Измеритель динамических параметров функциональных электронных устройств

О П И С А Н И Е 1)1532065ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 61) Дополнительное к авт. Свид-ву(22) 3 а я вл с но 16.01,75 (2 с присоединением заявки 5 21 20 Государственна)й комитСовета Министров СССпо делам изобретенийи открытий(71) Заявитель Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательскотехнологического института приборостроения СКИХ ПАРАМЕТРОВ ОННЫХ УСТРОЙСТВ) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДИНАМИ УНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕК 113)сстно мс.)н)ЕСКНК .1 с 1 )ЛЗКОЛЬЦСВОГОСОЗПЛЛСЦ:Я, К 3ЦСПЬ .ОСЛС;Овс)скех), пр:чемсослннен с;спьПОЛКЛЮЦЕ 110 Й ройство лля стров м;кро сраторя, со ы.;олу ко го -сльно сос, ВЫКОЛ ПОСЛЕ тмсмой микрЛ Н С К Р Н З 1 И Н юч полклоч ОВПЯЛС:ИЯ, 2 через ключ мпкросксмь),измереняскез Нллержяшеерой полклл)1:)снныклСй м:1 кроОСКЕМОй Выя топу, зыкец к одноВторой вкополключечрой .",. о л:НлОС)ОВС 101 С: ЛКРОсхемы КОЛОЗ ол кому из л скс- К ВКО 5 торого вколов мы со л, сп через ксхемы)ЯЛСННЯтмсмой О 11 зоорстенис отно н тся к оолс)стн элск.;)оизмсритсль. ой технкг и может быть нспользов:.1)о лля:змерсн.я и контроля параметров ус.1 Гп Гс,с)1,Зепторов, лог)чсскк э;1 см.".1- тов и т. п. 511 звсстно устройство лля измерений лица.;Пцсск;)к карактс;):стпк логических элса:снтов, содержа)цес кольВовой гецерятор, блок Н:3 З)С Э С с 1 Я 3 Ы Х ОЛ0 Г 0 "Н Г Н 2 Г) 2 1,0 Г 1 Ь Ц Е В 0 Г 0 Г СН",)Л ОРЯ, ПОР КГ 1)ОЧЛТС;1: ЛЛЯ ЗЯМЕНЫ ЭТЛ;10:1- нык эг)ем с:то:3 кОльцсзОГО ГенсрятОра:1 спь- тс.ым эг)с.снтОм 11,11 звсстное мстрОЙство:1 з 1 сст нелостгто 1- 1 у)0 то)ность измерен)я, крохс 1 О: О, г)с 303- можно нзмср:ть любую часть зремс:1: фрон Тс) )Г)н Снс 1 ЛЛ 11 .,12 КСН.12 Г)Ь:10 СКОРОСТ)1:с) 52.,)я Выод:)ого цапряжения. крнмннл Горл .1)олклюГч) к исто 1:1:ку опор:ЫкряОлн 2150:131 сстносстрОЙство имест сЗкп 1 :1.:1: л 1:)сскнн лнлпс 130 н из.1 е 13 енпЯ, так к 2 к ;я:)о;мя, ь:Ого фу:кцио:Провяния устрой- С Т .3 с) 3:111С .С В р С З) Е Н 3 я Л СЖ 1 Н:)С П Ы ТЕ М 0 Г 0 Э Л С М СТ Л )1 Л Н С К Р 1 М И Н Я ТО Р Я Л ОЛ Ж Н О О Ы 11 М; ЧЬШС )сзСННЙ Зс)ЛСРЖСК ЭТЛЛОННЫ. ЭЛС- .:1 ов, л тлк кяк н:формац:но о измеряемом .31:13 ЛЗ):гсССК 05 1:ЯРЯЗ 1 СТРС НСССТ:3 ССОР ТОЛЬКО т ЛЛ 2 53 Ч Л С ГЬ Н;Р 310 ЛЛ СЛЕЛОВс)131 Я КОЛЦСВО)01".РЛТОРс, ТО 0 1)с)Н.ЧИВЛСТСЯ Рс)ЗРСШЛЮП)Л 5 оно:Обность уст)ойств 3 измерения.С ц)ельО рл;ш:рс:)ня лиапазо:12 измср;- :Пя; повыше:3;я разрешаю)цей спосооност) метрос. Вл В нззсрптель линямнческик паря- . Гров фчкггпо:1 яль:)ы.; электро)ны. ус)- .лОтз:12 о;нозс кольцевого генератора, солжлн)3 п) фор.сП 1)овс)тель Вхолны. сиГнало 3, зы.ОЛ КОТОРО. 0 ПОЛКЛЮЧЕН )с 0;)ОКУ ИЗМЕРЕ)ИЯ : обработки зь)холцык сигналов и к вколных сг:К:МЯМ;СГЫТУСМОГО УСтРОйетВа, ПОРОГОВЫЙ эл,мст, нсточц:к опорнык напряжений, полключеПый одному из входов порогового элемента, лРУ.ОЙ Виол кото-)ого сослис зыколнымн злжнмлмн испытуемого устройсг- ЗЯ, ВВСЛ,. ПЗОЛРОМНОЕ ЗВСНО И ЦЕПОЧКЛ Нз . Л;): ЛГ) .Г) ЬНО:1 Т . Сс:0 ВКЛ)0)СНН 11 Л 3)ОЛОВ с лв 5 мя; .:Знсторям: ол)1:3;з которых соели- :. С.1 ПОСЛ СЛОВ с) С . Ь О С ОЛННМ НЗ ЛОЛОЗ, 532065ДэхГОЙ - пд:эа;1:сг 1 ы(0 Выхолч ЦсОск 1, н;):1 этом изодромное ззс;о и:сцочкд сос к.чы Г 1 О С(1 ЕЛО 3 с 1 Т(. Г Ь Н О И В К (110 Ч (. Н 11 )1 С Ж У 3 Ь ХО.О )1 поэоОВОГО э( с)1(.нта и БхОЛО) О;) ( н РО,11, - (я 1 кодных си ГнялоВ.Нсз фГ,ПРЕЛСТЯВГецд С Г;ЭЧК 1)",):1;5 Э(СК 1- рическая схема устройства; 112 н. 2 эюры напряжений.ст)ОЙстВО солс;)жн 1 нспы (ч м ь;1. э,2)10 У, О.О: 2 ЦБЧСРСН;5 1 00;Эс 00 К: БсХОЛНОО сигнала, изодромнос звено 5, форм(ровдс ь 4 входных сигналов, диоды 5 1 6, р 3:(сто)ы 7 и 8, пороговый элемент 9, состоящий нз схемы сравненя УО и формирователя УУ, цсО:1- Н И К У Э О Н О Э Н Ы Н с 1 Н р 51 Ж Е Н Н Й.(П ) 0 ц с с с ф О р Э и р ОБ с 1 и н 51 ц )1 и (т ь сО Й и О с л с- ОВЯТС;ПНОСТН, 5113(15110 ПСС 51 Пифос Г:зцьМ БЫХО)НЫ)1 ПЯЭЯ)1 С(РОХ(, ПР:1 Нз)с,) Ч 1 Ц: ЛИП(- )1 Н 12 К:1:(; Н ЯР с.СГЭ 013 СИГ 111(С СЙ, Л ОГ:1 ССК.1.". Э(1".м"ТО(3 11 Т. 11. 1 Э 01(С. О,: Г 21 110:1 О 1;) О. тотннч, олцдко в предлагаемом чс ройсгвс нр 1 н:3 срс 1 н Лнямичсских пдрд)с ГРОБ .ОГ 11(сских эг(.ме:10 Б форм:1 эовате;(ь 4 БхОЛ;ых СПГ- наг 013 фоэч.,1 э",ст Олнополяэньй с 1:12( с 1 Р, - буемой крутизной фронта, а пр: изме;).;(Н. ЛИНЯМИЕСКЦХ ПаРаМСтРОВ, НаПРНМЕР, ОГС ) 2- ццоцпых ус:(литслей форм;ровдт( ь -У хо:- ных сиГндг(ОБ фоэмиэчст Лвхпол 5)Ны сп(- нал.В К(ЧЧССЭВС ЦЗОЛРОМНОГО ЗВЕНЯ МОЖНО:С- пользовать, напри)ер, элемент нд Л:фферсп- (1 НЯГЬНО.1 ОПС)2 ЦИО 1(ОМ УСНГ(Ц 1(.,1(., ИНБЕР 1 Ц- рующий вход и выход которого соединены )межл сОООЙ посредстзо) копленсятопя с е)1- костью С, причем инвертируощий вход через резистор У 5 подключен к земле, а вход:(ой сигняг подается на инвертирющ:и Бхо;. Передаточная функня полромого ззс:(д ц)ест ВидГде т = У(,С -- цос 1051 нндя 13;эе)1 снн .3(1:;1 е)н С Г 1 1 И 3 0:Р 0 31 0 Г 0 3 Б С 12,Э и 10 э ы и 2 н э я же н н Йф н г. 2.(: ,) 2 к Г,;):1 зую г процесс формнровд:1:я:(чуль, юи С;(Л 0132 ТС;1 ЫОСТП ПЭИ ИЗ)1(.)СНн;П(ЯМ:Чс СКН.(; Пс 1 ЭЯ)1 СТЭОВ ОПСРЯЦЦОННЫ.(; (.1,1:11,.,СЙ,ПрЕ ПОЛОЖИМ, ЧтО:1:ЭМсрцтСЛЬ НЯХОЛ;с ГСЯВ ОЛПОМ Из 1 щ.ВсззцСТ 011 ИВЬХ СО"1 051 НИЙ,рактеризующемся отрицательным у:эо 3;с)1 12 пэяжепи 53 на Выходе испыГус)(ОГО уст)ОЙст.3(1.ПЯпг)име;э, ОпеэапиоНОГО УсигПтсгя. 11(1.1;)51 ЖЕННО Па БЫХОДС НОЭОГО:30 ГО Эг(е)е 1 2 ):3эассх ятэиВясмыЙ .(О.ент в)с.(сни 12 кжсходится Б сол асти Отэиятсгьных:(,1;) яж(.ч ЙИ РЯВНО - Г. Э, В ЭСЗ 11 ЬТЯТС 1. 13:(ОЛЧ 1130 ЛРО)1 НО 0 ЗВСНЯ ПрнКс(ЯЛЫБЯСТСЯ )1ЛОС 0 Г,):(Ц 21(:,(ЬсО: НаПРЯЖСИС, ОПРЕЛЕЛЯЕМОЕ 13 СООтЦОШСнняР,с ч( (у2 ьХо.:102 Н;.11;ЭЯЖЕНС (,. .30;РОМ:1(ЭГО 3 Б.2 ) 1 с.О:1:1(С 51:3 Об( (1(Ч( БОЛОЖ: Г(.(Ь:Ых ;1 2 1 Э 5 Ж ,:1:1 1 11:1:1(.(1:1 0 Ч ) (. Ь 11 Д с 1 -" 5. Б Ы :(; 0 Л - 110(. н.1:1;)51 ж;н(с с , О 1 ПРО:3(Г ,151 Ус) 13.1,Ь(Х Гн 1 П( Л,):3:1)1 Сс (Ч ЖС 1.О,(Я;ЭПОС; Ь,:(1 Ь( С);1:3;1 С:1:151 УО;011)кно Псре:;0;1 Ь Б ОбГ дс(ь ПОГОжцельньк 3; 2(.П(:Й ГОс(С 1 ОГО, К(1 К (12 Н;Э 51 Ж".:С ( , 1(1 БЬ ХОЛС НСь ТЧСЧО(О ),(Е)е:12:ОСЭ:Нет СВОЕГО М(БКС:(МЯЛЬ- (10 О;3 Н(1 с(Н 51, Т. Е. СХС)12 СРЯ 3 НСНИЯ ЛО(1)КНЯ(2 Увн, = 0,9(/вь,а,чанс ПР:1 ЭТОМ 3:ДЧЕЦИЕ ЦаПРЯжЕ(:Я .вь., (ДЧИ- идет уменьшаться.Таким образом, цапряжгцие Г вь.ца зыходе порогового элемента 9 пгрехолит з область положительных зцачеций олцозргме".цо "началом спала импульса напряжения цд зы- ХОЛЕ ЭЛЕМЕЦта 1, ПРЦЧЕМ ПРИ Г,в)О Ц.Д Вход изодромцого ззгц 3 поЛается горазло большее напряжен;е, чеч при Е (О, т. е.Г/ьР- С/ва.= -"В момент времени 1 напряжец:е (. выа. нд ЗЫХОЛЕ ИСПЫтуЕМОГО ЭЛЕМЕНта ЛОСтцГ:Ст зцд - чец;я (/н, схема срдве:(ця 1// в:озь срд- ОЯТЫ В 1 ЕТ, Я Ца ЕЕ ВЫХОЛг ЦЯ 1 Р 5(жг(:(Е ( в,;ч начинает уменьшаться:в момен г времени 1;переходит з область отрицательць(х 3:ачг:1:й, црц этом форм;рователь 11 форм:.(ругт цч- Г(угьс напряжения ОтпПяте,ьнОЙ по,ярцостц.Приол времен:, 1 - 1;= 7;, язляется часть(о времени спада импульса напряжения (/вь. ца выходе испытуемого элемента, определяемого значением Г/. В течение времен;Тс напряжение ца выходе схемы сраз;ения О положительно и увеличивается. В течение времени 1 В - 14 напряжение Г/вытакже положительно, цо учецьшается, Поскольку 30 скорости нарастания выхол Ого:апряжецця (/выця выходе схемы сразце:(ця 10 при переходе из области отрицатгльцых 3.1 ячеций В Оолясть положительных 3(ячеццЙ ц цяооорот равцы, то 35 Следователь:о, за вРемЯ 1 з - -1;=2 Т к входу изолромцого ззеца 3 прикчдлывдется 40 полное напряжение с Выхола порогового элсмета 9, равное Г/В.В сООтВетстВН:1 с функцией герелачц изолромцого звена напряжеце цд его зыхоле4 Я после момента Времеци 1; равно 50В тече(Пе времеци Г, - 1=Т к входу изолромцого звена 3 прикладывается малое от- РнпатЕЛЬЦОЕ НаПРЯжЕНИЕ, таК КаК Г/вы(О, диод 5 закрыт, а значение Выходного цапря- КЕНИЯ Г/выцзОДРОМНОГО ЗВЕНа 3 ЛИНЕЙНО уменьшается, достигая 3 момент временц нулевого уровня Рв(/вывв = (/нач (/в,--О (3)ь св нач60 при 1=Т гле (нач=(вь:ан Подставив в выражение (3) значение 1=Т,и Г/нач, после пРостейших пРеобРазоваций получим 65В:омг:(Г:(рг.(гцц 1 б зыхол:Ое цдпряже:1:1 ецзолромцого звена 3 переходит в область отРннатгЛЬЦЫХ знасгИй, ПРОЦЕСС фОРМЦРОВДцня ц.п с 1 ь ОЙ пос (глозатгльцостц пОВтор ится.Т: К м Обо 3301, Вкгючецце в цепь кольцеНОГО Ггнгот(ТОРЯ ПОС,.ЕЛОЗЯтЕЛЬЦО СОЕЛЦЕ 1;ЫХ Цгпочк 1 113 ДЗХ ЛИОЛОВ Ц Ргзцстос(ов Цизолром 0.0 ззе:(д позволяет реал:зовдть Вст укту)чг ко (ьцгзого гецераторя метол ли 1.(11 о-.о рдсшшргция измеряемого интервала.1 Ци Б ---- чдз Ц ЗО СТОЛЬКО Жг )323 МВЕЯьлц ить долю полез:ой информации в периодеслглозания кольцевого генератора.Зцачгццг пгрцодд Т следования импульсовца Выходе форм:рователя 1 входных сигналоз мож:(о вычислцть, просумм:ровав значеи:(я гго состазляющ:х Т= ТТ, - . 2 Тсв + Т. (5) Полстдзляя В зыражецце (5) выражение(4), полччим т = т т, т; )( (в(ь гдг Т с, 1 ВР.Од зпг:С(и От:1 ач 2512 сп 2 ла 1 ц,Г(ьсд:.(я:(ряжгПя цд Выходе испытуемого эл :е:(тд .до мо(е;тя г 0 сразнгния со 3:1 яче,.; Ч Г/ьнПзмгргццг 3:(яче:1:1 я Вогле:(:1 т,ь фрОнтд (;1 Ч Я ТЦ (и 13( С 1 ДД Цгь Лг Чг МОГО ЭГг:гцт.( происхол:(т 3 тр:1 такта,В пгрзом такте, устацдзл:здя зяпл(ицдют 3 ца(г,(цг Т, Вэ зтором такте,тдназл:(здя здпом;11,Яют зцячгн.иг Т. ОчгВид:О, что Т= Т - ттсв 2- , (7)ГРР В тоет(меч такте:1 яхолят 023 Ость 1=Т т= (тгн - т; - (т, - т,.)И, ь;) Рв+-+10 Вс 13 ОСТЬ)О (Т О -- Т )В фОР)сУЛЕ (83 Можио П;)Ееб;)ЕЧЬ, ПОСКОЛЬКУвсличиы (ТФ - Тс; ) и тф - мек) Г зЯ"о 5,ЧЕИЯ ОДНОГО ПОРЯЛКЯ (Пг)5 МСР.10 РсчЫ 1,С учетом эт)к зацсццй окочятельо получаем3 РйТ=2 тсч 11 + -Значе)гие ЛТ Вычсляется В блоке 2 )с зависит От параметров изолромного звс);я 3порогового элемента 9.Диапазон измерения измер:теля лостяточно широк, а Возможность ложнык срабатываний ИСКЛЮЧЕНа, ПОСКОЛЬКУ З)аЧЕгИЕЗМЕрясЛНЯМсЕСКОГО ПЯРа.сЕТРЯ ЭЛЕМСНТЯ )С яклалывяет кяк:)к-либо жесткцк Огра:це- :1;й ия арямет 13 Ы элемстов ),Олш 1 ОГО Гс - 1. )ЯТОРЯ. ЬРОМЕ ТОГО, ПСРИОЛ СЛСЛОВсз.5Гскольцевого ге:ератора несет в себе 3:Я 1:1- тс.ль:10 богьцу)0 лог 1 ю полезной информг)цци Об;ЗМЕряЕМОМ ЛцяМИЧЕСКОМ ПяраМЕтро пытусмого элемента, что су)цсств:)о ув.лцчвает разрсшаюшу)о способность )змериПРТ ПосОШ) ПРЕЛЛ ЯГЯСМО 0 с "ТРОЙ С Гв 3 М 05 К 03.сЕР 51 Ь ЗРСМСсс)сл Л)Осб)ОМ УсЯСТКЕ фронта ил спала элемента 1, варь)руя значениям С) , и вкл)очая резистор 7 послелоВатсльно либо с диодом 6, либо с лолом о, 3 цс только срслее Время зялержки ряспростране)шя.Г 10 и:5 О этого можно также измср;ть )1 акс:.Мальную скоростьараста:ял спала ВЫ:сОЛНО)0 с 1 ЯПР 51 ЖЕНЯ ЭЛЕМ С:ТЯ 1. ДГ)Я Э 1 0- ГО сслссет В первом тс 1 ктс. эмери ) ь Т, 3 сслсчв,3)яример, с = "-1 В, ВО Второс такте изсерить Т, залав Г= +1 В, а в третьем такте ыцс .ть сомошью блока 2 з:ачегние мак- Смс),сьной СКО )ОСТ 3:1 ЯРЯСТЯ)1)Я, ИС.СОЛЯ ИЗ слслуюшей формулы:оц о, огс оцФОРМсЛ Я ЗООРЕТСНЯ11 змср: гель л:1:ямчсскик параметров 5. гАУКЛИОс)Лсв)ЫК ЭЛЕКтРОННЫК УСТООйСТВ Ца ос:иве кольцово: о ге:ератора, солержащий формровтель вколнык сигналов, вымол ко;)ого полклкгчец к блоку измере)гня и обрабоК.) )ыкоЛык сигналов к вкоЛным зажимам испытуемого устройства. пороговый элеМс:т. 5 СТО ПК ОПОрЬКЯПряжЕцй, ПОЛКЛЮЧоный К ОЛ:ОМ; ИЗ ВКОЛОВ ПОРОГОВОГО ЭЛЕ- )с,Яс. лругой в);Ол которого соелцнен с зыКс ") )11 )сЖ," сс ) 1 СссТМСс)01 Т) сСТРО)СТГЯ О т Л Ч Я КЗ Ш)с й С Я ЕМ, ЧтО, С ЦСЛШО РаСШИ)цн 5);Яазоа цзмсрс.1:я: повышения раз сЯюцсй способ:1 Ост:1, НВГО Ввслены 30- лромно; звено )1;сочка из параллельно и , Т Р с:1 Н 3) )3 К Л 10 Ч С Ы. Л: 0; О В С . 1:3 М М Я Р .3- СТО,) 3 М, О;1:1 ИЗ КОТО; ) ЫК СО.;с):СН ПОСЛ СЛОЗОяельо с ол:им из лиолов, а лругой - па;);)ЛЛСЛЬНО ВЫКОУ, ЦЕГОгКс ПРИ ЭТОМ ИЗОЛРОМНОЕ 3 ЕО И ЦС)30 КЯ СОЕЛ:ЕНЫ ПОСЛЕЛО- :)ягельо: Вклюс:ы между выколом поро: о)ого элсмс:тя и в.;олом формирователя Зцщ;) ЛЫ " 1 с ОЗ11 сто к: шрормац:1:1, р;ятые во в:и.1,3,;П;1 ЭКСЕРТИЗЕ:1,",:;- В со 2%095, .Ч. К,;-. С 01 1 31,28,1 сог)2. )ьт. С)3 с"оч 32131, .1. кл-. С 01 Р 3128,1"2) 3: 1 ого: ип) .ол Р хХЕхт Фиг оста очеи а 67 Т Т ) )л. 10)9с )о) )нтет Гове-.д .)1 ннн