Устройство для визуального контроля характеристик полупроводниковых диодов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 2%12,80 (21) 3224706/18-21с присоединением заявки Мо -(23) ПриоритетОпубликовано 150882, Бюллетень Мо 30Дата опубликования описания 15088251 М. Кп. О 01 В 31/26 Госуларственный комитет СССР по лелам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени Омф, р1 М 1 ЕМУгииц3фф иефЮТВЯй В.Астахов и А.И.Ш пытно-конструкторское бюро приборов контро и автоматики 71) Заявител(54 СТРОИСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОГО 1 ОНТРОХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХДИОДОВ ДругляетсяточникбЛОК МОлографаэкранеисследу ройствсодеральнойлуча оания т полуп"пере жет ения 5 К нед же относ калибров следуемо изуальполупроолее близким техническим рек изобретению является устдля визуального контроля хастик полупроводниковых диодовее источник напряжения, соей со входом горизонтальногония осциллографа непосредста со входом вертикальногония, к которому подключен тоый резистор, - через испытуед 31,кране осциллографаАХ прибора. Однако хар не позволяет определитактерных точек ВАХ днапряжение лавинногямое напряжение диода при зуровне тока. наблюдает- актериогь координа иодов, нап о пробояты хар ример, или пр ЗО данном а- . Изобретение относится к ительной технике, в частностиустройствам для наблюдения вамперных характеристик (ВАХпроводниковых приборов с р -ходами, например диодов, и мбыть использовано для определпо ним параметров приборов.Известны устройства для вного контроля характеристикводниковых приборов. Одно из известных устройств содержит генератор напряжения .специальной формы и источник выпрямленного сетевого напряжения, подключаемые к испытуемому прибору через коммутатор, осциллограф и токосъемный резистор в цепи испытуемого прибора 1.Характериограф может быть использован для наблюдения ВАХ как диоДов, так и транзисторов, причем могут наблюдаться прямые и обратные ветви ВАХ приборов, с р - и-переходами, Однако точное определение параметров прибо-. ров по ВАХ затруднено, так как калибровка масштабов по осям координат осциллографа производится с помощью масштабной сетки и блока калибровки с большой погрешностью. Наибшениемройстворактерисодержащдиненныотклоневенно,отклонекосъемньый диоНа э м известным ус арактериограф, апряжения спец уляции яркости и цепь Формнро сциллографа на мого прибора в остаткам этого ится отсутстви ки характерных го прибора. ом явжащий иаформы,сцилВАХ. На юдается ВАХ иде точек 21. стройстза таквоэможности очек ВАХ ис 951200Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства за счет обеспечения разбраковки исследуемых диодов по одномуиз параметров ВАХ.Поставленная цель достигается 5тем, что в устройство для визуальногоконтроля характеристик полупроводниковых диодов, содержащее осциллограф,источник напряжения, соединенный совходом горизонтального отклонения 1 Оосциллографа и с клеммой для подключения анода испытуемого диода, клемма для подключения катода которогоподсоединена к входу вертикальногоотклонения осциллографа и первому 15выводу токосъемного резистора, соединенного вторым выводом .с общей шиной, введены два амплитудных дискриминатора, элемент совпадения идва одновибратора, а осциллографснабжен модулятором яркости луча,причем вход первого амплитудногодискриминатора подключен ко входугоризонтального отклонения осциллограФа, а его выход - к одному из входов элемента совпадения, второйвход которого соединен со входом вертикального отклонения осциллографачерез последовательно включенныедругой амплитудный дискриминатори первый одновибратор, а его выход -через второй одновибратор со входоммодулятора яркости осциллографа.На Фиг.1 представлена Функциональная схема предложенного устройства; на фиг.2 - временная диаграм- З 5ма напряжений узлов устройстйа; нафиг.З - осциллограмма обратной ветвиВАХ исследуемого диода,Устройство содержит источник 1напряжения, соединенный с входом 40усилителя Х осциллографа 2 непосредственно, а с входом усилителя Уи токосъемным резистором 3 - черезисследуемый диод 4. Вход первогоамплитудного дискриминатора 5 соединен с входом усилителя Х .осциллогра,фа 2, а вход второго амплитУдногодискриминатора б - с входом усилителя У. Выход амплитудного дискриминатора б через первый одновибратор7 подключен к первому входу элемента8 совпадения, второй вход которогосоединен с выходом амплитудного дискриминатора 5, Выход элемента совпадения 8. через второй одновибратор 9подключен к модулятору яркости лучаосциллографа 2.Работа устройства иллюстрируетсявременными диаграммами напряжений,приведенными на фиг.2:а - напряжение на входе усилителяХ осциллографа 2;О - напряжение на входе усилителяУ осциллографа 2;е - напряжение на выходе амплитудного дискриминатора 5; 65 ъ - напряжение на выходе одновиб-ратора 7;д - напряжение на выходе элемента8 совпадения;00 6- пороги срабатывания амплитудных дискриминаторов соответственно 5 и б.Сплошной линией изображены диаграммы, соответствующие годному диоду, у которого напряжение лавинногопробоя при заданном уровне обратного тока, задаваемого с помощью дискриминатора б, больше нормы, задаваемой с помощью дискриминатора 5, Бракованному диоду соответствуют диаграммы (фиг.2 б,г), изображенные пунктирной линией.Обратная ветвь ВАХ исследуемого диода 4, наблюдаемая на экране осциллографа 2, представлена на фиг.З. Кривая 10 соответствует диоду, годному по напряжению лавинного пробоя при заданном уровне обратного тока Зд . Свидетельствует об этом яркостная метка на ВАХ диода, соответствующая току Лб . Кривая 11 соответствует бракованному диоду (метка отсутствует), Напряжение является порогом разбраковки.Устройство работает следующим образом.Источник 1 напряжения вырабатывает однополупериодное синусоидальное напряжение отрицательной полярности, которое поступает на вход усилителя Х осциллографа 2, вход амплитудного дискриминатора 5 и анод исследуемого диода 4Напряжение с реэистора 3, соответствующее току, протекающему через исследуемый диод 4, поступает на вход усилителя У. осциллографа 2 и вход амплитудного дискриминатора б, На экране осциллогафа 2 наблюдается обратная ветвь ВАХ исследуемого диода 4. Когда величина напряжения на входе амплитудного дискриминатора 5 достигнет его порога срабатывания 085, соответствующего напряжению О на ВАХ диода, амплитудный дискриминатор 5 срабатывает,и на его выходе появляется прямоугольный импульс. Длительность импульса определяется временем, в течение которого напряжение на входе амплитудного дискриминатора 5 превышает его порог срабатывания. Аналогично работает и амплитудный дискриминатор б, порог срабатывания которого 06 соответствует току Э на ВАХ исследуемого диода 4. По переднему Фронту выходного импульса амплитудного дискриминатора б срабатывает одновибратор 7На его выходе появляется короткий прямоугольный импульс, длительность которого определяет погрешность измерения (так как за время его действия напряжение на исследуемом диоде 4 успевает возрасти), иориентировочно определяется по формуле с ТЯ. 100 30 где с - длительность импульса одно 5вибратора 7;сР - погрешность измерения напряжения лавинного пробоя,%;Т - длительность импульса источника напряжения,10Импульсы с выходов амплитудногодискриминатора 5 и одновибратора 7поступают на входы элемента 8 совпадения, который вырабатывает импульсдлительностью, равной времени совпадения входных импульсов. Последнее происходит в том случае, еслисначала работает амплитудный дискриминатор 5, а затем амплитудныйдискриминатор б, т.е. напряжениелавинного пробоя диода достигаетзначения ОВ при уровне обратноготока меньшем, чем ц (фиг.3); И наоборот, совпадение не происходит,если сначала сработает амплитудныйдискриминатор б, т.е. напряжениелавинного пробоя диода достигаетзначения О при уровне тока большем,чем 3 . Выходной импульс элемента8 совпадения запускает одновибратор 9, импульс которого управляетмодулятором яркости луча осциллографа 2. Длительность импульса одновибратора 9 определяет величину яркостной метки на ВАХ диода.35При смене полярности источника 1напряжения и порогов срабатыванияамплитудных дискриминаторов 5 и бнаряду с наблюдением прямой ветвиВАХ исследуемого диода 4 можно вести раэбраковку по прямому напряжениюдиода при заданном уровне прямоготока.Для разбраковки по значению токапри заданном уровне напряжения необходимо выход амплитудного дискриминатора б соединить с входом элемента 8 совпадения непосредственно, авыход амплитудного дискриминатора 5через одновибратор 7.Таким образом, с помощью данного 50устройства, наряду с ВАХ исследуемого диода можно визуально определятьпринадлежность диода к тому или иному классу по проверяемому параметру благодаря наличию яркостной метки, местоположение которой соответствует выбранному уровню другого параметра ВАХ. Использование данного устройства упрощает процесс измерений - повышает его производительность, поскольку отпадает необходимость в дополнительных измерениях параметров диодов.Формула изобретенияУстройство для визуального контроля характеристик полупроводниковых диодов, содержащее осциллограф,источник напряжения, соединенный свходом горизонтального отклоненияосциллографа и с клеммой для подключения анода испытуемого диода,клемма для подключения катода которого подсоединена к входу вертикального отклонения осциллографа и первому выводу токосъемногорезистора, соединенному вторым выводом с общей шиной, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два амплитудных дискриминатора, элемент совпадения и два одновибратора, а осциллограф снабжен модулятором яркостилуча, причем вход первого амплитудного дискриминатора подключен квходу горизонтального отклоненияосциллографа, а его выход - к одному из входов элемента совпадения,второй вход которого соединен с входом вертикального отклонения осциллографа через последовательно включенные другой амплитудный дискриминатор и первый одновибратор, а его выход через второй одновибратор -с входом модулятора яркости осциллографа.Источники информации,принятые во внимание при экспертйзе1. Аронов В.П. и др. Испытание иисследование полупроводниковых приборов. М "Высшая школа", 1975,с.58-60.2. Патент США Р 3.264.563,кл.324-158:, 1972.3. Ггасецг де соцгЬез сагасйегьсццеэ. " пйадо р 1 апь 1, 1979,Р 378, р.45-50 (прототип).951200 оставитель Ю ехред Ж.Касте Брызгалевич тор С.Шеки Дылын едакт каз 5939/50 Тираж 717 ВИИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб