Прибор для излерения приращений

Союз Советских Социалистицеских РеспубликОПИСАНИЕ И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ К АВУРСЙФМЮ СВИДФИЛЬСМУ Зависимое от авт. свидетельства Ло -Заявлено 29,711.1971 ( 1687858(18-10)с прсое.ч снисз заявки М -.Ч. Кл, 6 01 г 3126 Государственной комитет Совета Министров СССР па делам изобретений и открытийПриор ггс -Опублоековано 22,10.73. Боалстець Же 44Дата опубликования описан т 05.11.74 УД 1( 621.317.7 (088.8) Авторыизобретения Р. Б, Буиури и А, М. Штарьиов вител ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИРАЩЕНИЙ БАРЬЕРНОЙ ЕМКОСТИ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ И УМНОЛ(ИТЕЛЬНЬ 1 Х ДИОДОВИзвестны приборы для измерения приращений барьерной емкости парамепрических и умножительпых диомидов, содержащие два генератора частоты, служащие для получения напряжений омепения и управления, подаваемых наизмеряемьш диод, измерительную входнуюцепь для подключения диода и компенсацииемкости корпуса диода, усилитель высокой частоты, детектор высокочастотного сигнала истрслонный измерительный прибор,Эти приборы не позволяОт Определять с необходимой тошостью барьерную емкость диодов миллиметрового диапазона воли без внешней по Отношению к цей емкости корпуса, атакже коэфф:циецт нелинейности зависимости барьерсчой емкости от напряженоя без снят я;я и О. Бя,цс 1 зО.стц,Для устранения этого недостатка в предла аемый прибор введены олок смещения, обеспечиваОщий постоянство коэффициента модуляции и включенный между генератором низкой частоты и иззерительной входной цепью,усилитель низкой частоты и детектор низкочастотного сигнала для,измерения приращенийпервой гераиикп барьерной емкости, включенные ме:кд 1 детектором ВысокочастотнОгос;и цала и стрелочным измерительным прибором.БгОк-схсзя прибора представлена на чертеже. Прцоор содержБг два генераторавысокойи низкой частоты У и 2, блок смещения 3, измерительную входную цепь 4, два усилителя - высокой п,нцзсэй частоты д и б, два детектор цых каскада 7 и 8, стрело:ньп измерительныйприбор 9блок питания 10.Геарятор 1 выполнен по двухкаскадной схеме, стабилизированной пьезоэ,екч 1 рн ескц 1 м кварцевым резонатором, на двух транзисторах.1 О Гезоатор вклочен в цепь обратной связи меклу эз цтерами транзисторов.Генератор 2 выполнен на транзисторе посхеме ЯС - генератора с фазовым сдвигом.,Чля устраненБя влияния блока смещения 3 ца 15 работу генератора 2 ыежду ними,вклОчен состаь;Ой эмиттерный повторитель на двух трапзцсторях, имеющий большое входаОе соцротцвлнцсБлоксостоит нз потенциометря для одцо Бчеменной плавной регулировки отрицательного, напряжения смещения и амплитуды перемешого напряжения и набора лскретпых сонротивле и лля ввода положительного смещенгя ц введения поправки на изменение ампчц тулы переменного напряжепя прц разных злачецгях кцазцконтактной разности потенциалов.В пзмерцтельчую цепь 4 входит вьтсокочастотцый траи 1 сфорзтатор, состоящий цз двух к;- тушек с намоткой корзиночгного тина, раздезо ленный специальным экранов, экрянирующ 1 з(13) 65 электрическое поле, что необходимо для предотвращения емкостной связи между обмоткамп трансформатора. Экран для исключениявлияния вихревых токов состоит из параллельно уложенных тонких изолированных проводпиков, соединенных друг с другом и корпусомприбора в одной точке. Трансформатор помещен в медный посеребренный экран, Все деталп в цепи 4, подсоединяемые к разным концамизмеряемого диода, разделены э:(раком. ДлякоОмпенсацг 7 п елкости корпуса диода иопользуется дополнительное гнездо, в которое вставляют патрон излгеряелгого диода.Усилитель 5 собран на лампах. Первый каскад представляет собой малошумящую каскадную схему, собранную на двойном триоде. Последу 7 ощие два г(аог(ада и ог(оне 777 ый каскадсобраны па лампах, Нагрузкой каждого каскада является резонансный контур. УВь 1 можетбыть собран на транзисторах. 20Линейный детекторный каскад 7 собран надиоде, нагрузкой которого служит сопротивление, включенное последовательно с магнитоэлектрическим приборол 9,Усилитель 6 собраи на пяти транзисторах. 25Первый каскад представляет собой составнойэмнттерный повторитель с большим входнымсопротивлением для искл 7 очення влияния нацепь детектора 7. Последующие три каскада,работающие в режил 7 е усиления по напряже нию, охвачены обратной отрицательной связьюв целях повышения линейности. Детекторный каскад 8 собран иа диоде инагрузкой для него служит прибор 9, проградуированный в значениях разности емкостей первой гармоники.Блок питания 10 предстагвляет собой ряд последовательно, соединенных стабилизаторов.Конструктивно прибор выполнен в виде отде 7 ьных заэкранированных блоков, Генераторы 1 и 2 - отдельные заэкранированные блоки, усилители 5,и 6 и детекторные каскады 7 и 8 - одна заэкранированная линейв(а с отдельными отсеками для каждого каскада, Все развязывающие элементы цепей питания вынесены на внешнюю сторону линейки. Регулирово 7- ные потенцл 7 ометры усилителей 5 и б расположены на лицевой панели. Блок питания и блок смещения монтг 7 руются па шасси прибора и на отдельных гетинаксовых платах.Принцип действня прибора в качестве измерителя приращений барьерной емкости заключается,в следующем. Напряжение высокой частоты (30 мгггг) от генератора высокой частоты 1. подается 7 ьа измерительную входную цепь 4, напряжение низкой частоты (1,45 кгц) - на блок смещения 3,О О а оттуда вместе с постояннои составляющеи смещения попадает также на цепь 4. Напряжение с частотой 30 лггг 1, промодулированное изменением барьерной емкости с частотой 1,45 кггг, усиливается усилителем высокой частоты 5, детектируется в детекторном каскаде 7,и постоянная составляющая выпрямленного напряжения подается на выходной стрелоч 4ный измерительный прибор 9, а переменная составляющая усиливается в усилителе низкой частоты б, детектируется в детекторном каскаде 8 и измеряется тел( же прибором 9.Принцип действия прибора для определения коэффициента нелинейности зависимости емкости от напряжения основан на знании характера этой зависимооги .и приращения емкости. Зависимость барьерной емкости от напряжения может быть записана в форме:с=Ар и) ", (1) где А - постоянный для прибора данного типа (диода) коэффициент;ср - квазико 77 тактная разность потенциалов;и - коэффициент нелинейности.Тог:да-1( - ) = - с(и) (2)и (г - и) и1 С с(и)ай(, - и) В дальнейшем знаком модуля пренебрегаеми получаем С (и) =гг г - и) -:ЛСли(4)Если смещение, поданное на диод, содержитгармоническую составляющую, то такую жесоставляющую будет содержать зависимостьемкости контакта от времении = - ио+,и . соЖ. (5)При соблюдении условияиио+(г,Ли = Ли (1) = иа совИ;ЛС = ЛС (1) = С г созИ. С (и) = и +и.) - =: - С, . (Ч)(10)Если при изменении постоянного смещения ио предуслготреть изменение амплитуды, переменного напряжения и так, чтобы соблюдалось соотношение ггто ЛС = С (ио) - С (ио,) = - ЛС, (12)и где ЛС., = С,; (ио) - С. (ио 2)Теперь можем определить коэффициент нелинейности из соотношения так как для соблюдения условия (6) коэффициент т выбран равным 0,1.Постоянство коэффициента т обеспечивает405086 10 Предмет изобретения Составитель Т, Вере 5 ейкива Техред А, Камышникова Корректор А. Дзесова Редактор Р, Киселева Заказ 1799 Цза 1 а117 Прак 755 Подписи е 1 ПП 1 ПП Государственного ко 5 птст 1 Совсга М:встра.1 СССР ио дсам изобретена 1 и от 1 р 1 Т 11 Москва, Ж-ЗО, Раушска:.1 ао., и. 4,5.гя блоком смещения для различных значе 1 ний ,квазиконтактной разности потенциалов (Гр = = 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 0,1; 2).По измеренному приращению барьерной емкости и коэффициенту нелинейности определяем барьерную емкость из соотношенияЛС- у Прибо 1 р для измерения приращений барьерной емкости параметрических и умножитель ных диодов, содержащий два генератора частоты, служащие для получения напряжений .смещения и управления, подаваемых на измеряемый диод, измерительную входную цепь для подключения диода и когяпепсации ему)- сти корпуса диода, усилитель высокой частоты, детектор высокочастотного сигнала и стрелочный измерительный прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения барьерной емкости без внешней по отношению к ней емкости корпуса и опрсделе 5 ния коэффициента нели 1 нейности зависимости барьерной емкости от напряжения без снятия самой зависимости, в него введены блок смещения, обеспечивающий постоянство коэффициента модуляции и включенный между генератором низкой частоты и измерительной входной цепью, усилитель низкой частоты и детектор низкочастотного сигнала для измерения приращений первой гармоники барьерной емкости, включенные между детектором высокочастотного сигнала и ст 1 релочныл измерительным прибором.