Устройство для измерения статистических характеристик переключающих элементов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 160278 (21) 2579435/13-21 (5 )М2 0 01 й 29/02С 01 О 9/02 с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государственный комнтет СССР яо делам нзобретеннй н открытнй(71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт физики полупроводников АН Литовской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ 1Изобретение относится к измерительной технике. Устройство можетбыть использовано для измерения и исследования статистических характеристик переключающих элементов в им- . 5пульсном режиме в наносекундном диапазоне,Известно устройство для исследования статистических закономерностей переключающих элементов на осно" 10ве стеклообразных полупроводйиков.,содержащее генератор микросекундныхимпульсов, запускающий генератор, ло"гическую схему и многоканальный анализатор 111 . Недостатком его является невозможность работы в наносекундном диапазоне. Известно также устройство для исследования статистических характеристик переключающих элементов при воз-, действии наносекундными импульсами, которое содержит генератор наносекундных импульсов, линию передачи и осциллограф с реальным масштабом 25 времени )21 . Недостатком его является значительное время для получения результлтов статистического анализа при ограниченном числе испытательных импульсов.. 30 2Целью изобретения является увеличение производительности измерений путем получения большого объема реализаций за короткое время.Цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор наносекундных импульсов, выход которого подключен к синхрониэирующему входу осциллографа непосредственно и через линию передачи к входу устройства и к сигнальному входу осциллографа, введены счетчик импульсов, селектор уровня, блок стробирования и генератор стробирующих импульсов, вход которого подключен к выходу генератора наносекундных импульсов, а выход генератора стробирующих импульсов через послецовательно соединенные блок стробирования и селектор уровня подключен к входу счетчика импульсов, при этом аналоговый вход блока стробирования соединен с выходом укаэанного осциллографа, выполненного стробоскопическим. На фиг. 1 приведены блок-схема описываемого устройства; на фиг.2 изображена временная диаграмма - зависимость измеренного напряжения импульсов от времени.Устройство содержит генератор 1 йанооекундных импульсов, линию передачи 2, стробоскопический осциллограф 3, генератор 4 стробирующих импульсов, блок стробирования 5, селектор уровня 6, счетчик 7 импульсов и исследуемый переключающий элемент 8,Принцип действия устройства заключаетея в следующем.ПереКлючающий импульс генератора1, пройдя линию передачи 2 за 60 нс,поступает на переключающий элемент8. После переключения отраженный им-.пульс попадает на стробоскопическийосциллограф 3 (осциллограмма импульса показана на Фиг.2) С помощьюручной развертки он настраиваетсятак, чтобы на его аналоговом выходерегйстрировалась амплитуда отраженного импульса в определенный моментвремени ч (Фиг. 2 й). В таком случаеее величина зависит от времени задержки процесса переключения ч Изфиг, 2 а видно, что переключение свременем задержки с на аналоговомвыходе осциллографа 3 дает импульсс амплитудой О, а с 4 и й:а - самплитудой Оз. Так как каждый переключающий импульс дает разное времязадержки, на аналоговом выходе появляется ступенчатое напряжение, вели"чйна которого пропорциональна времени задержки, а длительность ступеньки определяется частотой повторенияпереключающих импульсв (в случаечастоты 200 Нт.оно бывает порядка4 мс, фиг. 26).Ступенчатое напряжение подаетсяна блок стробирования 5. Стробирующие импульсы (фиг. 2), генерируемыегенератором 4, синхронно запускающимся от наносекундного генератора 1,тоже поступают на блок стробированияВ результате на выходе блока стробирования появляется серия импульсов(фиг. 2 г), амплитуда которых модулированаступенчатым напряжением(Фиг. 2 о) и, следовательно, пропорциональна времени задержки.Селектор уровня 6 пропускает только те импульсы, амплитуда которыхлежит в некотором зараиее выбранноминтервале напряжений ЬУ 0"- О.(фиг. 2 ъ)Следовательно, на счетчик 7 импуль"сов поступают импульсы, появлениекоторых равносильнопоявлению переключения с временем задержки длительности Ф . Поэтому счетчик импульсов "может-.сосчйтать количество переключений за определенный промежуток времени (например, 1 мин ) с заранеезаданным временем задержки. Это число пропорционально вероятности30 Устройство для измерения статистических характеристик переключаю щих элементов, содержащее генераторЗ 5 наносекундных импульсов, выход которого подключен к синхронизирующемувходу осциллографа непосредственнои через линию передачи к входу устройства и к сигнальному входу осцил 4 О лографа, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения производительности измерений, в него введены счетчик импульсов, селектор уровня, блок стробирования и генераторстробирующих импульсов, вход которого подключен к выходу генераторананосекундных импульсов, а выход генератора стробирующих импульсов через последовательно соединенные блок5 О стробирования и селектор уровня подключен к входу счетчика импульсов,при этом аналоговый вход блока стробирования соединен с выходом указанного осциллографа, выполненного стробоскопическим,55 Источники информации,принятые во знимание ври экспертизе1. 4 оцгпа 1 "Нее-Сгийа 1 5 о 11 дз",чо 1. 17, В 2, 1975 р. 1892. "Техническая физика", т. 37, .щ 1967 (прототип). 5 10 15 20 25 появления переключения с данным временем задержки, которое равно(фиг.2 Д),Меняя величину о, можно определитьвероятность для различных г., т.е.построить гистограмму,Для исследования статистическиххарактеристик, например сопротивления проводящего Р,о выбираетсятак, чтобы оно было больше максимального времени задержки. Тогда, меняяположение регистрирующего интервалаЬО =Оф относительно импульса,можно построить гистограмму для Вв.Преимущество предлагаемого устройства состоит з том, что .гистограмма распределения напряжения импульсов может быть построена за сравнительно короткое время (в течение 1020 мин). При этом реализация содержит 10 импульсов, В известном устройстве получение гистограммы занимает 5 ч и содержит всего 500 импульсов.устройство может быть использовано для оперативных измерений статистических параметров времени задержкии сопротивления включенного состояния полупроводникового элемента. Приподключении устройства к перфоратору счетно-вычислительной машины скорость обработки инфо.мации может бытьповышена. формула изобретения748290 и,2Фиг Составитель Л. Мурановикова ,ТехредА. Щепанская тор Т. ектор И. Муска одписноеР 5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Про 4 30/32 Тир ЦНИИПИ Государс по делам иэо 113035, Москва, ж 1019венного комитета ССретения и открытияЖ, Рауюская наб.