Измеритель заряда переключения полупроводниковых диодов

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социапистицеских Республик/26 ирисоединеннем зая Государстаеииый иамитеСовета йииистраа СССРаа делам изабретеиийи открытий(23) Приоритет (43) Опубликов 77. Бю 5) Дата опубликования опи 72) Авторы изобретени люменау и Э. Х. Херманис(71) Заявитель Латвийской СС нот и и вычислительной техник ек 4) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЗАРЯД ПОЛУПРОВОДНИК ПЕРЕ КЛК,ЧЕНИЯХ ДИОДОВ мый делитель,ния с устройусилитель, гтока, поаклю напряжения см сточ мерительной ам для испыение относится именно к устро зо икации, операционный импульсов обратного вом иераторнный.технике тания п ров одниковыхьзовано при про ожет боров, иводств к одному электродузашунтированного емектроду которого под полуыть исп исследуемого дио,диодов.измерители содержашие нератор пер напряжения проводниковыхИзвестныния диодов,мого тока, гесов обратного костью, к другому элключен резиатор 23Операционный усилитель обеспечивает стабилизацию уровня постоянной составляющей импульсов обратного тока, что повышает точность детектирования, Однако остальные составляюшие погрешности полностью сохраняютс я.Белью изобретения является повышение точности измерения заряда переключения диодов, а также расширение функциональных возможностей измерителя.Указанная цель достигается тем, что в измеритель заряда переключения полупроводниковых диодов, содержащий генератор прямого тока и генератор импульсов обратного напряжения, подключенные к одному электроду исследуемого диода, зашунтированного емкостью, к другому электроду которого подключен резистор, введены управляеяда переключек пряис ючаюшихетекторну ю схеОйств и устроиство индикациПолученные с помошью 11 З тих у результаты измерения имеют значительную погрешность, обусловленную несколькими факторами. В частности, результат измерения сушественно зависит от частоты следования 5 и длительности переключаюших импульсов, а также от величины прямого и обратного тока диодов цетекторлой схемы. При этом зависимость результата от этих параметров достаточно сложна. 20Известен измеритель заряда переключения полупроводниковых диодов, содержащий генератор прямого тока, генератор переключаюших импульсов, двухпиодную.детекторную схему, усилитель, регулируе етень%37 (53) УДК 621.16.11.773мый негатрон, зашунтированный емкостью,цифро-аналоговый .преобразователь (ЦАП),реверсивный счетчик, и. конденсатор,При этом конденсатор подключен параллельно резистору, соединяющему диод с управ-.ляющим входом реверсивного счетчика и спервым входом управляемого негатрона,второй вход которого подключен к выходугенератора импульсов обратного напряжения,соединенного также через элемент задержки 10со счетным входом реверсивного счетчика.Кодовые выходы счетчика через последовательно соединенные ЦАП в резистор подключены к первому входу негатрона,Применение в устройстве управляемого 15негатрона совместно со схемой обратной свяэй на ЦАП.и реверсивном счетчике позво.ляет повысить .точность измерений за счетинтегрирования. импульсов обратного токавместо их детектирования, а также осущест вить индикацию результата как в аналоговой форме (ьапряжение на выходе ЦАП),так и в цифровой код в реверсивном счеччике).Интегрирование импульсов обратного тока исследуемого диода осуществляется засчет динамических свойств цепи негатронас:подключенными к нему пассивными элементами, При этом производится разделениеимпульсов не по амплитуде, как в обычных 30детекторах, а по фазе, т.е. во временной области. На чертеже представлена схема предложенного измерителя заряда переключения,Выходы генератора прямого рока 1 и генератора 2 переключающих импульсов обратного напряжения подключены к аноду исследуемого диода 3 и к управляющему входу негатрона 4, а также через элемент задержр кй 5 - к счетному входу реверсивного четчика 6. Катод диода 3 через параллельную ЯС -цепь из емкости 7 и резистора 8 подключен к первой клемме негатрона 4, зашунтированного емкостью 9, вторая клем ма которого заземлена. К первой клемме негатрона 4 подключен также управляющий вход реверсивного счетчика 6 и через резистор 10 - выход ЦАП 11, подключенного своими входами к реверсивному счетчику 6. 50 Исследуемый диод шунтирован емкостью 12.Измеритель заряда переключения полупроводниковых диодов работает следующим образом. Генератор 2 переключающих импульсов формирует последовательность импульсов, 55 которые поступают на исследуемый диод 3, запирая его. Дополнительная емкость 12 служит,для компенсации эквивалентной входной емкости измерительной схемы, что повышает точность измерения. 60 Импульсы обратного тока диода 3 пс",гупают на негатрон 4, который в совокупности с резисторами 8 и 10 и емкостями 7 и 9 выполняет функции схемы сравнения импульсов переключения диода 3 с напряжением на выходе ЦАП 11. Сопротивление негатрона 4 в момент прихода импульсов генератора 2 меняется: вместо Яц О становится Р (О , благодаря чему схеФма теряет устойчивость и напряжение на негатроне стремится к одному из двух конечных состсяний, в зависимости от осот- ношения напряжений на входах схемы сравнения. Соответственно этому устанавливает ся и направление счета реверсивногосчетчика 6, и задержанный эпементом задержки 5 импупьс генератора 2 вызывает увеличение либо уменьшение.содержимого счетчика 6 на единицу. При периодическом повторении импульсов генератора 2 напряжение на выходе ЦАП 11, а вместе с тем н код в реверсивном счетчике 6 становятся квазипостоянными, зависящими от формы импульсов переключения исследуемого диода 3 и от динамических свойств схемы сравнения. формула изобретенияИзмеритель заряда переключения полупроводниковых диодов, содержащий генератор прямого тока и генератор импульсов обратного напряжения, подключенные к одному электроду исследуемого диода, зашунтированного емкостью, к другому электроду которого подключен резистор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены управляемый негатрон, зашунтированный емкостью, цифро-аналоговый преобразователь, реверсивный счетчик и конденсатор, при этом конденсатор подключен параллеаьнорезистору,соединяющему диод с управляющим входом реверсивного счетчика и с первым входом управляемого негатрона, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов обратного напряжения, соединенного также через элемент задержки со счетным входом реверсивного счетчика, кодовые выходы которого через последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и резистор подключены к первому входу негатрона.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Эйдукас Д. Ю. Анализ и измерение переходных процессов полупроводниковых приборов в субнаносекундном диапазоне.Диссертация, Каунас, 1970, с. 86-92.2. Авторское свидетельство СССР Л. 337738, кл. 6 01 И 31/26, 1972.емцевКорректор Е.П Составитель В Техред С, Бе дактор Т. Орловская Заказ 4026/ одписное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 30 Тираж 1101 БНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушская наб овета Миниоткрытий