Устройство для контроля параметрических элементов при воздействии детабилизирующих факторов

(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 637637, кл, С 01 к 31/28, 1975.2. Авторское свидетельство СССР Р 600484, кл. 6 01 Б 31/28, 1974 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ, содержацее генератор импульсов, сумматор, выход которого соединен с входом объекта контроля, блок вычитания, вход которого соединен с вы" ходом объекта контроля, осциллограф, вход которого соединен с выходом блока вычитания и пороговые элементы, о, т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены управляемый усилитель, управляемый элемент задержки, датчик запуска воздействия, два элемента полярного разделения, два фильтра, амплитудный селектор, два демодулятора, время- амплитудный преобразователь, блок измерения времени и регулируемый источник опорного напряжения, причем выход источника опорного напряжения соединен с входом сумматора, выход генератора импульсов через управляемый усилитель соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен через управляемый элемент .задержки с вторым входом блока вычитания, выход которого соединен с входами обоих элементов полярного разделения и амплитудного селектора, выход которого через последовательно соединенные время"амплитудный преобразователь и первый пороговый элемент соединен с первым входом блока измерения времени, выход первого элемента полярного разделения через соединенные последовательно первый фильтр, первый демодулятор и второй пороговый элемент соединен с входомблока измерения времени, иикод ито- ( рого элемента полярного разделения через соединенные последовательно второй фильтр, второй демодулятор и третий пороговый элемент соединен с третьим входом блока измерения времени, выход датчика запуска соединен с вторым входом осциллографа и с четвертым входом блока измерения времени, 1030737Изобретение относится к контролюпараметров полупроводниковых изделий и может быть использовано дляконтроля параметров логических элементов при воздействии различныхдестабилизирующих факторов, 5Известно устройство для контроляэлектрических параметров микросхем,содержащее входные зажимы, компенса.торы нормирователь допускар уплотнители параметров, коммутатор и ос в 10циллограф со специальной шкалой ь 11Недостатком данного устройстваявляются ограниченные функциональныеНаиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяадаптицнее устройство многоточечногоКОНТРОЛЯ,. г:ОДЕРжаЩЕЕ ГЕНЕРатОР ИМпульсов, сумглатор, блок вычитания,Осцнгллог 11 аф и пороговые элементы, атакже управляеглые вентили и распределитель импульсов ( 21,Недостатком известного устройства язляется отсутствие возможностейконтроля уровня нуля, единицы задержек распространения фронта и спадаимпульсов логических элементов ивремени выхода их за допустиглые пределы и восстановления работоспособНОСТИ.30Целью изобретения является расши"рение функциональных возможностейустройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство контроля, содержащее генератор импульсов, сумматор, выход которого соединен с входомобъекта контроля, блок вычитаниявхоц котсрого соединен с выходомобъекта контроля, осциллограф, вход 40которогб соединен с выходом блокаВычитания, и пороговые элементы,введены управляемый усилитель, управ"ляемый элемент задержки, датчик запуска воздействия, два элемента полярного разцеления, два фильтра,амплитудный селектор, два демодулятора,время-амплитудный преобразователь,блок измерения времени и регулируемый источник опорного напряжения:,выход коараго соединен с входом сумматора, выход генератора импульсовчерез управляемый усилитель соединенс вторым входом сумматора, выход ко"торого через управляемый элемент задержки соединен с вторым входом блока вычитания, выход которого соединен с входами обоих элементов пслярного разделения и амплитудного селектора, выход которого через последовательно соединенные время-амплисудный преобразователь и первый пороговый элемент соединен с первымвходом блока измерения времени, выходпервого элемента полярного разделения через соединенные последователь но первый фильтр, первый демодулятори второй пороговый элемент соединенс вторым входом блока измерения времени, выход второго элемента полярного разделения через соединенныепоследовательно второй фильтр, второй демодулятор и третий пороговыйэлемент соединен с третьим входомблока измерения времени, выход датчика запуска соединен с вторым входомОсциллографа и с четвертым входомблока измерения времени.На фиг.1 приведена Функциональнаясхема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работуустройства,.Устройство содержит генератор 1импульсов, управляемый усилитель 2,регулируемый источник 3 опорногонапряжения, сумглатор 4, Управляемыйэлемент 5 задержки, осциллограф б,блок 7 вычитания, первый и второйэлементы 8 и Э полярного разделения,первый фильтр 10, амплитудный селектор 11, второй фильтр 12,первый демодулятор 13, время-амплитудный пре.образователь,14, второй демодулятор15, второй, первый и третий пороговые элементы 16 - 18, блок 19 измерения времени, объект 20 измеренияи датчик 21 запуска воздействия.На фиг. обозначены сигнал 22интенсивности воздействия дестабилизирующего фактора, сигналы 23 и 24на входе и выходе объекта измерения,сигнал 25 на выходе блока вычитания,сигналы 26 и 27 с выходов Фильтров.Амплитудный селектор 11 обеспечивает выделение из сигнала 25 (фиг.2)импульсов, амплитуда которых превышает заданный уровень как положительной, так и отрицательной полярнос.тей. Егремя-амплитудный преобразователь 14 обеспечивает линейное преобразование длительности поступивйихиа его вход импульсов в амплитудувыходного импульса, Пороговый элемент17 настраивается на заданный уровеньнапряжения, при переходе которогона его выходе Формируется импульс.Передний фронт этого импульса соответствует по времени моменту перехода входного сигнала через заданныйуровень. При необходимости контролявремени задержки логического элементапо срезу импульса (фиг.2, корсткиеимпульсы сигналаЕ 25 отрицательнойполярности) пороговый элемент 17настраивается на уровень с отрицательной полярностью,В этом случае выходной импульстакже вырабатывается при переходеэтого уровня входным сигналом, Демодуляторы 13 и 15 представляют собойнесинхронные детекторы амплитудномодулированных сигналов. Они Осуществляют демодуляцию сигналов 26 и 2720 25 ЗО 35 60 Использование предлагаемого уст-у ройстна познсляет проконтролировать этих импульсных сигналов. В простейшем случае демодуляторы 13 и 15 не синхронизируются и выполнены на ныпрямительйых диодах и фильтрующем конденсаторе пс схеме амплитудного детектора.Устройство работает следующим образом.Перед началом измерений с помощью регулиронки управляемого усилителя 2 и регулируемого источника 3 опорного напряжения на выходе сумматора 4 устанавливают импульсное напряжение, уровни которого соответствуют необходимым уронням единицы и нуля испытуемого логического элемента,Затем производят измерение без 1 воздейстния дестабилизирующего Фактора на объект 20 измерения (логический элемент), При этом получают изображение на экране осциллографа 6 и спомощью регулировки управляемьщ эле.ментом 5 задержки совмещают входнойи выходной сигналы объекта 20 измерения по фазе, В настроенном состоянии управляемый элемент 5 задержкиосуществляет сдвиг по Фазе и случаеинвертирования сигнала объектом 20измерения (например, испытуемый элемент И-НЕ), а также компенсирует задержки, возникающие в линиях связи.После установки совпадения по времени с помощью управляемого усилителя2 и регулируемого источника 3 опорного напряжения добиваются полнойкомпенсации по уровням входных и выходных сигналов, так как конкретныйобъект измерения имеет некоторыйразброс параметров. При этом небольшое изменение входных уровней невлияет на выходные уровни объекта измерения из-за ключевых статических характеристик логических элементов. В дальнейшем производится установка порогов пороговых элементов 16 - 18, Пороги срабатывания первого и третьего элементов 16 и 18 устанавливаютсяв соответствии с допустимыми изменениями уровней выходного сигнала,соответственно по нулю и единице,Порог срабатывания второго порогового элемента 17 устананливается н соответствии с допустимым изменением времени задержки выходного сигнала, Пос" ле проведения указанных регулиронокобъект 20 измерения помещается в зоне воздействия дестабилизирующих факторов вместе с датчиком запуска 21 воздействия. В момент начала воздей стния дестабилизирующего Фактора 21 датчик запуска воздействия вырабатывает импульс, который запускает развертку осциллографа 6 и включаетблок 19 измерения времени. В результате вычитания двух сигналон на ныходе блока 7 вычитания появится сигнал (Фиг,2, криная 25), Указанныйсигнал содержит информацию об изменении уровней выходного сигнала и задержке импульса под действием дестабилизирующего Фактора на объект измерения. Этот сигнал поступает на элементы 8 и 9 полярного разделения, которые представляют собой ограничители. В результате на фильтры 10 и 12 поступают различные по пслярности сигналы, несущие информацию соответственно об изменении уровня нуля и единицы.Указанные Фильтры обеспечивают устранение коротких импульсов большой амплитуды, вызванных изменением задержки. Проходя через демодуляторы 13 и 15, отфильтрованные сигналы в ниде огибающей преобразуются в сигналы, пропорциональные изменению уровня напряжения соответственно нуля и единицы н зависимости от полярчссти. Далее эти сигналы поступают ,на пороговые элементы 16 и 18, которые при превышении (принижении) установленного порога вырабатывают импульсы, позволяющие зарегистрировать н блоке 9 время выходов параметров за допустимые пределы с временной привязкой к началу воздействия дестабилизирующего фактора. При прекращении действия дестабилизирующего фактора (при достижении указанных уровней в другом направлении установ ленньх порогов) также вырабатываются импульсы, которые Фиксируют время восстановления объекта 20 измерения после окон тачия воздействия дестаби. лизирующего Фактора. Кроме того, сигнал с выхода блока 7 вычитания поступает на амплитудный селектор 11, который пропускает короткие импульсы большей амплитуды, соответствующие вносимой задержке выходного сигнала при действии дестабилизирующего Фактора. Отсеченные импульсы подаются на вход время-амплитудного преобразователя 14, ныходнсе напряжение которого пропорционально изменению времени задержки объекта измерения,указанное напряжение при равенстве заданному порсгу второго порогового элемента 17 вызывает импульсы на его выходе. Таким образом сигналы о времени превышения задержки допустимого уровня также поступают н блок измеречия времени. Блок 19 измерения времени устройства обеспечивает регистрацию времени пересечения параметрами объекта измерения допустимых уровней, а также выход их в допустимые пределы . При этом на осциллографе 6 Фиксируется иэображение, содержащее полную аналоговую информацию об изменении параметров объекта измерения при действии дестабилизирующих факторов .максимум информации об объекте измерения во время воздействия дестабилиэируюшего фактора. Кроме того,устройство позволяет выявить наиболее критичные параметры, выход которых за пределы допуска происходитраньше всего, либо восстановлениепротекает дольше всего,1030737 Составитель В. Гусеваренко Техред И.Гайду Корректор Г Юв ае т Редактор Н акаэ 520 б 4 исноСР 113 Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная Филиал Тираж 710 ВНИИПИ Государственного по делам ивобретений и 5, Москва, Ж 35, РаушскаПо омитета открытий наб., д