Устройство для измерения электрических параметров пороговых элементов

Союз Советски кСоцналнстнчвскнк(5)М. Кд, 6 01 Р 19/165 С 01 Р 31/28 ВВТдврстейюай кветвт СССР Ю двлан изобретений и вткрыткй ь(511) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОРОГОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании различных устройств автоматики, вычислительной ;техники и цифровых измерительных приборов для экспериментальных иссле- в дований.Известно устройство, содержащее три источника питания, три измерителя постоянного напряжения, четыре переключателя, шесть резисторов и1 О контролируемую интегральную схему, в котором источники и измерители включены параллельно и через .резисторы и переключатели подключены к выводам интегральной микросхемы.Уст 1% ройство пригодно для измерения гистерезиса, напряжения смещения, а также напряжения температурного дрейфа пороговых элементов 11.ъ20Такое устроиство обладает недостаточной точностью и большой сложностью, поскольку содержит большой объем стандартно-измерительного обо 2рудования, а определение параметров производится по одному отсчету,. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее интегратор, источник переменного напряжения, конт-. ролируемый пороговый элемент, два логических элемента 2 И, инвертор и дифференциальный вольтметр среднего значения, к входу которого через элементы 2 И подключены источник эзременного напряжения, выход контролируемого порогового элемента, и выход инвертора, К выходу источника переменного напряжения подключены вход инвертора и через интегратор вход контролируемого порогового элемента Г 23. Однако известное устройство не ,позволяет производить измерение напряжения смещения и напряжения температурного дрейфа пороговых элемен" тов.2где Од ч Опа ее + 10 еО щ-"-1+ О,3 907 ЙЦель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройства путем измерения напряжения смещения и температурного дрейфа.Поставленная цель достигается5 тем, что в устройство, содержащее интегратор, инвертор, дифференциаль. ный вольтметр среднего значения, два логических элемента 2 И и источник переменного напряжения, соеди О ненный с интегратором и с входом одного элемента 2 И, а через инвертор-, с входом второго элемента 2 И, вход контролируемого порогового элемента соединен с выходом интегратора, а 15 выход - с вторыми входами элементов 2 И, введены диодный ограничитель и двухпозиционный переключатель, подвижные контакты которого подсоединены к входам дифференциального вольтметра 36 среднего значения, одни неподвижные контакты - к выходам логического эле" мента 2 И, а другие неподвижные контакты - к выходам диодного ограничителя один вход которого подсоединен 25 к выходу источника переменного напряжения, а другой - к выходу контролируемого порогового элемента.1 На фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства; на фиг. 2- характеристики "вход-выход" контролируемого порогового элемента; нафиг, 3 - временная диаграмма работы устройства. 35 Устройство содержит интегратор 1, источник 2 переменного напряжения, соединенный через интегратор 1 с входом контролируемого порогового элемента 3, два логических элемента 2 И Ц и 5, инвертор 6, дифференциальный вольтметр 7 среднего значения, двух- позиционный переключатель 8 с двумя группами контактов и диодный ограни" читель 9.Устройство работает следующим образом. Ввиду необходимости использования 5 о интегральных оценок гистерезиса пороговых элементов, значение гистерезиса находится как разность между средними значениями порогов срабатыаания при подходе "снизу" и "сверху" (Фиг. 2, график 10), т,е.и, 0 а 1Опй- значение порога при подходе "снизу" при 1-ом егосрабатывании;Оц - значение порога при подхо"де "сверху" при 1-ом егосрабатывании;Р " общее число срабатываний,В режиме измерения гистерезисавходы дифференциального вольтметра 7среднего значения подсоединены черезвторые неподвижные контакты переключателя 8 к выходу логических элементов 2 И 1 и 5, которые попеременноподключают выход порогового элемента3 к входам дифференциального вольтметра /. В результате вольтметр 7 показывает величину гистерезиса порогового элемента 3,В режиме измерения напряжения смещения и напряжения температурногодрейфа дифференциальный вольтметр .7среднего значения подключают через неподвижные контакты переключателя 8 ксоответствующим выходам диодного ограничителя 9.При этом устройство работает следующим образом,Наличие напряжения температурногодрейфа О,р/ фС, являющегося составляющей напряжения смещения Ом, вызываетсмещение характеристики "вход-выход"порогового элемента (Фиг. 2, графики10 и 11), Оценку измеряемого О иОр/ С можно произвести следующим образом,На фиг. 3 представлены графики пилообразного напряжения 12, на выходеинтегратора 1 напряжения смещенияОвм 13 и 11, действующего на входеконтролируемого порогового элемента3, опорного напряжения 15/Е 0/.Координаты точек А и Б (Фиг. 3)можно определить на основании уравнений где Оп, - амплитуда пилообразного напряжения;Т - период импульсов источникапеременного напряжения;й ", и с 0- координаты точек А и Б.На основании решения системы уравнений получим:5 9074С выхода диодного ограничителя 9 через переключатель 8 на входы дифференциального вольтметра 7 среднего значения поступают импульсы фиксированной диодным ограничителем 9 ампли" 5 туды Н, пропорциональной Е(фиг. 3), одинаковой частоты, длительности (с 1-с 1)16 и (Т/2)17. Вольт-секундная площадь этих импульсов будет равна Н(С-Т,1) и Н Т/2, а разность Н Т/2 - 1 О Н(С - ) = НТ/2 - ( -с )3 = Н Т/2Осм0. - О и при условии Н=2 Ю что нетрудно выполнить, используя диодный ограничитель 9 15Н ТП - Н(Са-Сл)= О а измеренное дифференциальным вольтметром 7 среднее за период значение в соответствии с формулой1ч 11Тннс - -1 наьлполностью соответствует предыдущемувыражению, так как показания диффе-ренциального вольтметра 7 среднегоза период значения, с учетом выполнения приведенных условий, будут однозначно определять напряжение сме"щения Ом,Напряжение температурного дрейФаОдр/ С определяется измерением 101 при разЛичнйх температурах контролируемого порогового элемента, раз 35делив при этом приращение еОц наприращение фС. В случае, если зна"чение напряжения смещения Ом имеетотрицательное значение (фиг. 3, граФик 14), то Н(С 1-с) ) Н Т/2, а дифференциальный вольтметр 7 среднегозначения за период значения имеет показание с отрицательным знаком.Таким образом, предлагаемое устройство для измерения электрических45параметров пороговых элементов позволяет с достаточной точностью измерять,наряду с гистерезисом, напряжение смещения и напряжение температурного дрейфа без использования широкой номенклатуры стандартного измерительного оборудования.Формула изобретенияУстройство для измерения электрических параметров пороговых элемен" тов, содержащее интегратор, инвертор, дифференциальный вольтметр среднего значения, два логических элемента 2 И и источник переменного напряжения, соединенный с интегратором и с входом одного элемента 2 И, а через инвертор - с входом второго элемента .2 И, вход контролируемого порогового элемента соединен с выходом интегратора, а выход - с вторыми входами элементов 2 И, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения напряжения смещения и температурного дрейфа, в него введены диодный ограничитель и двухпозиционный переключатель, подвижные контакты которого подсоединены к входам дифференциального вольтметра среднего значения, одни неподвижные - к выходам логических элементов 2 И, а другие неподвижные контакты - к выходам диодного ограничителя, один вход которого подсоединен с выходу источника переменного напряжения, а другой - к выходу контролируемого порогового элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе11. Викторов Б.И. и др, Конструирование контрольно-испытательной аппаратуры для ЭВМ. М., "Машиностроение", 1979, с. 166, рис. 89.2, Авторское свидетельство СССРИ 658487, кл. 6 01 К 19/16, 1975.907452 Составитель Ф.Цареградскийедактор Р.Цицика Техред М,Надь Корректор И.Шарош 82 Л8 Н Тираж 719И Государственного комитета ССделам изобретений и открытий5, Иосква, Ж, Раушская наб,одписное д. М 5 30 е челиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул, Проектная, 4