Устройство для определения волтамперных характеристик переключающих элементов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. К 09 78 (21) 2 б 7204 9/18-2 присоединением заявки Й23) Приоритет 01 К 31/2 дарствеииыи комитегСССРделам и к 1 оретенийи открытий Опубликовано 1509,80, Бюллетен УДК 621, 382. 2(088.8) та опубликования описания 15,09) Заявитель нститут физикй ССР н рудового полупров расно ников намени Литовс СТРОЙ ТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬТ в АМПЕРН ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕКЛЮЧАЮ 1 ИХ ЭЛЕМЕНТОВграоов, ка аналоговаяединеннаясцем, линиюх зонда,измерительстробоскопических осцилл выходам которых подключе вычислительная машина,. с с двухкоорцинатным самоп задержки и два резистивн веденных в коаксиальную ую линию 2 .Однако это устройство использовать для определ теристик низкоомного сос ключающих элементов при амплитуде переключающего потому ;то для определен амперной характеристики указанного устройства не менять амплитуду переклю импульса, подаваемого на я исследоктеристикалов, содерреле, коакнию, резисеский оснельзя ения характояния пере постоянной импульса ия Вольт - при помощи обходимо чающегообразец. трычения,ояния) меразтгодно по т устр перн элем соед коак вход соед ов э ния дим акх 30 Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для исследования переключающих элементов, 5Известно устройство длвания вольт-амперных хараполупроводниковых материжащее генератор, ртутноесиальную измерительную литивный зонд, стробоскопичциллограф и двухкоординатный самописец 1).Недостаток известного устройства заключается в трудоемкости и дли 1 тельности измерений и отсутствии возможности измерения вольт-амперных характеристик низкоомного состояния переключающих элементов при постоянной амплитуде переключающего импуль 2 иболее близким к описываемомухнической сущности является.йство для определения вольт-амх характеристик переключакхцих 25нтов, содержащее последовательнсненные генератор, ртутное реле,иальную измерительную линию,которой через ограничитель токанен с входом синхронизации дву Как известно, многие (время задержкч, время и сопротивление низкоомног переключающих элементов на основе аморфных и сте ных полупроводников) зав амплитуды и формы перекл импульса, Следовательно, значного определения пар мента, например его сопр в низкоомном состоянии, определение вольт-амперн лараме ереклю о сост (напри клообр исят о ючающе для о аметр отивле необхо ой хартеристики проводить при постоянныхусловиях, т.е, напряжение переключения не должно меняться,Цель изобретения - увеличениетипов исследуемых элементов засчет обеспечения измерения вольтамперной характеристики низкоомного состояния переключающих элементов при постоянстве переключающегонапряжения,Это до:тигается тем,что в устройство для исследования вольт-амперныххарактеристик полупроводниковых материалов введены дополнительные зонды и переменный резистор, причемдва.входа одного стробоскопическогоосциллографа соединены дополнительны.ми зондами, включенными параллельноисследуемому элементу,а два входавторого стробоскопического осциллографа подключены к двум другим зондам,один непосредственно, а другой через 20линию задержкИ.Схема устройства для исследованиявольт-амперных характеристик переключающих элементов показана на чертеже 25Устройство состоит из генератора1, ртутного реле 2, коаксиальнойизмерительной линии 3, ограничителятока 4 стробоскопических,осциллографов 5 и б, резистивных зондов 7,8,9и 10, линии задержки 11, переменногорезистора 12, аналоговой вычислитель.ной машины 13 и двухкоординатногосамописца 14, Генератор 1 соединенс ртутным реле 2,. к которому подсоединена измерительная коаксиальная линия 3 с ответвлением для синхроимпульса, подаваемого через ограничитель тока 4 во входы синхронизации стробоскопических осциллографов 5 и б. В измерительную коаксиальную линию 3, конец которой закорочен переменным резистором 12,введены резистивные зонды 7,8,9,10.Зонды 7 и 8 расположены между ответвлением для синхронизации и переменным резистором 12 на расстоянииЪ С 1 ( - длительность импульса, Сскорость света) от резистора 12.Один из них 7 через линию задержки11 подключен к входу А стробоскопического осциллографа 6, а второй.подключен прямо к входу В того жеосциллографа б. Зонд 9 расположенмежду зондами 7 и 8, переменным резистором 12 и подключен к входу В,стробоскопического осциллографа э.Между зондом 9 и переменным резистором 12 введен зонд 10, которыйсоединен с входом А осциллографа 5.Аналоговые выходы стробоскопическихосциллографов 5 и б соединены со вхо Одами аналоговой вычислительной машины 13, к выходу которой подсоединендвухкоординатный самописец 14. Исследуемый образец располагается визмерительной коаксиальной линии 3 65 между зондами 9 и 10 таким образом, чтобы его масса имела контакт с центральным проводником линии, а с внешним проводником контакт осуществлялся через последовательно подсоединенный переменный резистор 12.Устройство работает следующим образом.Исследуемым образцом с последовательно подсоединенным переменным резистором 12 закорачивается коаксйальная линия 3. Наносекундный импульс, сформированный ртутным реле 2, создает электрическое поле в образце и резисторе 12. Падающий на образец импульс (О,ю, ) регистрируется зондом 7, установленным на расстоянии ( С /2 от образца, где- длина импульса, с - скорость света, и через линию задержки 11 подается на вход В стробоскопического осциллографа б. Отраженный от системы образец - резистор импульс (Отр. ) регистрируется зондом 8 и подается на вход А того же осциллографа. При помощи линии задержки 11 оба сигнала совмещаются во времени. Осциллограф б работает в дифференциальном режиме, поэтому аналоговый сигнал.на выходе пропорционален разнице 0-0 р что эквивалентно току через систему образец - резистор.На аналоговом выходе стробоскопического осциллографа 5 сигнал будет пропорционален напряжению на образце, потому что этот осциллограф тоже работает в дифференциальном режиме, а сигнал, регистрируемый зондом 9, пропорционален напряжению на системе образец-резистор, а зондом 10 - напряжению на резисторе. Разница этих сигналов будет эквивалентна напряжению на образце.Определение вольт-амперной характеристики низкоомного состояния пере. ключающих элементов при постоянной амплитуде переключающего импульса производится плавным изменением величины переменного резистора 12. Максимальная величина переменного резистора подобрана так, чтобы не вызвать заметного перераспределения напряжения между ним и образцом в высокоомном состоянии.Так как сопротивление переключающего элемента:в высокоомном состоянии обычно составляет несколько сот килоом, то переменный резистор порядка нескольких килоом вполне подходящий. В низкоомном состоянии сопротивление образца составляет несколько десятков Ом. Поэтому, меняя сопротивление переменного резистора от нескольких килоом до нуля, можно в широких пределах изменять ток через образец в низкоомном состоянии, практически не меняя амплитуды переключающего импульса.76,3822 15 Формула изобретения оставитель В. Немцевехред Т.Маточка Корректор,С. Шекма едактор Т. Нечае Тираж 10 Ч 9ИПИ Государственногоо делам изобретений иМосква, Ж, Раушс Подписноеомитета СССРоткрытийая наб., д. 4 Заказ 6274/39 11303 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна Описываемое устройство расширивает информативность известного, позволяя определять вольт-амперные характеристики переключающих элементов при постоянной амплитуде переключающего импульса. При помощи такого устройства можно достаточно быстро (в течение нескольких минут) опредепить вольт-амперную характеристику низкоомного состояния переключающих элементов, Это позволяет установить оптимальные параметры (длительность и амплитуду) переключающего импульса, при которых джоулевый разогрев элемента не превышает допустимого уровня, что способствует нахождению оптимальных условий работы прибора и увеличивает его стабильность и долговечность. Устройство для определения вольтамнерных характеристик переключающих элементов, содержащее последовательно соединенные генератор, ртутное 25 реле, коаксиальную измерительную линию, вход которой через ограничитель тока соединен с входами синхронизациидвух стробоскопических осциллографов,к выходам которых подключена аналоговая вычислительная машина, соединенная с двухкоординатным самописцем,пинию задержки, два резистивных зонда,введенных в коаксиальную измерительную линию, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения типовисследуемых элементов, в коаксиальнуюизмерительную линию введены дополнительные зонды и переменный резистор,причем два входа одного стробоскопического осциллографа соединены с дополнительными зондами, включеннымипараллельно исследуемому элементу,а два входа другого стробоскопического осциллографа подключены к двумдругим резистивным зондам - одиннепосредственно, а другой через линиюзадержки 1. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Зап йьсЬ И., Непг(сЬ И. ВечцеБсеп с 1 пьйгцщеп й. 41, 1970, 228,2. Авторское свидетельство СССРР 543886, кл, С ОЧ 8 27/00, 1975