Устройство для измерения и регистрации параметров

(19) (11)аа 11 а 05 В 23/ рСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСНОМУ С ЕЛЬСТВ ОСУДа СТНЕННЫй КОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 1002991, кл. С О 1 К 31/28, 1981.2. Тарвид П,П., Синчук ВИ. Автоматизированная система контроля элект рических параметров транзисторов, ",Электронная промышленность", вып.5,1972, с. 81 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ, содержащее блок синхронизации, распределитель, соединенный первым выходом с управляющим входом первого блока коммута. ции, соединенного сигнальными входами с соответствующими клеммами для подключения выводов объекта контроля,выходами - с соответствующими первыми входами соответствующих измерительных блоков, соединенных первыми выходами с сигнальными входами второго блока коммутации, соединенного управляющим входом с вторьщ выходом распределителя, выходом - с информационным входом первого блока регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены второй блокрегистрации, элемент ИЛИ, блок задержки, третий блок коммутации и по числу М измерительных блоков дополнительные распределители, причем. первый выход каждого 1-го дополнительного распределителя, кроме Н-го, соединен с первым входом(1+1) -го дополнительного распредели"теля и с соответствующим первым входом элемента ИЛИ, вторые выходы каждого дополнительного распределителясоединены с соответствующими вторымивходами соответствующего измеритель"ного блока, вторые входы - с первымвыходом блока синхронизации непосредственно, а через блок задержки - суправляющими входами первого и второго блоков регистрации, второй выходблока синхронизации соединен с первым входом первого дополнительногораспределителя и с первым входом рас"пределителя, соединенного вторымвходом с выходом элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с входом блока синхронизации и с первым выходомМ-го дополнительного распределителя,второй выход каждого из измерительных блоков соединен с соответствующим входом третьего блока коммутации, соединенного выходом с информационным входом второго блока регистрации, управляющим входом - с управляющим входом первого блока коммутации. 2; Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что первый измерительный блок содержит первый ре гулируемый источник напряжения, соединенный управляющими входами с вторыми входами блока, первым выходом -. с соответствующими первыми входами блока и с первьм входом первого измерителя напряжения; вторым выходом, с первым входом первого измерителя тока и с вторым входом первого изме-,рителя напряжения, соединенного выходом с вторым выходом блока, соеди11ненного первым выходом первого измерителя тока, соединенного вторымвходом с соответствующим первым входом блока,3, Устройство по п, 1, о т л и -чающее с я тем, что второйизмерительный блок содержит второйрегулируемый источник напряжения,соединенный управляющими входами свторыми входами блока, первым выходом непосредственно - с соответствующим первым входом блока и с первым входом второго измерителя напряжения, а через первый резистор - ссоответствующим первым входом блока,вторым выходом - с первым входомвторого измерителя тока и с вторымвходом второго измерителя напряжения, соединенного выходом с вторым,выходом блока, соединенного первымвыходом с выходом второго измерителя тока, соединенного вторым входомс соответствующим первым входомблока,4. Устройство по п. 1, о т л и "ч а ю щ е е с я тем, что третий измерительный блок содержит управляемый генератор переменного тока, соединенный управляющими входами с вторыми входами блока, первым выходомчерез первыйконденсатор - с первым 64668входом третьего измерителя тока,соединенного выходом с первым выходом блока, вторым входом - с соответствующим первым входом блока и с первьв выводом первого источника напряжения, соединенного вторым выводомс вторым выходом управляемого генератора переменного тока, с первымивыводами второго конденсатора и второго резистора и с первым выводомвторого источника напряжения, соединенного вторым выводом с вторым выводом второго конденсатора и с соответствующим первым входом блока, соединейного одним из первых входов спервым входом второго измерителя тока,соединенного выходом с вторым выходомблока, вторым входом - с вторым выводом второго резистора. 5, Устройство по п, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит кнопку пуска,соединенную первым выводом с вторымвыходом блока и с первым установочнымвходом триггера, соединенного вторымустановочным входом с входом блока,выходом с входом генератора импульсов, соединенного первым выходом спервым выходом блока, вторым выходом -с вторым выводом кнопки пуска, 1Изобретение относится к контрольно. измерительной технике и может быть использовано для определения и регистрации взаимосвязанных параметров объектов. 5Известно устройство для контроля пороговых уровней радиоэлектронных схем, содержащее генератор нарастающего напряжения, генератор импульсов, измеритель, дискриминатор, блок управления, элемент И, накопитель и блок стробирования 1.Однако данное устройство характеризуется ограниченными функциональными возможностями, обусловленными невозможностью одновременной регистрации большого числа взаимозависимых параметров радиоэлектронных схем.Наиболее близким к предлагаемому является автоматизированная система измерения и регистрации параметров, содержащая блок синхронизации, распределитель, соединенный первым выходом с управляющим входом первого блока коммутации, соединенного сигнальными входами с соответствующими клеммами для подключения выводов объекта контроля, выходами - с соответствующими первыми входами соответствующих измерительных блоков, соединенных первыми выходами с сигнальными входами второго блока, коммутации, соединенного управляющим входом с вторым выходом распределителя, выходом - с информационным входом первого блока регистрации 23.Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что оно не обеспечивает измерения и ре3 11646 гистрации дискретных значений взаимосвязанных параметров объекта.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, " что в устройство для измерения и регистрации параметров, содержащее блок синхронизации, распределитель, соеди. ненный первым выходом с управляющим входом первого блока коммутации, соединенного сигнальными входами с соответствующими клеммами для подключения выводов объекта контроля, выходами - с соответствующими первыми входами соответствующих измери-: тельных блоков, соединенных первыми выходами с сигнальными входами второго блока коммутации, соединенного управляющим входом с вторым выходом распределителя, выходом - с информационным входом.первого блока регистрации, введены второй блок регистра-, ции, элемент ИЛИ, блок задержки, третий блок коммутации и по числу измерительных блоков дополнительные распределители, причем первый выход каждого 1-го дополнительного распределителя, кроме М-го, соединен с первым входом (+1)-го дополнительного распределителя и с соответствующим первым входом элемента ИЛИ, вторые выходы каждого дополнительного распределителя соединены с соответствующими вторыми входами соответствующего измерительного блока, вторые входы - с первым выходом блока синхронизации непосредственно, а через блок задержки - с управляющими входами первого и второго блоков регистрации, второй выход блока синхрони 40 зации соединен с первым входом первого дополнительного распределителя и с первым входом распределителя, соединенного вторым входом с выходом . элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с входом блока синхронизации и с первым выходом М-го дополнительного распределителя, второй выход каждого из измерительных блоков сое- . динен с соответствующим входом тре-.50 тьего блока. коммутации, соединенного выходом с информационным входом вто-рого блока регистрации, управляющим ,входом - с управляющим входом первого блока коммутации.55Первый измерительный, блок содержит первый регулируемый источник напряжения, соединенный управляющими 68 4входами с вторыми входами блока, первым выходом - с соответствующим первьми входами блока и с первым входомпервого измерителя напряжения, вторым выходом - с первым входом первого измерителя тока и с вторым входом первого измерителя напряжения, соединенного выходом с вторым выходом блока, соединенного первым выходом с выходом первого измерителя тока, соединенного вторым входом с соответствующим первым входом блока,Второй измерительный блок содержит второй регулируемый источник напряжения, соединенный управляющими входами с вторыми входами блока, первым выходом непосредственно - с соответствующим первьщ входом блока и с первым входом второго измерителя напряжения, соединенного выходом с вторым выходом блока, соединенного первж выходом с выходом второго измерителя 4тока, соединенного вторым входом с соответствующим первым входом блока,Третий измерительный блок содержит управляемый генератор переменного .тока соединенный управляющими входами с вторыми входами блока, первым выходом через первый конденсатор - с первым входом третьего измерителя тока, соединенного выходом с первым выходом блока, вторым входом - с соответствующим первым входом блока и с первый выводом первого источника напряжения, соединенного вторым выводом с вторым выходом управляемого генератора переменного тока, с первыми выводами второго конденсатора и второго резистора и с первым выводом второго источника напряжения, соединенного вторым выводом с вторым выводом второго конден" сатора и с соответствующим первым входом блока, соединенного одним из первых входов с первым входом второго измерителя тока, соединенного выходом с вторым выходом блока, вторым входом - с вторым выводом второго резистора. Блок синхронизации содержит кнопку пуска, соединенную первым выводом с вторым выходом блока и с первым установочным входом триггера, соединенного вторым установочным входом триггера, соединенного вторым установочным входом с входом блока, выходом - с входом генератора импульсов, соеди- ненного первым выходом с первым выхомерителем 19 напряжения. Через определенный промежуток времени, задаваемый блоком 15 задержки, несколькопревышающий время переходного процесса, происходит регистрация блоками7 и 8 напряжения на эмиттере транзистора 1 и тока эмиттера соответственно, так как на синхронизирующиевходы блоков 7 и 8 регистрации поступает первый задержанный тактовый импульс, используемый в качестве синхронизирующего сигнала. При нажатии кнопки 10 пуска происходит начальная установка в состоя 11 1ние 1 первых разрядов распредели 55 телей 6 и 13.1, а также установка в единичное состояние триггера 11, с выхода которого подается сигнал на разрешение работы генератора 12 тактовых импульсов. На нулевом такте,5116466 дом блока, вторым выходом - с вторым .выводом кнопки пуска.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.5Устройство для контроля объекта 1, например транзистора, содержит первый 2, второй 3 и третий 4 блоки коммутации, первый 5.1, второй 5,2, третий 5.3, й-ый 51 измерительные бло ки, распределитель 6, первый 7 и второй 8 блоки регистрации, блок 9 синхронизации, кнопку 10 пуска, триггер 11, генератор 12 импульсов, дополнительные распределители 13.1 - 15 13. М, элемент 14 ИЛИ, блок 15 задержки.Первый измерительный. блок 5.1 содержит первый регулируемый источник 16 напряжения, первый измеритель 17 20 напряжения и первый измеритель 18 тока.Второй измерительный блок 5.2 содержит .второй регулируемый источник 19 напряжения, второй измеритель 20 тока, второй измеритель 2 1 напряжения и первый резистор 22.Третий измерительный блок 5,3 содержит управляемый генератор 23 переменного тока, первый 24 и второй 30 25 источники напряжения, третий 26 и четвертый 27 измерители тока, второй резистор 28, первый 29 и второй 30 конденсаторы.Устройство работает следующим об- З 5 разом.Измерительный блок 5.1 производит измерение зависимости тока первого вывода объекта 1 контроля, например обратного тока эмиттера транзисто ра 1, от напряжения межцу двумя выводами (база - эмиттер). В исходном состоянии кнопка 10 пуска разомкну та, триггер 11 находится в нулевом состоянии, генератор 12, управляе мый с выхода триггера 11, не работает, Тактовые импульсы генератора 12 отсутствуют, объект 1 контроля отключен от измерительных блоков 5,1 5.М, от выходов которых отключены 50 также блоки 7 и 8 регистрации. т.е . до появления первого тактовогоимпульса по сигналу распределителя6, и блоки 2, 3 и 4 коммутации подключают три вывода объекта 1 контроля и входы блоков 7 и 8 регистрации к измерительному блоку 5.1, На первом такте, т.е, после прихода первого тактового импульса,срабатывает первый разряд распределителя 13.1 и подготавливается к срабатыванию его второй разряд (приэтом остается неизменным состояниеосновного распределителя 6 так кактактовые импульсы на его вход не поступают) . С второго разряда распределителя 13.1 подается сигнал управления на регулируемый источник16 напряжения для установки на еговыходе напряжения, соответствующегопервой координате первой точки измеряемой характеристики, например напряжение база - эмиттер 1 В Черезпереход база - эмиттер транзистора 1начинает протекать соответствующийэтому напряжению ток, который является второй координатой первой точки характеристики и который измеряется измерителем 18 тока. Напряжение источника 16 контролируется изНа втором такте, т.е. после прихода второго тактового импульса, срабатывает второй разряд распределителя 13,1 и подготавливается его третий разряд, управляющий сигнал свыхода которого поступает на регулируемый источник 16 напряжения. На выходе последнего устанавливаетсянапряжение между вьводами объекта 1,соответствующее первой координате второй точки измеряемой характеристики,например напряжение база - эмиттер 28.Соответствующий этому напряжению ток вьвода (эмиттера) измеряется измерителем 18 тока и регистрируется блоком 7 регистрации, а напряжение контролируется измерителем 17 и регистри.1164руется блоком 8 регистрации так же,как и на первом такте,На З-м, 4-м, 5-м,, К-м тактах,где К - число измеряемых точек характеристики аналогично происходит измерение и регистрация параметров дляЗ-й, 4-й, 5-й, , К-й точек характеристики при напряжениях база - эмиттер например 3, 4, 5.КВ, соответственно. 10На К+1-м такте срабатывает К+1-йразряд распределителя 13,1 и подготавливается первый разряд распределителя13.2. Одновременно через логическийэлемент 14 ИЛИ поступает сигнал, используемый в качестве тактового импульса, на распределитель 6, в кото"ром срабатывает первый разряд и подготавливается второй, в результатечего блоки 2, 3 и 4 коммутации подключаютвыводы объекта 1 контроля ивходы блоков 7 и 8 регистрации к из-мерительному блоку 5.2, за счет чегопроизводится измерение зависимостиначального тока третьего вывода объекта 1 контроля, например тока коллектора транзистора 1, от напряженияколлектор - эмиттер. Сигнал с подготовленного первого разряда распределителя 13,2 поступает на первый управляющий вход регулируемого источника 19 напряжения, на выходе которогоустанавливается напряжение, соответствующее первой координате первойточки характеристики. Это напряжениеконтролируется измерителем 21 напря 35жения, а ток коллектора измеряетсяизмерителем 20 тока. Для надежногозапирания объекта 1 контроля междуего базой и эмиттером включен резис 40тор 22. По сигналу с выхода блока 15задержки тактовых импульсов производится регистрация устройствами 7 и 8соответственно напряжений и токовпри снятии второй характеристикиобъекта 1 контроля так, как и при45снятии первой характеристики.На К+2-м, К+З-м, К+4-м,2 К-м тактах распределитель 13.2 управляет работой измерительного блока505.2 так, как распределитель 13,1 уп"равлял работой блока 5.1 на предыдущих тактах, в результате чего проис- .ходит измерение второй характеристи-,ки объекта 1 контроля.55Аналогично работает распределитепь13.3 на 2 К+1-м 2 К+2-м, 2 К+З-м.ЗК-м тактах после того, .как на 2 К-м 668 8такте сработает второй и подготовится третий разряд распределителя 6.Отличительной особенностью измерительного блока 5.3 является его использование для измерения зависимости тока второго вывода объекта 1 от тока первого вывода, например тока базы 17 транзистора 1 от его тока эмиттера 1. Измерение производится при включении транзистора 1 по схеме с общим коллектором по переменному току и по схеме с общей базой по постоянному току. Конденсатор 29 используется как разделительный, а кон" денсатор 30 обеспечивает короткое замыкание по переменному току на выходе транзистора 1. Источники напряжения 24 и 25 обеспечивают режим транзистора 1 по постоянному току. Ток эмиттера задается управляемым генератором 23 переменного тока, а контролируется измерителем 26 тока. Ток базы измеряется измерителем 27. тока, Из полученной по данным блоков 7 и 8 зависимости 1 =Г(1 е) можно по" лучить зависимость коэффициента пере" дачи .тока Ь 2 е транзистора 1 в схеме с общим эмиттером от его тока базы: Ь =Г(1 ). Для этого необходимо про Ее визвести вычисление параметра Ье для каждой измеренной точки характеристики по формуле Ь е=-1, чтоЭе может быть осуществено в процессе по следующей автоматической обработки результатов измерения на ЗВМ.Далее работа системы протекает аналогично до К-го такта, на котором происходит срабатывание последнего К-того разряда последнего Н -го распределителя 1 З.М, в результате чего подается сигнал через логический элемент 14 ИЛИ на срабатывание последнего М-го разряда распределителя 6 и на установку триггера 11 в нулевое состояние,управляющийсигнал с выхода триггера 11 производит останов работы генерации генератора 12, и устройство возвращаетсяв исходное состояние.Таким образом, за счет введения распределителей 13.1-13,М . блока 4 коммутации, блока 8 регистрации и блока 15 задержки обеспечивается возможность последовательной во времени регистрации значений лобого числа пар взаимосвязанных параметров объекта(напряжений или токов) с целью построения их функциональной зависимости, что расширяет функциональные воэможности устройства..Дубинчак остави Корректор С, Черни актор Т.Мите е Тираж 863 ИИПИ Государственного комитета СС делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб, аказ 4185/ В