Устройство для измерения сопротивления и емкости двухполюсников при шунтирующем р-п перехода полупроводниковых элементов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик 779911(22) Заявлено 28.09.77 (21) 2525267/18-21с присоединением эаявкм Мо(51)М, Кл,з Я 01 К 27/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий-с р Винницкий завод радиотехнической аппаратурын Винницкий политехнический институт 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ И ЕМКОСТИ ДВУХПОЛЮСНИКА ПРИ ШУНТИРУЮЩЕМ ДЕЙСТВИИ р -и ПЕРЕХОДА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 1Изобретение относится к технике измерений параметров двухполюсника и может быть использовано для измерения параметров резисторов и конденсаторов. 5Известно устройство 11 для измерения параметров комплексного сопротивления, содержащее источник переменного напряжения, усилитель постоянного тока, фазовращатель, фазо чувствительные детекторы с квадратурным каналом и измерительные приборы,Недостатком его является низкая точность измерения и сложность схемной реализации источника переменного напряжения в широком диапазоне частот.Известно также устройство 2 для измерения комплесных сопротивлений, содержащее источник напряжения гармо- О нических колебаний, источник программно изменяющегося напряжения, суммирующий усилитейь, операционный усилитель и блок фаэочувствительных детекторов с отсчетными устройствами . 25Недостатком его является значительная погрешность измерений (около 2) из-эа временной нестабильности амплитуды и частоты гармонических колебаний и из-эа шунтирующего влияния р-и ЗО перехода полупроводникового элемента в составе двухполюсника .Целью изобретения является повышение точности измерений .Цель достигается тем, что в устройство для измерения сопротивления и емкости двухполюсников прн шунтирующем действии р-и перехода полупроводниковых элементов, содержащее источник напряжения гармонических колебаний, источник программно изменяющегося напряжения, суммирующий усилитель, операционный усилитель, вход которого подключен к одному из входов устройства, а его выход - к входу блока фазочувствительных детекторов с отсчетными устройствами, введены блок программно изменяющейся полярности напряжения, блок программно управляемого делителя частоты, стабилизатор амплитуды импульсов и интегратор, выход которого подключен к первому входу суммирующего усилителя, а его вход через стабилизатор амплитуды импульсов соединен с выходом программно управляемого делителя частоты, вход, которого подключен к источнику напряжения гармонических колебаний, причем блок программно изменяющейся полярности напряжения подключен между выходом источника программно изменяющегося напряжения Й вторым входом суммирующегоусилителя, выход которого подключенк второму входу устройства.На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого устройства . 5Устройство содержит источник напряжения гармонических колебаний 1,блок программного управления делителя частоты 2, стабилизатор амплитудыимпульсов 3, резистор 4, конденсатор 105 в цепи отрицательной обратной связи интегратора б, источник программно изменяющегося напряжения 7, блокпрограммно изменяющейся полярностинапряжения 8, первый и второйвходы 159 и 10, резисторы 11-13 суммирующего усилителя 14, измеряемый двухполюсник, состоящий из резистора 15,конденсатора 16 и р-и перехода (диода) 17, резистор 18 в цепи обратной 20связи операционного усилителя 19,блок20 фазочувствительных детекторов сотсчетными устройствами,Устройство работает следующим образом.Источник 1 вырабатывает переменноенапряжение фиксированной частоты, которое через делитель частоты 2, управляемый программным устройством (ПУ),поступает на стабилизатор 3. Применение управляемого делителя частоты 2 З 0позволяет выбрать рабОчую частоту исходя иэ предполагаемой величины измеряемой емкости 16 и выполняется путем подачи соответствующего кода от(ПУ) для обеспечения работы операционного усилителя 19 на линейномучастке характеристики .Напряжение на выходе суммирующегоусилителя 14 образуется в результатесуййирования выходных напряжений, поданных соответственно на входы 9 и110: интегратора, равногона ветер а и напряжения О- блока 8, где О,- -нап-ряжение на выходе стабилизатора 3 .При этом на измеряемый двухполюсникбудет воздействовать суммарное напря жейие;О =О +О - сто Ср 4 50Вследствие этого на выходе операционного усилителя 19 возникает пере- менное"напряжение, пропорциональноеизмеряемой емкости конденсатора 16,совпадающее по фазе с Од и равное:О О " .Ь 2 е.о лс 46 ст У С 4 11 1 ь, %1 а "также постоянное напряжение,"йропор-цйональное измеряемому резистору0равное О, 3 а ЗЯ=.%к 5 = ЮИ ВЫбОрЕ рЕЗИСтсрОВ Й 41 Й 111 111 42й равными напряжения соответствую щие измеряемым параметрам элементовравны:щЦ:О - и О =ОСьсль с 1 с %15 - 1 зПри этом переменное напряжение Остьполучается частотно независимым, отсюда требования к параметрам источни -ка 1 могут быть невысокими, как постабильности частоты, так и амплитуды .Напряжение О 1, зависит только от стабильности источника 7.Выделение напряжений, пропорциональных измеряемым параметрам и последующая их регистрация выполняется блоком 20, где напряжение Ос выделяетсяпутем детектирования с последующимсглаживанием, а Ойрыделяется с помощью фильтра переменного напряжения .В связи с тем, что измерения величин параметров двухполюсника получаются частотнонеэависимыми, применениепрограммно управляемого делителя частоты 2 дает возможность измерять емкость конденсаторов в диапазоне1000 пкфмкФ,Блок 8 позволяет исключить погрешность за счет шунтирования измеряемого двухполюсника р-и переходом 17,путем выбора запирающей полярностинапряжения,Применение изобретения позволяетисключить влияние нестабильности частоты и амплитуды источника переменного напряжения и устраняет шунтирующее воздействие р-и перехода надвухполюсник.Устройство имеет погрешность измерений параметров двухполюсника (0,2.Формула изобретенияУстройство для измерения сопротивления и емкости двухполюсника при шунтирующем действии р-и перехода полупроводниковых элементов, содержащее источник напряжения гармонических колебаний, источник программно изменяющегося напряжения, суммирующий усилитель, операционный усилитель, вход которого подключен к одному иэ входов устройства, а его выход - к вхо-, ду блока фазочувствительных детекторов с отсчетными устройствами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введены блок программно изменяющейся полярности напряжения, блок програмно управляемого делителя частоты, стабилизатор амплитуды импульсов и ин- тегратор, выход которого, подключен кпервому-"входу суммирующего усилителя, а его вход через стабилизатор амплитуды импульсов соединен с выходом программно управляемого делителя частоты, вход которого подключен к источнику напряжения гармонических колебаний, причем блок программно-ВНИ 035, М иал ППП Патент , г . Ужгород, ул . Проектная изменяющейся полярности напряженияподключен между выходом источникапрограммно изменяющегося напряженияи вторым входсм суммирующего усилителя, выход которого подключен квторсму входу устройства . О. Тираж 0 9 ПИ Государственного о делам изобретений осква, Ж, Раушска Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свидетельство СССР Р 329482, кл . 6 01 К 27/02, 1975 . 2. Авторское свидетельство СССР М 451020, кл . 6 01 Н 27/00, 1976 .