Устройство для идентификации нелинейных элементов по параметрам вольт-амперных характеристик

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 594 О 1 2 ГОСУД ЕНКЫЙ КОМИТЕТ ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ Ий з. Техническое описание измерителяхарактеристик полупроводниковых приборов Л 2 56.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИНЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПАРАМЕТРАМВОЛЬТ АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК.(57) Изобретение относится к контрольно измерительной технике. Цель изобретения повышение достоверности регистрации нелинейностей вольтамперных характернстик. Устройствосодержит генератор 1 линейно изменяющегося напряжения, согласующий блок3, блок 5 .регистрации и клеммы дляподключения. испытуемого элемента 2.Введение блока 4 аналоговых дифференциаторов позволяет устройству регистрировать производные от вольт-амперной характеристики по напряжению,т.е. за счет перехода от сравнениянелинейных элементов по нормам параметров собственно вольт ампернойхарактеристики к сравнению по нормампараметров ее производной. 1 ил.1241166 Изобретение относится к контроль. но-измерительной технике и может быть использовано для контроля и разбра ковки элементов с нелинейными вольт амперными характеристиками. ЗЦель изобретения - повышение достоверности регистрации нелинейно стей вольтамперных характеристик путем регистрации производных от вольт-ампернойхарактеристики по на пряжению, т.е. путем перехода от сравнения .нелинейных элементов по нормам параметров собственно вольт" амперной характеристики к сравнению .понормам параметров ее производной. 15На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит последова тельно соединенные генератор 1 ли нейно изменяющегося напряжения, клем 2 О мы для подключения испытуемого эле мента 2, согласующий блок 3, блок 4 аналоговых дифференциаторов и блок 5 регистрации, второй вход которого подключен к выходу генератора 1.Устройство работает следующим образом.С выхода генератора 1 линейно изменяющееся напряжениеОЕо + Е - (О ( 1 . Т) поступает наС 304 Тиспытуемый элемент 2. Варьирование значений Ео и Е 4 обеспечйвает возможность выбора требуемого участка иден тификации вольт-амперных характерис" тик. Сигнал отклика испытуемого эле мента 2 на входное напряжение 0 поступает на согласующий блок 3, слу" жащий для согласования дйнамических диапазонов испытуемого элемента и 4 р первого аналогового дифференциатора блока 4. Согласующий блок предназна" чен также для линейного преобразова ния тока через испытуемый элемент 2 в напряжение. При испытаниях элемен та, имеющего вольт амперную характе ристику 1 = Р(0), напряжение Ос(Ф) на выходе согласующего блока 11 а(С) = = КР(Ер + Е ф ), где К коэффициент передачи согласующего блока 3.Первый из аналоговых дифференциато ров блока 4 обеспечивает получение на его выходе напряжения, пропорцио напьного производной выходного напря жения согласующего блока 3 по времени. 2 абИ)аР Е 4 к - = вск ю . ао таРде 11 первая производная вольтамперной характеристики испытуемого элементе по напряжеиию.При использовании в блоке диффе". ренциаторов 4 одного аналогового дифференциатора (п = 1) его выходное напряженке .подают на вход блока 5 регистрации, на второй вход которого поступает сигиап с выхода генератора линейно изменяющегося напряжения 1. Блок 5 регистрации в этом случае слу жит для сравнения текущих значений .6 Рс заданными нормами. В качестве блока регистрации может быть исполь зован осциллографна экран которого наложена маска, прорези в которой соответствуют заданным нормам на значе".аРние11(1) в зависимости от наЮпряжения, прйложенного к испытуемому элементуВольт амперная характеристика ис пытуемого элемента описывается выра- жением в(с)Й. а;(с - сс)Ьао Мелкомасштабность нелинейностивольт амперной характеристики в интервале ЕО 4 Ер + Е 4 можно описатьнеравенством а)(0 - 0 к)а 1,(0 - Оь)М 4 Фгде К О; 1; 2 и т.д. Тогда при постоянной относительной погрешности(значение которой определяется характеристиками блока регистрации) абсолютная погрешность сравнения с 1 нормами значений вольт амперной характеристики ( д Р) и ее первой произ водной (а Р) определяется выражениями: а в в . а Й а(с - с),аГ 7 а ф д Р .а 325 Формула изобретения Составитель В. МасловскийРедактор А, Лежнина ТехредП.Олейник КорректорИе Шароши Тираж 728 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж,. Раушская наб., д. 4/5 Заказ 3484/40 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Сопоставление этих выражений иллю стрирует достижение повышения досто верности ир.энтификации за счет умень- щения абсолютных погрешностей сравнения с нормами регистрируемых знаДР а- а - " С(ДР аоЕще большее повышение достоверно сти идентификации достигается при 1 О включении в устройстве двух или бо лее аналоговых дифференциаторов, сое . диненных последовательно, причем вход первого дифференциатора соединен с выходом согласующего блока, а выход последнего дифференциатора соединен с блоком регистрации.Выигрыш за счет уменьшения абсолютной погрешности при использовании двух аналоговых дифференциаторов опи 2 О сывается выражениями:где Д Р - абсолютная погрешностьсравнения с нормами вто"рой производной вольтамперной характеристики.В сигнале на выходе второго диф 30 ференциатора отсутствуют постоянная и линейная компоненты выражения, описывающего вольт амперную характе ристику. Таким образом, значение напряжения на выходе второго дифферен-. З 5 циатора полностью описывает нелиней ность вольт-амперной характеристики испытуемого элемента и может быть использовано для ее абсолютной оценки. 40Аналогично может быть проиллюстрировано повышение достоверности иден тификации нелинейных элементов при включении в устройство большого числа последовательно включенных диффе 45 ренциаторов, оптимальное число кото рык определяется конкретным видом вольт-амперной характеристики испыту емых элементов и требованиями по до стоверности идентификации.Конкретные значения параметров блоков устройства (напряжения Ео и1 ,коэффициент передачи согласующего блока К; длительность импульсов линейно нарастающего напряжения Т и пв стоянные дифференцирования дифферен циаторов ВС) выбирают с учетом вида вольт амперной характеристики испыту емого элемента и согласования динами ческих диапазонов блоков устройства,В качестве генератора линейно измвняющегося напряжения может быть ис пользован генератор развертки осцил лографа, используемого в качестве блока регистрации, в качестве согла сующего блока - преобразователь ток напряжение, выполненный на операцион ном усилителе, а в качестве аналоговых дифференциаторов - дифференциато ры на операционных усилителях. Устройство для идентификации нелинейных .элементов по параметрам. вольтамперных характеристик, содержащее генератор напряжения, выход которого соединен с одной клеммой для подключения испытуемого элемента и с первой клеммой входа блока регистрации, а другая клемма для, подключения испыту . емого элемента соединена со входом согласующего блока, о т л и ч а ющ е е с я .тем, что, с целью иовы .шения достоверности идентификации нелинеййых элементов, в него введен блок п (1, 2, 3) последовательно соединенных аналоговых дифференциа. торов, вход которого соединен с вы ходом согласующего блока, а выход со единен со второй клеммой входа блока регистрации, при этом генератор на пряжения выполнен в. виде генератора линейно изменяющегося напряжения.