Устройство для измерения характеристических напряжений туннельных диодов

Сосз Советских Социалистических Республик(088.8) лам нзобретенин сткрытий юллетсць Ле 2 описания 07.12.8 2) Авторыизобретения И, Белов и Е. Н. Калмь 1 чко(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АРАКТЕРИСТИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ ТУН Н ЕЛЪН ДИОДОВустройства для ских напряжеци Изобретение относится к электроннойтехнике и может быть применено для контроля параметров полупроводниковых приборов,Известны измеренияхарактеристиче й туннельных диодов.Одно из известных устройств содержитисточник напряжения постоянного тока,токозадающий резистор, амперметр и вольтметр. Измерение характеристических напряжений туннельного диода в устройствеосуществляется в моменты скачкообразного изменения напряжения на испытуемомдиоде, уловить которые весьма затруднительно при ручном изменении напряженияисточника, поэтому это устройство не обеспечивает высокой точности измерений Ц.Второе из известных устройств такжесодержит источцик напряжения постоянного тока, токозадающие резисторы, амперметр и вольтметр, а для определенияграниц области самовозбуждения туннельного диода введены катушка индуктивности и вольтметр переменного тока, В этомустройстве напряжения максимума и минимума вольтамперцой характеристики определяются как границы области самовозбуждсния туннельного диода ц измеряютсявольтметром постоянного тока. Устройство более сложно и не обеспечивает повышенияточности по сравнению с первым 2.Наиболее близкцм техническим решением к данному изобретению является уст 5 ройство, которое содержит управляемыйцсточшк тока, дискриминатор перепадов,запоминающее устройство и индикатор.При измерении напряжений максимума иминимума напряжение на испытуемомО диоде постоянно колеблется около значений, соответствующих измеряемым параметрам 31.,Недостатком известного устройства является большое тепловыделенце на испы 5 туемом диоде, особенно для сильцоточныхобразцов, цз-за того, что измерительныйрсжцм поддерживается на диоде в течениевсего времени измерений,Целью изобретения является снижениеО моццости, рассеивасмОЙ цспытусмь 1 м диодом.Поставленная цель достигается тем,то в устройство дополнительно введеныза 1 аюшцй генератор, делитель частоты,5 счетчик импульсов, схема управления счетчиком, компаратор кода, формировательстробцмцульсов и электронньш ключ, вклюсццый между анодом испытуемого диодац зап 0.1 цца 10 щц устроиством причем заО дающий генератор сосдцнен с делителема стоты Ц СсттИКО: ЦМПЛЬСОГ, а ВЫХОД счетчика импульсов через компаратор кода соединен с формирователем строби.,пульсов, который соединен с электрошым ключом и управляемым источником тока, при этом к аноду испытуемого диода подкл О- чен дискриминатор перепадов, выход кого- рого соедппен со схемой управлешя сч ттИ;С: И С УПРаВЛЯС:Ы ЦСТОЧНИКС П Тока. Выход делителя:астоты соединен с упраг.- ляемым источитном тока и схсмоц .правления счетчиком. Выход схемы управления счетчиком соединен со счетчпком Импульсов, а выход управляемогостопика тока - с анодом испытуемого диода, катод которого заземлен и на выходе запоишасщего устройства включен индикатор,На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит задающий генератор 1, испытуемый туннельный диод 2, делитель частоты 3, счетчик импульсов 4, схему 5 управления счетчиком, дцскрпмпнатор перепадов 6, управляемый источник тока 7, компаратор кода 8, формирозатсль 9 стробцмпульсов, электронныЙ кл 1 сч 10, запоминающее устройство 11 и индикатор 12,Устройство работает в двух циклах. Первый цикл начинается с запуска, после которого импульсы с задающего гснератора 1 поступают на делитель частоты 3 и на счетчик импульсов 4, но импульсы в нем не накапливаются и счетчик 4 остается в нулевом состоянии. ь 1 ерез время, определяемое коэффициентом деления, импульс с выхода делителя частоты 3 подается на схему 5 управления счетчиком, которая перс- водит счетчик импульсов 4 в режим прямого счета импульсов задающего генератора 1, Одновременно импульс с выхода делителя частоты 3 запускает управляемый источник тока 7. С этого момента ток в цепи испытуемого диода 2 начинает нарастать вплоть до достижения значения тока максимума, после чего происходит скачкообразное перемещение рабочей точки диода на диффузионную ветвь и возникает положительцый перепад напряжения ца Испытуемом диоде 2. Дискримипа гор перепадов 6 подает в это время сигнал ца схему 5 управления счетчиком и:пульсов, которая останавливает счетчик 4, а также ПСрЕКЛОаРТуправ,яЕМэй:СтстНК Тока 7 В РЕ.:КИМ УМЕНЬШЕНИЯ тОКа ДО ЦттСВО. О Зпачтне 5. Таи Образом, чсосз пспьтсхь;Й диод 2 формируется импульс тока трсуголь пой формы.Слсдующцй цикл начинается с:тоявлспцсм второго импульса ца вь хсдс;сл тсля частоты 3. зтих импульсом з: пускеетс:1 ; Ц 1 ЕГЛ 5 СЬ 1, ЦСстпИК Гока, 1;Отстсцт .нформирует царастающиц Во Врем.пп токнТЕРЕЗ ЦСПЫТ, СМЬИ;т,ПОД,. и ЧСРСЗ Г."СЗ; СПОЧТ аеття СЧСТ 1 И 1:, 4 ПСВ 30.1 ПТС 5: В О" хеп: реверсивного счета, Накопленное в ст;стч".с 4 т:псло 1 мецьшается по мсрс стуцления импульсов с задаюцЕего гецератОра 1. 1",О:тПаратср КОда 8 СВяЗац Сс 5 стеттцкс:т импульсоВ 4 ц прсназначен д.15Оцре 1 елепия того момснта, когда состояние стетчцка будет б.изкцм нулевс.;у, цо снес цс равным ему. 1,огда число на счетчике 4 ц установленная на компараторе кода 8 КсС.:5 КОМОцт:ацця СОВПалаЮт, ца ВЫХОДЕ 101 цареторе 8 П 05 В,ясс 51 спгня 1, псдавзс:.ый ца фор.прсватеть 9 стробимпульсов.Импульс с выхода формирователя 9стробимпульсов замыкает электронный клю 10, а также останавлцвает изменение тока управляемого Источника 7 ца Врс. я действия стробпмпульса.Поскольку состояние счетчика 4.в режиме реверсивного счета не доходит до ц - О левого, а рост тока через испытуемыйдиод 2 приостанавливается, напряжение на д;: оде достигает значения, близкого к напряжению максимума (пика) на Вольтамперной характеристике, По окончании дсй ствця стробимпульса оцо запоминается Взапоминающем устройстве 11 и цндиццруется как цапряжение максимума индикатором 12, а затем рост тока управляемого источника 7 продолжается, ток в цепи тунЗ 0 цельного диода достигает значения макснмума и дискриминатор перепадов 6 переключает управляемый источник 7 в рсжп. уменьшения тока до нуля,Измерение напряжения минимума (впа дины) аналогично описанному с той лишразницей, что схема 5 управления счетчиком останавливает счетчик 4 в момент отр:цательного перепада напряжения на туннельном диоде 2, когда ток через него от 40 управляемого источника 7 уменьшается.При измерении напряжения раствора(напряжение ца диффузионной ветви вольтамперной характеристики при значении тока через диод, равного току максимума) 45 вход формирователя 9 стробцмпульсов отключается от компаратора кода 8 и подключается к выходу дискриминатора перепадов 6.Точность измерения характеристическихнапряжений туннельного диода в данном устройстве определяется величиной кодовой комбинации, устанавливаемой ца компараторе кода 8, и стабильностью характернс".Нк управляемого источника тока 7.5 Уст 10 ство обеспечивает Импульс:ыйре 5 и ереЙ, поэтому существенно у,с н ь ц а ет с 51 . 0 1 ц е 0 с 1 ь, рассеиВаемая цт Стт.т т:ОДЕ60с 1) О ч м у л а ц 3 0 О р с т е ц и 51УстрснС ВО д.тя ИЗ:Ерсцц ХарактЕрИСТИчсскцх напРЯ:кениЙ тннелетньх ДПОДОВ, ссдер кащее управляепый источник тока, ДИСКВИХппатст 1 ПСРЕПВДОВ, ЗаПСМИНа:ЭЩСС;пскова Релактоо и, Коляд 1" ь,С ч йп оса Зак;а 1758128НГО Поиск.)т о 028 Пг ,ю гларствеивого ко."итета СССР по делая паобоетекий и открытий 13035, Москва, Ж, Раутпская наб., л. 45 Т:пк Хаоьк. впл, п 1 еа. Патеитустройство и индикатор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью снижения мощности, рассеиваемой испытуемым диодом, дополнительно введены задающий генератор, делитель частоты, счетчик импульсов, схема управления счетчиком, компаратор кода, формирователь стробимпульсов и электронный ключ, включенный между анодом испытуемого диода и запоминающим устройством, причем задающий генератор соединен с делителем частоты и счетчиком импульсов, а выход счетчика импульсов через компаратор кода соединен с формирователем стробимпульсов, который соединен с электронным ключом и управляемым источником тока, при этом к аноду испытуемого диода подключен дискриминатор перепадов, выход которого соединен со схемой управления счетчиком и с управляемым источником тока, выход делителя частоты соединен с управляемым источником тока и схемой управления счетчиком, выход схемы управления счетчиком соединен со счетчиком импульсов, а выход управляемого источника тока - с анодом ис пытуемого диода, катод которого заземлени на выходе запоминающего устройства включен индикатор. Источники информации, принятые во10 внимание при экспертизе: 1. Аронов В. Л., Федотов Я. А. Испытание и исследование полупроводниковых приборов, М., Высшая школа, 1975, 15 с. 81 - 82.2. Авторское свидетельство СССРМ 151724, класс Ст 01 К 31/6, 1962.3. Измеритель статических параметровтуннельных диодов Л 2-26, Техническое опи сание и инструкция по эксплуатации, 1975,с. 8 (прототип).