時間とともに一様に変化さした信号を発
生する信号発生器11ととの信号発生器11の発振信号
と同期をとシ、被測定素子15への入力及び出力信号を
検出するネットワークアナライザー14と被測定素子1
5への直流バイアス電源16から、測定系を構成する。The upper and lower limits of the oscillation frequency are accurately defined by hardware, and the oscillation signal of the signal generator 11 is synchronized with a signal generator 11 that generates a signal whose oscillation frequency is uniformly changed over time. A network analyzer 14 that detects input and output signals to the device under test 15 and the device under test 1
A measurement system is constructed from a DC bias power supply 16 to 5.
測定装置の測定可能な周波数全帯域をネットワークアナ
ライザー14の有する測定分解能で帯域内を分割し、信
号発生器11の発振信号の一掃引、で各周波数のSパラ
メータを測定し、必要とする周波数の測定値のみ、ネッ
トワークアナライザー14よシ、外部装置へ出力する。The entire measurable frequency band of the measurement device is divided into bands using the measurement resolution of the network analyzer 14, and the S-parameter of each frequency is measured by sweeping the oscillation signal of the signal generator 11. Only the measured values are output from the network analyzer 14 to an external device.
本測定法において、測定周波数の設定時間、及び、周波
数設定後、各信号検出を行なっていた待ち時間を省くこ
とができると共に、測定周波数の分解能を上げ7’(場
合に対しても、初期に設定する周波数分割範囲内であれ
ば、短時間で測定を完了できる。In this measurement method, it is possible to eliminate the time required to set the measurement frequency and the waiting time for detecting each signal after setting the frequency, and to increase the resolution of the measurement frequency. As long as it is within the set frequency division range, the measurement can be completed in a short time.
この発明は、Sパラメータ測定時のみに適用されるもの
でなく、他の高周波特性において周波数特性を測定する
場合に広く適用することができる。The present invention is not only applicable to S-parameter measurements, but can be widely applied to measuring frequency characteristics in other high-frequency characteristics.
第1図は、半導体素子を2ボートのブランクボックスで
表現した図である。
第2図は置周波伝送線路上に半導体素子を入れれた場合
の各信号の状態を示す回路ブロック図である。
第3図は、従来のSパラメータ測定装置のシステムブロ
ック図でめる。
第4図は本発明の一実施例によるSパラメータ測定装置
のシステムブロック図である。
I、、I、・・・・・・半導体素子への人力1イ流、v
I+■2・・・・・・半導体素子への印加電圧、bjl
、+2・・・・・・半導体素子への入射電圧、Eg、2
・・・・・・半導体素子からの反射電圧、1,11・
・・・・・高周波信号発生器、2・・・・・・信号分路
器、3・・・・・・周波数変動検出器。
4.14・・・・・・ネットワークアナライザー、5,
15・・・・・・被測定半導体素子、6,16・・・・
・・被測足手導体素子用バイアス電源、7・・・・・・
終端インピーダンス、8・・・・・・インピーダンス、
9・・・・・・信号源。FIG. 1 is a diagram in which a semiconductor element is represented by a two-board blank box. FIG. 2 is a circuit block diagram showing the states of each signal when a semiconductor element is placed on a fixed frequency transmission line. FIG. 3 is a system block diagram of a conventional S-parameter measuring device. FIG. 4 is a system block diagram of an S-parameter measuring device according to an embodiment of the present invention. I,,I,...Human power to semiconductor devices 1st style, v
I+■2... Voltage applied to the semiconductor element, bjl
, +2...Incident voltage to the semiconductor element, Eg, 2
...Reflected voltage from semiconductor element, 1, 11.
... High frequency signal generator, 2 ... Signal shunt, 3 ... Frequency fluctuation detector. 4.14...Network analyzer, 5,
15... Semiconductor element to be measured, 6, 16...
・・Bias power supply for the foot/hand conductor element to be measured, 7・・・・・・
Terminal impedance, 8... impedance,
9... Signal source.
Claims (1)
するネットワークアナライザーとを用い、9, and a network analyzer that detects input and output signals to the device under test.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19184683A JPS6082977A (en) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | Semiconductor element characteristic measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19184683A JPS6082977A (en) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | Semiconductor element characteristic measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6082977A true JPS6082977A (en) | 1985-05-11 |
Family
ID=16281481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19184683A Pending JPS6082977A (en) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | Semiconductor element characteristic measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6082977A (en) |
-
1983
- 1983-10-14 JP JP19184683A patent/JPS6082977A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2619552A (en) | Automatic drift corrector | |
EP0216941A1 (en) | Apparatus for analysing two-channel transmission/reflection characteristics | |
US4891577A (en) | Apparatus for measuring noise characteristics | |
JPS6082977A (en) | Semiconductor element characteristic measuring device | |
JP2698615B2 (en) | Circuit element measuring device | |
US4733173A (en) | Electronic component measurement apparatus | |
JP2982236B2 (en) | Test circuit for semiconductor integrated circuits | |
RU2080609C1 (en) | Method for determining complex impedance of two-pole network in frequency band | |
JPH08184620A (en) | Correcting method for electromagnetic induction type probe | |
US4136313A (en) | Apparatus for measuring q-quality of oscillatory circuit components | |
RU2240571C1 (en) | Device for controlling technical condition of transformer windings | |
US3652931A (en) | Innate oscillator noise determination | |
JPH0311429B2 (en) | ||
WO1988008969A1 (en) | Method for measurement of amplifier s parameters | |
SU1636799A1 (en) | Method for measuring characteristic parameters of four- terminal network | |
JPS5994077A (en) | Apparatus for measurement load impedance | |
JP2871505B2 (en) | Impedance measurement method | |
JP3505290B2 (en) | Π circuit fixture for oscillator measurement | |
JPH09166641A (en) | S-parameter measuring instrument | |
US3244976A (en) | Apparatus for measuring admittance of electrical networks using a double wheatstone bridge connected in parallel | |
JPS6319569A (en) | Method for detecting leaked current | |
RU2364877C1 (en) | Device for measurement of amplitude-frequency characteristics of shf quadripole | |
US3523242A (en) | Method and apparatus for measuring "q" of a reactive element in a bridge circuit | |
JPS6134474A (en) | Testing of hysteresis range | |
JP2001059853A (en) | Method and device for correcting measurement error of network analyzer |