Устройство для моделирования резистивной тестовой структуры

СО 103 СОВЕТСОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИК 119) (11) 1)4 С 06 С ЯОБРЕТ ЕЛЬСТВУ итут авиаци Шелест,милин, Г.Н.Я5-47443,ьство ССС 7/44 197 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ С(71) Ленинградский инного приборостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯРЕЗИСТИВНОЙ ТЕСТОВОЙ СТРУКТУРЫ(57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной техникеЦельюустройства является повышение быстрдействия и точности моделирования.Устройство для моделирования реэистивной тестовой структуры содержитдиэлектрическую подложку 1, фотопроводящий слои 2, телевиэионньй проектор 3, суммирующий усилитель 4, синрониэатор 5, источник 6 питания,блок 7 задания граничных условий,13395 омические электроды 8, вольтметр 9, преобразователь 10, блок 11 отображения, цифроаналоговый преобразова" тель 12, блок определения текущих координат луча развертки, выполненный в виде счетчика 13 первый и второй блоки памяти 14 и 15, первый и второй входные регистры 16 и 17, блок 18 сравнения, регистр 19 хранения 93координат дефекта, преобразователь 20 длительности импульса в код, преобразователь 21, триггер 22, элемент задержки 23, элемент ИЛИ 24, элемент И 25. Устройство позволяет повысить точность и быстродействие соответственно за счет разрешающей способности и использования цифровых методов обработки сигналов. 1 ил.Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности моделирования.На чертеже изображено предлагаемое устройство,Устройство содержит диэлектрическую подложку 1, фотопроводящий слой 2,выполненный в виде прямоугольнойпластины, телевизионный проектор 3,суммирующий усилитель 4, синхронизатор 5, источник б питания, блок 7 задания граничных условий, оптическиеэлектроды 8, вольтметр 9, преобразователь 10 тока в напряжение, блок 11отображения, цифроаналоговый преобразователь 12, блок определения текущих координат луча развертки, выполненный в виде счетчика 13, первыйблок 14 памяти, второй блок 15 памяти, первый входной регистр 1 б, второйвходной регистр 17, блок 18 сравнения, регистр 19 хранения координатдефекта, блок определения координатдефекта, выполненный в виде преобразователя 20 длительности импульса вкод, преобразователь 21 световогосигнала в электрический, триггер 22,э,пемент 23 задержки, элемент ИЛИ 24и элемент И 25.Устройство работает следующим образом.Оператор с помощью преобразователя 21 формирует изображение резистивной тестовой структуры на экранеблока 11. Яркость формируемого изображения резистивных элементов задается в виде десятичного кода пропорционально удельному поверхностному сопротивлению резистивного материала.Этот десятичный код подается на вход 2второго входного регистра 17, в котором он преобразуется в двоичный код яркости изображения, поступающий на информационный вход второго блока 15 памяти. При проходе электронного луча и соответствующей ему светящейся точки на экране блока 11 через оптическую ось преобразователя 21 на его выходе вырабатывается сигнал логической "1", который подается на второйвход логического элемента ИЛИ 24, свыхода которого сигнал логической "1"подается на вход "Разрешение записи"второго блока 15 памяти. Поскольку 15текущий адрес положения луча развертки постоянно подается с блока определения текущих коордйнат луча развертки, т.е. со счетчика 13,на адресный вход второго блока 15 памяти, топри подаче на вход "Разрешение записи" логической "1" двоичный код с информационного входа записывается вячейку, адрес которой соответствуетположению луча развертки. При подаче 2511 11на вход Разрешение записи второгоблока 15 памяти сигнала логического"К" этот блок работает в режиме считы.вания по адресам с блока определениятекущих координат луча развертки,т.е. со счетчика 13 Цифровые сигналы с выхода второго блока 15 памятиподаются на вход цифроаналоговогопреобразователя 12, где преобразуютсяв соответствующий Видеосигнал яр кости изображения, который подаетсяна второй вход суммирующего усилителя 4, с выхода которого видеосигналподается на информационные видеовходы блока 11 и телевизионного проекто ра 3, где отображается на экранах ввиде светящейся точки заданной яркос 13395ти. Для удобства позиционированияконтактных площадок модели резистивной тестовой структуры относительно омических электродов 8 на фо 5топроводящем слое 2 в области омических электродов 8 создаются проводящиеучастки. Для этого в ячейках первогоблока 14 памяти, адреса которых соответствуют координатам положения омических электродов 8, записана информация, которая выводится на экраныблока 11 и телевизионного проектора 3 в виде ярко освещенных участков,которые создают на фотопроводящем 15слое 2 проводящие области. Для того,чтобы информация выводилась из первого блока 14 памяти в соответствующихместах экрана блока 11 и телевизионного проектора 3, на первый адресный 20вход первого блока 14 памяти подаются координаты положения луча развертки с выхода блока определения текущих координат луча развертки, т.е.счетчика 13. Для ввода информации о 25расположении омических электродов 8установленной диэлектрической подложки 1 с фотопроводящим .слоем 2,первым входным регистром 16 вырабатывается сигнал, который поступает на 30второй адресный вход первого блока 14памяти. Двоичная информация с выхода первого блока 14 памяти, соответствующая двум градациям яркости изображения и соответствующая максимальной и минимальной проводимости фотопроводящего слоя 2, подается на первый вход суммирующего усилителя 4, свыхода которого подается на информационные видеовходы блока 11 и телевизионного проектора 3,Предлагаемое устройство позволяетмоделировать случайные по месту расположения точечные технологические дефекты, Для этого на входе блока определения координат дефекта создаетсясигнал "Ввод дефекта" (сигнал логической "1"), по которому формируются случайные координаты Х и У положения дефекта в блоке определения координат дефекта, выполненного в видепреобразователя 20 длительности вкод. Передним фронтом сигнала Вводдефекта" запускаются генераторы координат Х иУ дефектав блоке определения координат дефекта, т.е. в преобразователе 20. Работа генераторовкоординат Х и У дефекта в блоке определения координат дефекта прекраща 934ется по заднему фронту сигнала "Ввод дефекта".Поскольку длительность сигнала "Ввод дефекта" носит случайный характер, количество импульсов, выработанных каждым генератором координат Х и У дефекта, также будет случайно. Импульсы генераторов координат Х и У дефекта поступают на два счетчика координат Х и У дефекта, состояние которых огределяет координаты положе" ния дефекта по вертикали и горизонтали на экранах блока 11 и телевизи" онного проектора 3. Информация с выходов разрядов счетчиков случайных координат Х и У дефекта, являкицихся выходом блока определения координат дефекта, поступает на информационный вход регистра 19 хранения координат дефекта. Одновременно сигнал "Ввод дефекта" подается на вход элемента 23 задержки, где задержитсяна 1 мкс и по заднему фронту задержанного сигнала формируется импульс, который с выхода элемента 23 задержки поступает на управляющий вход регистра 19 хранения координат дефекта. По этому сигналу информация с информационного входа записывается в регистр 19 хранения координат дефекта, с выхода которого она поступает на первый вход блока 18 сравнения, на второй вход которого подается информация о текущих координатах луча раз" вертки.При совпадении информации (кодов) на первом и втором входах на выходе блока 18 сравнения формируется импульс "Разрешение записи" яркостного сигнала дефекта, который при наличии логической "1" на первом входе логического элемента И 25 по второму входу логического элемента И 25 подается на первый вход логического элемента ИЛИ 24, с выхода которого подается на вход "Разрешение записи" второго блока 15 памяти. Передний фронт сигнала Ввод дефекта" устанавливает триггер в нулевое состояние, а импульс выхода элемента 23 задержки перекидывает его в единичное состояние. При этом во время действия сигнала "Ввод дефекта" импульсы с выхода блока 18 сравнения на первый вход логического элемента 24 не проходят, так как на первый вход элемента И 25 подается сигнал логического "О" с выхода триггера 22, а в промежутках1339593б10, соединенного с вольтметром 91 оператором контролируется напряже 5 ние или сопротивление в различныхе точках модели резистивной тестовой5о структуры. между сигналами "Ввод дефекта" импульсы с выхода блока 18 сравнения проходят через открытый элемент И 2 и элемент ИЛИ 24 на вход "Разрешени записи" второго блока 15 памяти, чт дает воэможность записать во второй блок 15 памяти соответственно яркость иэображения дефекта, определяющую удельное поверхностное сопротивление дефекта.При использовании в качестве фотопроводящего слоя 2 фоторезистивного материала с положительным фоторезистивным эффектом, изображение, контактных площадок на экране телевизионного проектора 3 имеет белый цвет, резистивные участки - различных оттенков серого цвета, а диэлектрическая подложка - черного цвета. Увеличение модели резистивной тестовой структуры в 50 раз позволяет повысить точность моделирования. Для каждого пленочного резистора, входящего в резистивную тестовую структуру, коэффициент подобия К =1/В.=1,где К - сопротивление модели, а К - сопротивление реального резистора. Сопротивление пленочного резистора имеет вид 1К=уоЬ 40 1 К =Кр, -Так как К =Кр 50, то Кр,=1, т.е.необходимо в соответствии со световой характеристикой используемого фотопроводящего слоя 2 обеспечить освещенность изображения резистивных участков моделируемой резистивной тестовои структуры соответствующую 50 удельному поверхностному сопротивлению резистивного материала (или нескольких материалов), используемых в моделируемой тестовой структуре, Контактные площадки сформированной модели резистивной тестовой структуры через омические электроды 8 подключаются к блоку задания граничных условий, а с помощью преобразователя где р - удельное поверхностное соопротивление, 1 - длина, Ь - ширина. Можно выразить это соотношение через коэффициенты подобия Формула изобретения Устройство для моделирования резистивной тестовой структуры, содержащее диэлектрическую подложку, на которую нанесен фотопроводящий слой, расположенный параллельно плоскости экрана телевизионного проектора, выполненный в виде прямоугольной пластины и связанный с экраном телевизионного проектора, суммирующий усилитель, синхронизатор, первый и второй выходы которого соединены соответственно с кадровым и строчным входами развертки телевизионного проектора, источник напряжения, выход которого подключен к входу блока задания граничных условий, первый и второй выходы которого соответственно через первый и второй омические электроды подключены к первой стороне прямоугольной пластины фотопроводящего слоя, вторая противоположнаясторона которой через преобразователь тока в напряжение соединена с входом вольтметра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него- введены блок определения текущих координат луча развертки, выполненный в виде счетчика, два блока памяти, первый и второй входные регистры, блок определения координат дефекта, выполненный в виде преобразователя длительности импульса в код, регистр хранения координат дефекта, блок сравнения, элемент задержки, цифроаналоговый преобразователь, элемент И, элемент ИЛИ, триггер, преобразователь светового сигнала в электрический, блок отображения, причем выход первого входного регистра подключен к первому адресному входу первого блока памяти, выход которого соединен с первым входом суммирующего усилителя, выход которого подключен к информационным входам телевизионного проектора и блока отображения, входы кадровой и строчной развертки которого соединены соответственно с первым и вторым выходами синхронизатора, выход второго входного регистра подключен к инЗаказ 4225/41 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формационному входу второго блока памяти, адресный вход которого соединен со вторым адресным входом первого блока памяти, с первым входом5 блока сравнения и с выходом счетчика, вход обнуления и вход счета которого подключены соответственно к первому и второму выходам синхронизатора, вход задания координат дефекта устройства подключен к первому установочному входу триггера, к входу элемента задержки и к входу преобразователя длительности импульса в код, выход которого соединен с информационным входом регистра хранения координат дефекта, выход которого подключен к второму входу блока сравнения,выход которого соединен с первымвходом элемента И, выход которогоподключен к первому входу элементаИЛИ, выход которого соединен с входом записи второго блока памяти, выход которого через цифроаналоговыйпреобразователь подключен к второмувходу суммирующего усилителя, выходэлемента задержки соединен с входомзаписи регистра хранения координатдефекта и с вторым установочнымвходом триггера, выход которого подключен к второму входу элемента И,выход дреобразователя светового сигнала в электрический соединен с вторым входом элемента ИЛИ.