Устройство для контроля электрических параметров полупроводниковых диодов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 С 026 ОПИ 1,БИ 5 л; ОБРЕТЕНИ ВТО КОьреОСУДАРСТВЕННИЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1138768, кл. 6 01 В. 31/26,20.10.83.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИВЫХ ДИОДОВ(57) Изобретение может быть исползовано для контроля напряжения с,билизации и дифференциального соптивдения стабилитронов. Цель иэо тения - повьнпение точности контроля. Устройство содержит коммутатор 1, контактный блок 2, полосовой фильтр 3, фильтр 4 низких частот, измеритель 5 напряжения, блок 6 фиксации результатов, блок 7 управления, цифроаналоговые преобразователи 8 и 16,1 фазовый детектор 12 генератор 13 переменного напряжения, сумматор 14, генератор 15 постоянного напряжения и стабилизатор тока 17. Введение фазокорректирующего блока 1 и образование новых связей обеспечивает изменение уровня сигнала на выходе фазового детектора 12 при переходе раз ности Ц - П через нуль. Кроме того,1265662 погрешность контроля, связанная с ,фаэовым сдвигом сигнала, поступающего с объекта контроля Б , относительно сигнала уставки П имеет ми 3нимальное значение в широком диапаИзобретение относится к контролю готовых полупроводниковых приборов, может быть использовано для контроля напряжения стабилизации и дифференциального сопротивления стабилитронов и является усовершенстйованием устройства по авт,св. Ф 138768.Цель изобретения является повышение точности контроля за счет уменьшения погрешности, вызванной фазовым сдвигом контролируемого сигнала Ц относительно сигнала уставки Ц 1- На фиг.1 представлена блок-схема устройства для контроля электрических параметров полупроводниковых диодов; на фиг,2 - структурная схема фаэокорректирующего блока.Устройство для контроля электрических параметров полупроводниковых диодов содержит коммутатор 1, кон тактный блок 2, полосовой фильтр 3, фильтр 4 низких частот, измеритель 5 напряжения, блок 6 фиксации результатов, блок 7 управления, первый цифроаналоговый преобразователь ЦАП 8, блок 9 вычитания, избирательный усилитель О, фазокорректирующий блок 11, и основной фазовый детектор 12, генератор 13 переменного напряжения, сумматор 14, генератор 15 постоянного напряжения, второй цифроаналоговый преобразователь 16, стабилизатор 17 тока. Входы коммутатора 1 соединены сконтактным блоком 2, а выход - с входами полосового фильтра 3 и фильтра 4 низких частот, выход которого соединен с входом измерителя 5 напряжения. Выход измерителя 5 напряжения соединен с первым входом блока 6 фиксации результатов, управляющий вход котОрого соединен с первым выходом блока 7 управления, второй выход ко зоне изменения фазы и определяется восновном нелинейностью передаточнойхарактеристики фазорегулирующего звена, что повышает точность контроля.э,п. ф-лы, 2 ил.торого соединен с входом управлениякоммутатора 1, а вход - с выходомблока 6 фиксации результатов, третийвыход блока 7 управления соединен с 5 цифровым входом первого ЦАП 0, выходкоторого соединен с опорным входомблока 9 вычитания, выход которого соединен с входом избирательного усилителя 10, а вход ЦАП 8 соединен с 1 О выходом фазокорректирующего блока 11и опорным входом детектора 12, сигнальный вход которого соединен с выходом избирательного усилителя О,а опорный вход блока 11 соединен свыходом полосового фильтра Э.Выход генератора 13 переменногонапряжения соединен с первым входомсумматора 14 и первым входом фазокор-ректирующего блока 11. Выход генератора 15 соединен с вторым входом сумматора 14, управляющий вход которогосоединен с пятым выходом блока, 7 управления, а выход - с опорным входомвторого ЦАП 16, цифровой вход которого соединен с четвертым выходом блока 7 управления, Выход второго ЦАП16 через стабилизатор 17 соединен свходом полосового фильтра Э.Посредством контактного блока 2 к ЗО устройству подключаются контролируемые диоды 18.Фазокорректирующий блок 1 (фиг.2)содержит фазовый детектор 19, фазорегулирующее звено 20, имеющее полеЗ 5 вой транзистор 21, операционный усилитель 22, два резистора 23 и 24 иконденсатор 25.Устройство для контроля электри=ческих параметров полупроводниковых 40 диодов работает следующим образом,С помощью соответствук 1 щих органовуправления задают коды диапазонов величины тока стабилизации через контролирующий диод 18, код граничного 45 значения дифференциального сопротив12656 0 ления г диода 18, включают питание ,и приводят в исходное состояние эле,менты памяти в. блоке 6 фиксации результатов контроля и блока 7 управ-;- ления. 5Затем диоды 18, дифференциальное сопротивление и напряжение стабилизации которых подлежат контролю, подключают через контактный блок 2 с входом коммутатораи нажимают кнопку "Пуск" в блоке 7 (органы управления блока 7 управления не показаны). По сигналу с выхода блока 7 состояние коммутатора 1 изменяется так, что выход стабилизатора 17 ока зывается подключенным к первому из диодов 8.После включения питания начинают работать генератор 15 постоянного нанапряжения и генератор 13 переменно го напряжения.Напряжение 0 = Б . впу г. с выхода генератора 13 переменного напряжения поступает на вход сумматора 14 и на первый вход блока 11.25Напряжение Б с выхода генератора 15 постоянного йапряжения поступает на другой вход сумматора 14 и далее суммарное напряжение (О + Б ) с выхода сумматора церез ЦАП 16 посту пает на вход стабилизатора тока 17,Через диод 18 начинает протекатьток .(1 = +1 ) заданной величины. Фарма тока через диод 18 повторяет форму напряжения (Б +У ), т.е, содер- З 5жит постоянную и переменную составляющие.Переменное напряжение Б = Бхвп(я С + Ь), амплитуда которогопропорциональна величине г контроли 40руемого диода 18, а Фаза запаздываетотносительно фазы напряжения Б навеличину ь , через фильтр 3 поступает на первый вход блока 9 и на второй вход блока 11. 45Запаздывание фазы на Ьд вызванонеидентичностью параметров цепей прохождения сигналов У и У.Действительно, сигнал Б на первый вход блока 11 подается непосредственно с выхода генератора 13, асигнал У Формируется переменнымтоком 1 ., протекающим с выхода сумматора 14 через ЦАП 6, стабилизатор17 коммутатор 1, блок 2 через контролируемый диод 18 и поступает навторой вход блока 11 через Фильтр 3.Каждый из этих блоков, а также конт 62 4ролируемый диод 18 вносят соответствующую задержку фазы сигнала 11Таким образом, на первый и второй входы фазокорректирующего блока 11 поступают соответственно сигналы Б и У , Затем первый из .этих сигналов поступает на сигнальные входы фаэорегулирующего звена 20 (Фиг.2 ) и фазового детектора 19, к второму входу которого поступает сигнал ЦНа выходе фазового детектора формируется напряжение, пропорциональное величине ьцф, Затеи это напряжение поступает на управляющий электрод (затвор) полевого транзистора 21.Как известно, величину сопротивления сток-исток полевого транзистора можно менять в нироких пределах путем изменения напряжения на затворе, а величина фазового сдвига ( выходного сигнала фазорегулирующего звена 20 относительно вхопного сигнала определяется выражением2 и КСЧ = агсСр-Г Р Сгде К - сопротивление сток-истоктранзистора 21.При й = сопвг., С = сопв, фазовый сдвиг Ч является только функцией К: у= й(К) .Передаточную характеристику блока 11 относительно функции у = Г(К) настраивает,так, чтобы фаза сигнала на выходе блока не отличалась от фазы сигнала 11 , т.е.11 11 выл (Я С +ьЮ) 1Б=Бвж , цС +ьЮ )Ь., = ЬЦ 2 - Ь 8а коэффициент передачи фазорегулирующего звена 20 по постоянному току, определяемый резисторами 23 и 24 и схемой включения операционного усилителя 22, был бы равен единице,Напряжение У с выхода фаэокорректирующего блока 1 поступает на опорные входы фазового детектора 12 и первого цифроаналогового преобразователя 8, в котором формируется на- пряжение Б уставки дифференциального сопротивления диодов 18.Напряжение уставки Б поступает на второй вход блока 9 вычитания, в котором формируется разность Ь 11 сигналов Б и БдП =Б -П=Бвдп (уй+ ьу)-Пх фхв п (цС+Ь) = (Б -13 х )в 1 п (ЯС+) Их хвгпг+), причемх х П П ПхЕКЧ-рМ= Ж вальц-ивпью) /Ж х сомсов Щ) .10Как видно из этих выражений, знак разности ЬБ не зависит от начальной фазы напряжений П и Бх , а опре 15 деляется только их значениями, а начальная фаза раэностного сигнала совпадает с фазой входных сигналов и не зависит от их значений.(гф -в но фаза напряжения д( совпадает с фазой П , если 00 (г - больше нормы), то фаза выходного сигнала из избирательного усилителя 10 изменяо ется на 80Далее переменное напряжение посту-, пает через избирательный усилитель 10, который усиливает: только в узком диапазоне Гд + ЬЙ частот (г, частота задающего генератора 13, а 4 Г составляет величину 107 от Г = 270 Гц),30 на сигнальный вход фазового детектора 12. На опорный вход детектора 12 поступает опорный сигнал П с выхода блока 11, На выходе фазового детектора 12 при совпадении фаз напряжений По и ьБ (т,е, г в пределах нормы) формируется уровень логи 1 ческой единицы Б ц, при отличии фаз .о на 180 (т.е. г за пределами нор- Фо мы) - уровень логического нуля П ц, Сигнал с выхода фазового детектора 12 поступает в блок 6,Постоянная составляющая напряжения с диода 18, равная напряжению стабилизации 1этого диода, через45 фильтр 4 поступает на измеритель 5. С выхода измерителя 5 информация о величине Б в виде двоично-десятичного кода поступает на соответствующие входы блока 6, где сравнивается с кодом, поступающим с блока 7 управления.Если величина г и Псоответствует норме, в блоке 6 фиксациирезультатов Формируется сигнал "Годен" и по сигналу с блока 7 управления к коммутатору 1 подключается следующий контролируемый диод 18 Далее устройство работает аналогично описанному.После проверки всех М диодов устройство Приводится в исходное состояние,Таким образом, в предлагаемом устройстве введением фазокорректирующего блока и новых связей обеспечивается изменение уровня сигнала на выходе фазового детектора при переходе разности 11 - У через нуль.Поэтому в предлагаемом устройстве погрешность контроля, связанная с фазовым сдвигом сигнала, поступающего с объекта контроля П , относительно сигнала уставки Бимеет минимальное значение в широком диапазоне изменения фазы .и определяется в основном нелинейчостью передаточной характеристики фазорегулирующего звена 20, что повьпдает точность контроля.Ф оула изобретя1. Устройство для конт 1 оля электрических параметров полупроводниковых диодов по авт.св. Ф 1138768, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью повышения точности контроля, в него введен фазокорректирующий блок, включенный между выходом генератора переменного напряжения и опорным входом первого цифроаналогового преобразователя, другой вход фаэокорректирующего блока соединен с выходом полосового фильтра.2. Устройство по и, 1., о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что фаэокорректирующий блок содержит фазовый детектор, фазорегулирующее звено в виде полевого транзистора, сток которого соединен с первым выводом конденсатора и прямым входом операционного усилителя, инверсный вход которого соединен с первыми выводами первого и второго резисторов, второй вывод первого резистора. соединен с истоком полевого транзистора, а вто" рой вывод второго резистора соединен с выходом операционного усилителя, а второй вывод конденсатора соединен с общей, шиной, при этом выход операционного усилителя является выходом фазокоректирующего блока, выход фазового детектора соединен с затвором полевого транзистора, первый вход фа1265662 7зового детектора соединен с первымвходом фазокорректирующего блока ис истоком полевого транзистора, а.2 оставитель В.Каменшиковехред И.Попович Корректор А.Тя едактор Н,Гунько 28ого комитетаний и открытРаушская н ПодписиССР иб., д. 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,роектная, 4 Заказ 565841 ВИИИПИ по д 113035, Тираж осударствен лам изобрет Москва, Ж8второй вход фазового детектора подключен к второму входу фазокорректирующего блока.