Устройство для испытаний диэлектрических пленок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУ БЛИН 19) (111 4 С 01 К 3114 БРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯОРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССР И 664127, кл. С 01 К 31/14,25.05,79. .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК(57) Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для контроля и исследования электрофизических параметров диэлектрических пленок. Цель изобретения - повыщение достоверности испытаний и расширение области применениямиустройства - достигается путем регулирования скорости нарастания испытательного напряжения и снятия испытательного напряжения при первом пробое. Устройство содержит генератор 1напряжения, регистратор 2, усилители3 и 4, счетчик 5, индикатор 6, блок7 управления, блок 8 регулированиянапряжения, коммутаторы 9 и 10, формирователь 11 тока пробоя, входы ивыходы блоков. Устройство обеспечивает возможность продолжения испытаний при первом пробое и повыщениедостоверности регистрируемых данных.3 152563Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано для контроля и исследования эпектрофизических параметровдиэлектрических пленок.Цель изобретения - повышение достоверности испытаний и расширениеобласти применения устройства за,счет регулирования скорости нараста Ония испытательного напряжения и снятия испытательного напряжения припервом пробое.На Фиг. 1 представлена структур-.ная схема предлагаемого устройства;на 15фиг.2 - схема блока управления,на фиг.3 схема блока регулировки напряжения,наФиг. 4 - схема формирователя токапробоя,Устройство содержит генератор 1 20напряжения, регистратор 2, первый 3и второй 4 усилители, счетцик 5, ин"дикатор 6, блок 7 управления, блок8 регулирования напряжения, первыйкоммутатор 9, второй коммутатор 10,формирователь 11 тока пробояНа фиг. 1 обозначены выходы 12-15блока 7 управления, вход 16 блока 7управления, выход 17 блока 8 регулировки напряжения, входы 18 и 19 30блока 8 регулировки напряжения, выход20 первого усилителя, вход 21 испытуемого элемента, выход 22 формирователя 11 тока пробоя.Выходы 12 и 13 блока 7 управления, соединены соответственно с первым ивторым входами блока 8 регулировки, ,напряжения, выход 17 которого соеди нен с входом генератора 1 напряжения,выход которого соединен с входом пер вого усилителя 3, выход 20 которого, соединен с первыми входами коммутато, ров 9 и 10, вторые входы которых соединены соответственно с выходами 14и 15 блока 7 управления, выходы коммутаторов 9 и 10 соединены с входом21 испытуемого элемента, выход которого соединен с выходом 22 формирователя 11 тока пробоя и с входом регист.ратора 2, выход которого соединен свходом второго усилителя 4, выходкоторого соединен с входом сцетцика5 и с входом 16 блока 7 упра вления,выход счетчика 5 соединен с входоминдикатора 6.55Блок 7 управления (фиг.2) содержит формирователь 23 режима постоянного напряжения, узел 24 начальнойустановки, узел 25 включения генера 54тора, первый триггер 26, первый элемент НЕ 27, элемент 2 И-НЕ 28, второйэлемент НЕ 29, второй триггер 30, прямой выход которого является выходом15 блока 7 управления, инверсный выход триггера 30 является выходом 12блока 7 управления, установочный Квход триггера 30 соединен с выходомузла 25 включения генератора, установочный Я-вход триггеров 30 соединенс выходом второго элемента НЕ 29,вход которого соединен с выходом элемента 2 И-НЕ 28, второй вход которого является входом 16 блока 7 управ"ления, первый вход элемента 2 И-НЕ 28соединен с входом первого элементаНЕ 27, выход которого является выходом 13 блока 7 управления, первыйвход элемента 2 И-НЕ 28 соединен с выходом узла 24 начальной установки и сустановочным Б-входом первого триггера 26, прямой выход которого является выходом 14 блока 7 управленйя,инверсный выход триггера 26 соединенс информационным В-входом, вход син"хронизации триггера 26 соединен свыходом формирователя 23 режима постоянного напряжения,Блок 8 регулировки напряжения (Фиг.3) содержит регулируемый задающий генератор 31, двенадцатиразрядный счетчик 32, цифроаналоговый преобразователь 33, разрядные входы которого соединены с соответствующими разрядными выхода ми д ве над цат ира зряд ног осчетчика 32, счетный вход которогосоединен с выходом регулируемого за"дающего генератора 31, вход которогоявляется входом 19 блока .8 регулировки напряжения, установочный вход две"надцатиразрядного счетчика 32 является входом 18 блока 8 регулировкинапряжения, выход цифроаналоговогопреобразователя 32 является выходом17 блока 8 регулировки напряжения. Формирователь 11 тока пробоя фиг.4) содержит переклюцатель 34, нагрузоцные элементы 35.1-35,К, неподвижные контакты 36.1-36.К переключателя 34, подвижный контакт которого подклюцен к нулевому потенциалу, неподвижные контакты 36.1-36.К переключателя 34 соединены с входами нагрузоцных элементов 35.1-35.К соответственнс выходы которых объе)динены и являются выходом 22 формирователя 11 тока пробоя.40 55 Устройство работает следующим образом.После включения питания отрицательным импульсом по выходу узла 24 начальной установки устройство приводится в исходное состояние, На прямых выходах триггеров 26 и 30 устанавливаются уровни логической единицы, счетчик 32 по входу 18 устанавли. вается в нулевое состояние, соответ" ственно на выходе 17 блока 8 регули" ровки напряжения устанавливается нулевое напряжение, следовательно, на выходе. 20 усилителя 3 формируется нулевое напряжение. По сигналу."Пуск" с выхода узла 25 включения генератора триггер 30 устанавливается в состояние логического нуля, что приводит к запуску задающего генератора 31, срабатыванию коммутатора 10 и, следовательно, подключению входа 21 испытуемого элемента через коммутатор 10 к выходу 20 первого усилителя 3. После запуска регулируемого задающего генератора 31 выходное напряжение начинает нарастать, что приводит к постепенному нарастанию напряжения на выходе 20 первого усилителя и соответственно на входе 21 испытуемого элемента. Регулировка скорости нарастания испытательного напряжения осуществляется блоком 8 регулировки напряжения за счет изменения частоты регулируемого задающего генератора 31. При пробое испытуемого элемента в цепи испытуемый элемент - регистратор 2 - усилитель 4 возникает кратковременный импульс, который попадает на вход счетчика 5 (что отражается напоказаниях индикатора 6) и на вход 16 блока 7 управления, т.е. на второй вход элемента 2 И-НЕ 28, триггер 30 переключается в состояние логического нуля, что. приводит к остановке регулируемого задающегогенератора 3 1, остановке двенадцати".разрядного счетчика, запоминанию до" стигнутого уровня напряжения, соответствующего двоичному коду, присут" ствующему на разрядных входах цифро-аналогового преобразователя 33, атакже к срабатыванию коммутатора 10 и отключению испытуемого элемента от напряжения. В результате этого огра"ничивается мощность, выделяемая влокальной области пробоя, что предотвращает возникновение новых дефектных мест в диэлектрической пленке. 5 10 15 20 25 30 35 Ток пробоя устанавливается формирователем 11 тока пробоя, т.е, подключением переключателем 34 соответствующего на груз оч ного элемента 3 5. К квыходу испытуемого элемента,Устройство обеспечивает возможность продолжения испытаний от достигнутого при первом пробое напряжения. Для этого производится .повторный запуск регулируемого задающегогенератора 31, и ци кл повторя ется.Если требуется продлжить испытания,начиная с нулевого напряжения, Необходимо провести начальную установку устройства с помощью узла 24 начал ь ной уста нов ки и запус к рег улируемого задающего генератора 31 с помощью узла 25 включения генератора .Устройство обеспечивает также возможность проведения испытаниЙ в режиметренировки постоянным напряжением,который позволяет контролировать качество испытуемого элемента. Режимтренировки постоянным напряжениемустанавливается с помощью формирова"теля 23 постоянного напряжения.1Отри цат ел ьным и мпул ьсом по выходуформирователя 23 триггер 26 устанавли вается в сост ояни е логи чес когонуля, что приводит к срабатываниюкоммутатора 9, контакты которого припробое остаются замкнутыми, следовател ьно, вход 21 и с пыт уемого эл ементаостается подключеннным к выходу 20первого усилителя, т.е. к испытатель.ному напряжению, Счетчик 5 обеспечивает подсчет числа пробоев.Применение изобретения позволяет расширить область применения устройства и повысить достоверность регистрации данных,формула изобретения 1. Уст ройст во для ис пыта ни Й ди электрических пленок, содержащее ге"нератор напряжения, первый и второй усилители, регистратор пробоев изоля"ции, счетчик импульсов, индикатор,вход которого соединен с выходом счетчи ка импул ьсов, вход которогосоединен с выходом второго усилителя,вход которого соединен с выходом регистратора изоляции, вход которогосоединен с первым выводом испытуемог о элемента, а выход г енера т оранапряжений соединен с входом первого усилителя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения об 15256ласти применения устройства и повышения достоверности испытаний, в уст ройстве дополнительно введены блок регулировки напряжения, первый и второй коммутаторы, формирователь тока пробоя, блок управления, первый и. второй выходы которого соединены с первым и вторым входами блока регулировки напряжения, выход которого со единен с входом генератора напряжения, третий и четвертый выходы блока управления соединены с управляемыми входами первого и второго коммутаторов соответственно, первые входы которых объединены и,соединены с выходом первого усилителя, а выходы коммутаторов объединены и соединены с вторым выводом испытуемого элемента, первый вывод которого соединен с выходом Формирователя тока пробоя, причем, вход блока управления соеди,. нен с выходом второго усилителя.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а.- ю щ е е с я тем, что блок управления , содержит узел включения генератора, узел начальной установки, первый и второй триггеры, первый и второй элементы НЕ, элемент 2 И-НЕ, формирова" тель режима постоянного напряжения, выход которого соединен с входом синхронизации первого триггера, инверс" ный выход которого соединен с инфор" мационным Э-входом, установочный Я" вход первого триггера соединен с выхо35 дом узла начальной установки, с входом первого элемента НЕ и с первым 358входом элемента 2 И-НЕ, выход которого соединен с входом второго элементаНЕ, выход которого соединен с уста"новочным Б-входом второго триггера,установочный К-вход которого соединенс выходом узла включения генератора,причем инверсный выход второго триг;гера является первым выходом блокауправления, выход первого элементаНЕ является вторым выходом блока уп"равления, прямой выход первого триг"гера является третьим выходом блокауправления, прямой выход второго триггера является четвертым выходом блока управления, а второй вход элемента2 И-НЕ является входом блока управления.3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок регулировки напряжения содержит регулируемыйзадающий генератор, двенадцатиразрядный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, разрядные входы которого соединены с соответствующими ра зрядными выходами двенадцатиразрядного счетчика, первый вход которогосоединен с выходом регулируемого задающего генератора, причем вход регулируемого задающего генератора явля,.ется первым входом блока регулировки напряжения, второй вход двенадцатиразрядного счетчика является вторым входом блока регулировки напряжения, выход цифроаналогового преобразователя является выходом блока регулировки напряжения.1525635 Составитель Н. ВарламовРедактор Т. Парфенова Техред А. Кравчук Корректор обретени ушская на д Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород ул. Гагарина 10 За ка з 7220/41 Тираж 714 ВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписноеткрытиям при ГКНТ ССС