Устройство для контроля параметров варикапов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВЮРСКОМУ СВИДВТИДЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистичесиизРесиубпии(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 20.09,76 (21) 2404462/18-25с присоединением заявки 51) М, Кл,6 01 й 31/26 б 01 й 27/26 23) Приоритет Гкуррстмнии мнит ссср ю делая изебретее и открытапубликоваио 05.03.79.Бюллетень 9 . ата опубликования описания 09.03.79(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ВАРИКАПОВвыходы соединены со схемами сравнения, Выход схемы сравнения подключен .к измерительному прибору, Работа нэмерителя основана на компенсации вносимых потерь в контуре при его ударном 5 возбуждении 111К недостаткам устройства следуетотнести невысокую точность измерения емкости варикапа и узкие функциональные возможности, так как оно не позволяет измерять коэффициент перекрытия по емкости.Известно также устройство, содержащее операционный усилитель, в цепь па раллельной отрнцатечьной обратной связи которого включен испытуемый прибор, а его вход:через резистор соединен с выходом источника опорного напряжения постоянного тока. К тому же входу операционного усилителя через опорный конденсатор подключен выход дифференциаль-ного усилителя- ограничителя; выход дифференциального усилителя-ограничителя связан с одним своим входом чеоез инИзобретение относится к области измерения и контроля параметров полупроводниковых приборов и может быть использовано для измерения и контроля емкости, коэффициента перекрытия по емкости и для подбора варикапов по идентичным вольт-фарадным характеристикам .Известны устройства для контроля параметров варикапов.Известен измеритель добротности и емкости полупроводниковых приборов, содержяцнй измерительный контур, к которому подключается испытуемый при бор, возбуждаемый от генератора импульсов через схему управления. К кон туру подключены также усилитель я источник напряжения смешения, а к выходу усилителя - ступенчатый аттенюа тор и управляемое сопротивление с подключенным к нему измерительным прибором. Измеритель также содержит де тектор и усилитель импу льсов, выход которого подключен к детекторам, а их тв 65 й 75." -тегратор, а с другим- через перекхцочатель, а также с одним входом схемы совпадения, другой вход которой соединен с формирователем опорного интероа ла времени. На выход схемы совпадения включен счетчик, Между выходом операциойного усилителя и входами переклхо чателя включены фильтр высокой часто ть 1 и два аналоговых запоминахощих уст ройства 2Работа устройства осиована на преоб разовании величины емкости испытуемого прибора в частоту генерируемых на выходе дифференциального усилитехыограничители прямоугопыхых импульсов, Число импульсов прошедщих через схему совпадения на счетчик за опорный интервал времени, пропорционально измеряемой емкости.Этот измеритель отличается повышенной точностью, однако, схема его сложна и имеет также узкие функциональные возможности, не позволяя йамерять коэффициент перекрытия по емкости варикапов.Наиболее близким техническим решением является измеритель емкости и коэффициента перекрытия по емкости ва" рикапов, который содержит генератор вы" сокочастотного сигнала, источник смещения, емкость, резистор и последовательную цепь из клемм для подключения испытуемого прибора и второго резистора. Испытуемый прибор соединен с генератором высокочастотного сигньла через емкость и )О источником смещения через резистор, а со вторым резистором образует емкостнь-омический делитель. С резистора делителя высокочастотный сигнал поступает на вход селективного усилителя, к выходу которого подключен детектор коммутатор, управляемый мультивибратором 3. С изменением уровней смещения на варикапе меняется его емкость и, следовательно, напряжение высокочастот ного сигнала на резисторе емкостно- омического делителя. Детектор-комму татор вырабатывает два напряжения, соответствующих емкости варикапа при двух выбранных напряжениях смещения, а с помощью делительного устройства из этих напряжений вырабатывается третье, пропорциональное коэффициенту перекрытия по емкости. Бифровой индикатор позволяет производить отсчет контролируемых параметров варикапа.1 ЕдостйТО 11 Н.хоЕСтИОГ О у( т 1 ХОй. Таа щ1 йзкая ТОч 31 остьр так как и цем це цредусмотрепе стаби 1 изац 11 я коэффициентапередачи сигнала от 1 е 11 ератор 11 черезус 1 ппхтопь и детектор-коммутатор к делительпому устройству.Кроме того, измеритель не позволяетполучать отклонения измеряемой емкости варххкахха от образцовой при заданЮ ных налрлжеиилх смещения, т,е, не позволяет подбирать варикапы с идентичными вольт-фарадными характеристиками.Цель предлагаемого изобретения -ф расширение функциональных возможностей устройства и увеличение его точЕ 1 ОСтИ,Она достигается тем, что в устройство введены схема с управляемым2 ф коэффхц 1 иентом передачи, регулируюхцийблок, источник опорного напряжения,схема управления, схема сравнения, блокрегистрации, коммутатор и образцоваяемкость, при этом вход схемы с управ ляемым коэффициентом передачи соединен с первыми входами блока регистрации и схемы сравнения, вторые входыкоторых соединеды с источником опорного напряжения, выход схемы сравнеЭ ния соединен с регулируюшим блоком исхемой управления, ее выход соединенс управляющими входами, коммутатора,источника смешения и регулирующегоблока, подключенного ксхеме с управЭллемым коэффициентом передачи, входкоммутатора соединен через . емкостьс генератором высокочастотного сигнала и через первый резистор с источником смешения, один выход коммута 40тора подключен к образцовой емкости, адругой - к клемме для подклхоченилиспытуемого прибора,Такое устройство благодаря наличиюсхемы с управляемым коэффициентом43передачи, регулирующего блока, источника опорного напряжения и схемы сравнения, работа которого осуществляетсяпо сигналам со схемы управления, позволяет измерять емкость,варикапа, коэфипиент перекрытия по емкости придвух заданных значениях напряженийсмещения, а также измерять относительные отклонения емкости испытуемого варикапа от образцовой с высокой точностью, причем точность иймерений не зависит от колебаний напрлженин высокочастотного генератора иего частоты.Ца чертеже представлена блэн-схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит схему 1 с управляемым коэффициентол передачи, регулирующий блок 2, источник 3 опорного напряжения, схему 4 управления,схему 5 сравнения, блок 6 регистрации,коммутатор 7, источник 8 смешения,генерятоо 9 высокочастотного сигнала,образцовую емкость 10, ел 1 кость 1."резисторы 12 и 13, и клеммы для подключения испытуемого варикапа 14.Предлагаемое устройство работаетследующим образом.В исходном состоянии коммутатор7 включает в цепь емкостно-омического делителя образцову 1 о емкость 10.При этом на вход схемы 1 с резистора12 снимается сигнал, пропорциональныйвеличине этой емкости. С приходом команды на вход регулирующего блока 2со схемы 4 управления о вырабатываетуправляющий потенциал для схемы 1.Схема 1 изменяет свой коэффициент передачи до тех пор, пока напряжение наее выходе не сравняется с опорным напряжением от истэчника 3. Б моментравенства напряжений схема 5 сравнения вырабатывает сигнал, поступающийна схему 4 управления и регулирующийблок 2.Регулирующий блок 2 по этомусигналу запоминаег потенциал, подаваемый на управляющий вход схемы 1, иподдерживает его непзменным, благодаря чему не изменяется и коэффициентпередачи схемы 1. Таким образом, производится калибровка коэффициента передачи схемы 1 с помощью образцовойемкости 10 и источника 3 опорногэ напрякения,По сигналу со схемы 5 сравнения схема 4 управления воздействует на коммутатор 7 и источник 8 смещения. Коммутатор 7 включает в емкостно- омический делитель испытуемый варикал 14, а от источника 8 смещения на него подеется через резистор 13 соответствующее напряжение смешения. Благодаря тому, чго коэффициент передачи схемы 1 был установлен по зна чению образцовой емкости 1 О и не изменился, на ее выходеустановится ня пряжение, пропорциональное измеряемой емкости варикяпа. Блок 6 регистрации, используя напряжение опорного источника 3, фиксирует относительное значение вьхэдиэго напряжения схемы 1, 651275 5 О 15 25 36 соответствукипее отпошению измеряемой емкости к образцовой .Аналогпчнэ мэжет быть измерено относительное отклонение елгкости испытуемого прибора от образцовой при заданном напряжении смещения.При измерении коэффициента перек рытия по емкости испытуемого варикапа 14 первоначальная калибровка коэффициента передачи схемы 1 производиться аналогично, нэ вместо образцовой емкости используется емкость испытуемого прибора при первом напряжении смешения, поступающего от источника 8. Если после этого подать второе напряжение смешения с помощью схемы 4 управления на тот же варикап 14, то блэк регистрации зафиксирует относительное изменение емкости при двух напряжениях смещения, т.е. коэффициент перекрытия.Увеличение точности устройства достигается потому, что погрешности, обусловленные нестабильностью частоты и амплитуды высокочастотного. генератора 9 и коэффициента передачи схемы 1, устраняются калибровкой коэффициента передачи схемы 1 с помощью источника 3 опорного напряжения и схемы 5 сравнения при каждом измерении, а выполнение указанных схем высоко- стабильными не представляет особых трудностей. Формула изобретения Устройство для контроля паряметров вярикапэв, содержащее генератор высокочастотного сигнала, источник смещения, емкость, резистор н последовательную цепь из клемм для подключения испытуемого прибора и второго рзисора,отличающееся тем, что, с пелью расширения функциональных возможностей и увеличения точности, в него введены схема с управляемымкоэффидиентом передачи, регулирующий блок, источник опорного напряжения, схема управления, схема сравнения, блок регистрации, коммутатор и образцоваяелпость, при этом вход схемы с управляемым коэффициентом передачи соединен со вторым резистором, ее выход соединен с первымп входами олэка рогис".грации и схемы сравнения, вт рые входы которых соединены с источником опорного напряжения, выход схемы сравТираж 1089 По НИИПИ Государственного комитет до делам изобретений и отк 35 Москва, Ж 335 Раушскаидписноеа СССРтийнаб., д. 4/ иал ПППпения соединен с регулирующим блоком и схемой управления, ее выход соединен с управляюшими входами коммутатора, источника смешения н регулирую щего блока, подключенного к схеме с управляемым коэффициентом передачи, вход коммутатора соединен через емкость с генератором высокочастотного сигнала и через первый резистор с ис точником смешения, один выход комму татора подключен к образцовой емкости, а другой - .к клемме для подключения испытуемого прибора. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЛо 429375, кл. 6 01 М 27/26,3 02.07.7 5.2. Авторское свидетельство СССРМ 512440, кл. б 01 Р 31/26,30,04.76,3. Балахонов В. Д. и др. Измери 10 тель емкости и коэффициента перекрььтия но емкости варикапов, "Электронная промышленность", 1975, % 2,с, 72.