Устройство для стабилизации температуры подложки микросхемы

с присоединением заявки М 6 Вудэрвтввньй квмтвт СССР пв Мелам зебретей вткрытй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОДЛОЖКИ ЯИ КРОСХЕМЫ1Изобретение относится к области радиотехники, Устройство может быть использовано для измерения и регулированиятемпературы, в частности для стабилизации температуры подложек микросхем.Известно устройство для регулирова5ния температуры подложек микросхем (11,содержащее тракт теплопередачи, включающий в себя температурно-стабилизированную подложку, источник питан)тя, нагреватель подложки, усилитель, термодатчик,в частности резисторный измерительныймост, в одно из плеч которого включентермочувствительный резистор. В атомустройстве при изменении температурыокружающей среды автоматически поддерживается постоянная температура подложки эа счет изменения мощности, рассеиваемой нагревателем. Однако точность ста 4билизации температуры подложки такогоустройства недостаточна,Наиболее близкой к изобретению является нониусная система 21. Данное техническое решение характеризуется наличием измерительного узла применительно крегулированию температуры - датчика тем-пературы, двух каналов управления, каждый иэ которых состоит иэ последовательно соединенных уснлителей, сумматора иисполнительного алемента (нагревателя).Однако известная система не можетвьптолнять поставленнуюзадачу - повышение точности стабилизации температурыподложки микросхемы (или любого другого обьекта регулирования температуры),так как в ней нет устройства, позволяющего выявить регулируемую величину длядополнительного замкнутого контура системы управления,Целью изобретения является повышение точности устройства для стабилизации температуры подложек микросхем..Это достигается тем, что устройство,содержащее два канала управления, первый из которых состоит иэ последовательно соединенных измерительного моста сдатчиком температуры. подложки, усилителя, сумматора и нагревателя, а второй3 703794 4Изнагревателя и поспедбвательно соеди-с компенсационным каналом поддерживв-,н 1 енных первого усилителя, сумматора и ет постоянной температуру подложки эа"второго усилителя причем выход и эмери- счет изменения мощности, рассеиваемойтельного моста соединен с вхЬдом перво- нагревателем 7, с ошибкой Я,( . Сигналго усйлителя второго канала управления, ошибки Е.( является задающим воздействндополнительно содержит два дифференпи- ем второго канала управления, которыйвльно включенных терморезистора, анвд после усилитела 8, сумматора 9 и усипи греватель второго, канада управления вы- теля 10 поступаетна резисторынагреваполнен в виде двух подключенных пврал- тели 11 и 12, обеспечивая вместе с на-."лельно"терйорезисторам и соединенных поо гревателем 7 требуемое значение темпеследовательнорезисторов, точка соедине- ратуры подложкй с ошибкой б,ния которых повццочена к выходу второ-, . При отсутствии ошибки Я основногогб усилитела второго канала управления, контура управления сигнал усилителя 10 непричем терморвзасторы установлены споступает на резисторы 11 и 12 нагрева воеможность 1 б теплового контакта с соот тели второго канала управления. При этомветствукицйма резисторами нагревателясигнал с общей точки соединения термои с обьектбй, а очка их соединения под- резисторов 13 и 14 не снимается (неза"клкябйа к входу сумматора второго кана- висимо от действия нагревателя 7 и изла управлениа, менения температуры окружающей. среды).гУстройство изображено иа чертеже. 2 О Отсутствие сигнала (при Е = 0) обОно содержит подложку .1; вйервом условлено также равенством сопротивле.кйнале управления измерительный мост 2 . ний резисторов 11, 12 и терморезисторовс датчиком 3 температуры подложки,уси 13, 14, включением их по дифферейцивль;щтель 4, сумматор 5, исполнительный ной схеме, равенством напряжений источэлемент 6 с нагревателем 7, во втором .5 ников питания (Е)=(Е ), а также рввенканале управления усилитель 8, сумматор ством температурных коэффициентов тер9, усилитель 10, нагреватель на резисто- морезисторов, При наличии сигнала ошибрах 11 и 12, дифференциально включенные ки Е 1 (Е Ф 0) с усилителя 10 цогеуморезисторы 13 и 14. Кроме того,ступает сигнал б, который подогреЭО"устройство содержит датчик 15 темпера-" веет один из термореэисторов (1 или( 3турц окружающей среды, включенный в 14 в зависимости .от знака сигнала),Сфорпервый канал управленияобразующий ком- мированный такам образом разностныййеиеационную связь. сигнал, снимаемый с общей точки-подклюОтклонение температуры подложки от чения терморезисторов 13, 14, являетсазаданного значения устраняется квк пер- З 5 регулируемой величиной второго канала уп"вйЬГМмкйутымконтуром управления, так рввлениа. Твк квк сигналнв выходе усии компенсационной связью. В атом случае лителя 10 (0) является разностью межрегулируемой величиной для основного кон- ду ошибкойи сигналом, снимаемымтура является погрешность Я.( стабилизв-. с общей точки подключения терморезисто40Пйи температуры, снимаемая с измеритель- ров 13, 14, то О Я, т,е. погрешностьного моста 2. Для уменьшения этой по- стабилизации предлагаемого устройствагрешности (повышения точности) устройст-"-существенно уменьшена.во содержит второй замкнутый канал уп- Параллельное действие нагревателей 7и 11, 12 позволяет быстро устранить уо 45Выполнение нагревателя второго кана- таповившу 1 оса и "переходйую погрешностила уйрввления в виде двух резисторов, стабилизации при отклонении температурывключенных по дифференциальной схеме, окружающей среды.а-также наличие совмещенных с ними двухтерморезисторов обеспечивают выделение .регулируемой величины для второго кана- Ф о р м у л а и э о б р50об етенияла управления (онв снимается с общейточки подключения терморезисторов 13,14), Устройство для стабилизации темпеУстройство работает следующим обра-; ратуры подложки микросхемы, содержащеедва канала управления, первый иэ которыхз омв55П и отклонении температуры окружаю- состоит из йоследовательно соединенныхщей среды от значения, принятого за но-"Измерительного моста с датчик м темпеминальное (ЬТр,(О ф 0 ), основная си= рвтуры подложки, усилителя, сумматорастема (первыи канал упранвл -равления) вместеи нагревателя, а второй - из нвгревате5 703794 6. ля и последовательно соединенных перво- канала управления, причем терморезисто го усилителя, сумматора и второго усили ры установлены с возможностью теплово: теля, причем выход измерительного моста го контакта с соответствуюшими резистосоединен с входом первого усилителя вто- рами нагревателя и с объектом, а точка роГо канала управления, о т л и ч а ю -их соединения подключена к входу сумма щ е е с я тем, что, с целью повышениятора второго канала управления. точности устройства, оно дополнительно Источники информапии, . содержит два дифференциально включенных . принятые во внимание при экспертизе терморезистора, а нагреватель второго ка. Патент США М 3641372, нала управления выполней в виде двух 10 кл, Н 03 К 17/00, опублик. 1972. подключенных параллельно терморезисто, Осмоловский П. Ф, Комбинированные ров и последовательно, соединенных резис- измерительныеследящие системы, сб, Теоторов, тачка соединения которых подклю рия инвариантности в системах автоматичена к выходу второго усилителя второгоческого управления. М., 1964 (прототип).Лектор Я, В еловская 4 тн Составитель Л. Птенпова Редактор Т. Юрчикова Техред 3, фанта Корр Заказ 7812/41 Тираж 1015 Подл 1 ВИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Пр