Устройство для контроля полупроводниковых приборов

СОЮЗ СОВЦТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1/26 1)4 С 33/24-21 2.86. Бюл. Уков088.8)ское о урче 82.2 хнич сание те рис. 1,о, 1982, 9 КОНТРОЛЯ содержаный к импульсов(56) 1. ТИЦ.2. Рад 54) (57) 1 . УСТРОЙСТВ ОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИ ее первый щуп, подсо ервому выходу генера 8012134 с парафазными выходами, элемент индикации и второй щуп, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оноснабжено диодным мостом, первая диагональ которого подключена междувторым выходом генератора и вторымщупом, вторая диагональ моста подключена между первым и вторым выводами элемента индикации, а в качестве генератора импульсов использовангенератор со скважностью, отличнойот 0,5.1213443 2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности устройства, генератор выполнен в виде триггера, первый и второй выходы которого соединены с входами соот-. ветственно первой и второй интегрирующих цепей с разными постоянными времени, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами диодной сборки, выход которой соединен с входом блокинг-генератора, выход которого соединен со счетным входом триггера,3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что триггер выполнен мостовым и содержит первый и второй конденсаторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, первый и второй диоды, первый, второй, третий и четвертый транзисторы первого типа проводимости и пятый и шестой транзисторы второго типа проводимости, эмиттеры которых соединены с первым выводом первого резистора, второй вывод которого со" единен с первым выводом второго резистора и базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с перИзобретение относится к устройствам контроля различного вида полупроводниковых приборов на их целост. ность и направление их включения и может быть использовано в приборостроении.Известно устройство для контроля полупроводников, содержащее индикатори коммутатор 111 .Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, обусловленное необходимостью выполнения значительного числа ручных операций при контроле цепей, содержащих полупроводниковые элементы.Известно устройство для контроля полупроводниковых приборов, содержащее генератор импульсов с парафазными выходами, первый выход которого соединен с первым щупом, а второй - с анодом первого и катодом второго выми выводами первого конденсатора и третьего резистора, вторые выводы которых соединены с базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом второго резистора и коллектором пятого транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора, коллектор третьего транзистора соединен с первым выводом четвертого резистора и коллектором шестого транзистора, база которого соединена с коллектором четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с первыми выводами второго конденсатора и пятого резистора, вторые выводы которых соединены с базой первого транзистора, второй вывод четвертого резистора соединен с базой четвертого транзистора и тем выводом первого диода, тип про,водимости которого противоположен типу проводимости базы четвертого транзистора, второй вывод первого иода соединен с одноименным выводом торого диода, первый вывод которого соединен с базой второго транзистора.светодиодов, катод первого и анодвторого светодиодов соединены совторым щупом 2 .Недостатком этого устройства яв ляется возможность получения ложной1информации об исправности полупроводникового прибора при выходе изстроя одного из двух элементов инди.кации - светодиода.В известном устройстве при пробоепроверяемого диода загораются обасветодиода. Если один из светодиодовизвестного устройства выйдет изстроя, при проверке пробивного диода загорится только один светодиод,что характерно для исправного проверяемого диода.Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Ю Поставленная цель достигается.тем, что устройство для контроля полупроводниковых приборов, содержащее первый щуп, подсоединенный к первому выходу генератора импульсов с парафазными выходами, элемент инди" кации и второй щуп, снабжено диодным мостом, первая диагональ которого под ключена между вторым выходом генератора и вторым щупом, вторая диагональ моста подключена между первым и вторым выводами элемента индикации, а в качестве генератора импульсов использован генератор со скважностью, отличной от 0,5.С целью уменьшения потребляемой . мощности устройства генератор выполнен в виде триггера, первый и второй выходы которого соединены со входами соответственно первой и второй интегрирующих цепей с разными постоянными времени, выходы которых соединены соответственно с первым и вторьи входами диодной сборки, выход которой соединен с входом блокинггенератора, выход которого соединен со счетным входом триггера. Триггер выполнен мостовым и содержит первый н второй конденсаторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, первый и второй диоды, первый, второй, третий и четвертый транзисторы первого типа проводимости и пятый и шестой транзисторы второго типа проводимости, эмиттеры которых соединены с пер. вым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора и базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с первыми выводами пер-. вого конденсатора и третьего резистора, вторые выводы которых соединены с базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом второго резистора и коллектором пято. го транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора, коллектор третьего транзистора соединен с первым выводом четвертого резистора иколлектором шестого транзистора, база кото,рого соединена с коллектором четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с первыми выводами второго, конденсатора и пятого резистора, вторые выводы которых соединены с базой первого транзистора, второй вывод четвертого резистора соединен с базойчетвертого транзистора и тем выводомпервого диода, тип.проводимостикоторого противоположен типу проводимости базы четвертого транзистора, второй вывод первого диода соединен с одноименным выводом второгодиода, первый вывод которого соединен с базой второго транзистора, г1 О На фиг. показана блок-схемаустройства для контроля полупроводниковых приборов; на фиг.2 - блоксхема генератора импульсов нафиг.З - принципиальная схема триг 5 гера, на фиг.4 - состояние индикатора светодиода в зависимости от выходных сигналов с генератора импульсов и состояния проверяемого полупро-водникового прибора,20 Устройство для контроля полупроводниковых приборов содержит первыйщуп 1, подсоединенный к первому выходу генератора 2 импульсов с парафазными выходами, элемент 3 инди 25 кацин, второй щуп 4, диодный мост 5,первая диагональ которого подключенамежду вторым выходом генератора 2 ивторым щупом 4. В качестве генератора 2 использован генератор соЗ 0 скважностью, отличной от 0,5.Генератор 2 импульсов содержит(фиг.2) триггер 6, первый и второйвыходы которого соединены с входамисоответственно первой 7 и второй 8интегрирующих цепей с разными постоянными времени, выходы которыхсоединены соответственно с первым ивторым входами диодной сборки 9, выход которой соединен с входом бло"40 кинг-генератора 10, выход которогосоединен,со счетным входом тригге-.ра. Триггер 6 (фиг.З) выполнен мостовым и содержит первый 11 и второй 45 12 конденсаторы, первый 13, второй14, третий 15, четвертый 16 и пятый17 резисторы, первый 18 и второй19 диоды, первый 20, второй 21, тре-.тий 22, четвертый 23 транзисторы 50 первого типа проводимости (и О)и пятый 24 и шестой 25 транзисторывторого типа проводимости (р -п-),эмиттеры которых соединены с первымвыводом первого резистора 13, второй 55 вывод которого соединен с первымвыводом второго резистора 14 и базой второго транзистора 21 первоготипа проводимости, эмиттер которогосоединен с первыми выводами первого конденсатора 11 и третьего резистора 15, вторые выводы которых соединены с базой третьего транзистора 22 первого типа проводимости, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора 20, коллектор которого соединен с вторым выводом второго резистора 14 и коллектором 1 О пятого транзистора 24, база которого соединена с коллектором второго тран" зистора 21, коллектор третьего транзистора 22 соединен с коллектором четвертого транзистора 23, эмиттер 15 которого соединен с первыми выводами второго конденсатора 12 и пятого резистора 17, вторые выводы которых соединены с базой первого транзистора 20, второй вывод четвертого 20 резистора 16 соединен с базой четвер. того транзистора 23 и тем выводом; первого диода 18, тип проводимости которого противоположен типу проводимости базы четвертого транзисто ра 23, второй вывод первого диода 18 соединен с одноименным выводом второго диода 19, первый вывод которого соединен с базой второго транзистора 21. 30Устройство для контроля полупро-, водниковых приборов работает следующим образом.Перед началом работы включается питание, при этом с выходов генератора 2 формируются прямоугольные импульсы со скважностью, отличной от 0,5 в противофазе фиг.4 а), т.е. если на одном выходе потенциал равен нулю, то на другом высокий потенциал.Длительность Т импульса на одном выходе значительно больше длительности Т на другом выходе. Частота генерации выбирается в преде лах возможности глаза человека отличить гашение и зажигание светодиода элемента 3 индикации.Щупами 1 и 4 прикасаются к выводам контролируемого элемента, например диода. При этом в зависимости отсостояния полупроводникового диода светодиод будет иметь четыре различных состояния.1. Между щупами 1 и 4 обрыв в цепи диода, т.е. неисправность диода в виде обрыва его цепи. При этой неисправности диода ток через светодиод отсутствует и он погашен(фиг.46).2. Между щупами 1 и 4 короткое замыкание, т.е. неисправность полупроводникового диода в виде короткого замыкания. В этом случае через светодиод всегда будет протекать ток при любых состояниях выходных сигналов на выходах генератора 2, поскольку светодиод элемента 3 индикации включен в диагональ моста, через которую будет протекать постоянный ток. В одном состоянии генератора ток протекает через диоды а и 5, а при другом состоянии - через диоды О и 2 (фиг.4 в).3. Полупроводниковый диод исправен и его полярность соответствует заданной. При этом через светодиод и резистор элемента индикации протекает ток только тогда, когда его путь проходит ,через диоды 5 и г, щуп 4, диод и щуп 1 (фиг.4 г) . Так как со второго выхода генератора 2 Форсируется импульс малой длительности Т, 2, то светодиод загорается на короткое время, соответствующее длительности импульса с выходас частотойработы генератора 2. 4. Полупроводниковый диод исправен, но его полярность .включения неправильная, т.е. противоположна полярности предыдущего случая, При этом через светодиод и ограничительный резистор элемента 3 индикации протекает ток только тогда, когда на первом выходе генератора высокий положительный потенциал, причем он протекает через щу 1 Ф диод, щу 4 диод моста а , светодиод и резистор, диод овторой выход генератора 2,В связи с тем, что на первом выходе длительность импульса Т 1 большая (фиг.4 д), происходит непрерывное горение светодиода с кратковременным промигиванием.Таким образом, предложенное уст" ройство при одном касании к проверяемому диоду дает информацию оператору о полярности включения диода и об его целостности, при этом с указанием вида неисправности (закороченный диод или же в его цепи обрыв).Генератор прямоугольных импульсов (Фиг.2) позволяет устанавливать практически любую необходимую скваж" ность генерируемых импульсов.тор 13 протекает ток, вследствие чего транзисторы 24 и 21, 22 открываются, напряжение на коллекторе транзистора 24 повышается, на первом выходе триггера имеется высокий потенциал, а на втором потенциал равеннулю. При этом напряжение на резисторе 15 и конденсаторе 11 практически равно напряжению источника питания, а напряжение на резисторе 17равно нулю, поэтому диод 19 запертобратным напряжением базы транзистора 21, а запирающего потенциалана диоде 18 практически нет.Величина амплитуды импульсов, поступающих на аноды диодов 19 и 18с блокинг-генератора меньше величины напряжения источника питания,Споэтому при поступлении импульса навыход триггера ток будет протекатьтолько через диод 18, базо-эмиттерный переход транзистора 23, конденсатор 12 и базо-эмиттерный переходтранзистора 20. При этом открываются транзисторы 25, 23, 20, диод 18запирается, закрываются транзисторы 21, 24, 22, и высокий потенциалпоявляется на втором выходе триггера. В связи с тем, что конденсатор11 был заряжен почти до напряженияисточника питания, транзистор 21,несмотря ца продолжающееся воздействие импульса на выходе, будет закрыт в течение всего времени, покане разрядится конденсатор 11 черезрезистор 15. Постоянную времени разряда конденсаторов 11 и 12 можносделать заведомо больше, чем самаябольшая возможная длительность входного импульса, что обеспечивает более надежный переброс мостового триггера по сравнению с другими типамитриггеров при воздействии на них импульсов с различными параметрами какпо длительности, так и по амплитуде.После переключения триггера конденсатор 12 током эмиттера транзистора 23заряжается до напряжения источникапитания и диод 18 смещается в обратном направлении,В ремя нахождения триггера 6 в одномом и в другом положении соответст 45вует времени заряда соответствующего конденсатора интегрирующих це,пеи 7 и 8 до напряжения на базе транзистора блокинг-генератора.Отнотношение времен зарядов конденса 50торов может быть получено в несколько десятков порядков за счет различных емкостей конденсаторов и резисторов интегрирующих цепей 7 и 8.Триггер (фиг.3) работает следующим образом,После подачи напряжения питанияна базу транзистора 21 через резисГенератор 2 работает следующим образом.Предположим, что триггер 6 находится в состоянии, когда напряжение на его выходе 1 близко к величине источника питания, а на выходе Й равно нулю, и конденсаторы интегрирующих цепей напряжены. Так как на выходе П имеется высокий потен циал, то конденсатор интегрирующей цепи 7 через резистор цепи заряжается, а конденсатор цепи 8 зарядиться не может. На эмиттере транзистора блокинг-генератора 10 напряже ние приблизительно равно напряжению на обкладке конденсатора интегрирующей цепи 7, которое прикладывается к нему через открытый диод сбор- . ки 9. 20Пока напряжение на этом конденсаторе меньше напряжения на базе транзистора блокинг-генератора, базо-эмит. терный переход этого транзистора смещен в обратном направлении и транзис тор заперт. В момент превышения напряжения на конденсаторе напряжения на базе транзистора через эмиттерную обмотку трансформатора блокинг-генератора протекает ток и З 0 возникает блокинг-процесс, в результате которого на выходной обмотке , его импульсного трансформатора формируется импульс и триггер б переходит в другое устойчивое состояние, при котором на выходе 11 напряжение равно напряжению источника питания, а напряжение на выходе 1 равно нулю.После перехода триггера б в новое устойчивое состояние конденса- щ 0 тор интегрирующей цепи 7 быстро разряжается, а конденсатор цепи 8 начинает заряжаться и процесс повторяется. С приходом следующего импульса триггер возвращается аналогичным образом в исходное состояние.Таким образом, в предложенном устройстве исключена воэможность разбраковки заведомо негодного полупроводникового прибора как годного,поскольку при выходе из строя светодиода элемента 3 индикации в предложенном устройстве в принципе не может высвечиваться инФормация, характерная для исправного диода. В то же время предложенное устройство сохраняет весь объем проверок, обеспечиваемых известным устройством, Предложенным устройством можно проверять. наличие или отсутствие связи между проверяемыми соединениями (обрыв или короткое замыкание), его можно использовать как пробник наличия на выи еф ходе логического элемента О или "1". При этом, если напряжение между щупами будет отсутствовать, то светодиод будет непрерывно гореть, если на щупе 4 будет. присутствовать: напряжение логической единицы, то светодиод будет мигать с частотой работы генератора 2.Если скважность импульсов с генератора 2 сделать равной 0,5, то прибор можно использовать для проверки исправности конденсаторов, при этом при смене состояния генератора 2 светодиод загорается, а затем по мере заряда проверяемого конденсатора гаснет. При новой смене состояния с выхода генератора опять светодиод зажжется, а затем погаснет, причем время горения светодиода оказывается пропорциональным емкости проверяемого конденсатора. Таким образом, осуществляется грубая,проверка исправности конденсатора как на приблизительную его емкость, так и на обрыв в нем или короткое замыкание,Преимуществом данной схемы генератора является то, что при изменении величины напряжения на базе транзистора блокинг-генератора изменяетсячастота Формирования импульсов припостоянстве скважности импульсов вовсем изменении диапазона частот.Преимуществом данного генератораявляется также то, что его частотапрактически остается неизменной приизменении напряжения источника пи" 0 тания, чтоважно при питании прибора от батареи, Это происходит из-затого, что при изменении напряженияисточника, например, в сторону егоуменьшения, уменьшается напряжение 5 с выхода триггера, уменьшается напряжение на базе транзистора блокинггенератора,т.е. происходит компенсация изменения скорости заряда конденсаторов интегрирующих цепей, 20 вследствие чего частота работы генератора стремится оставаться неизменной.Благодаря разделенным времязадающим цепям можно регулировать длитель" 25 ность импульса, не изменяя время между импульсами, и, наоборот, регулировать время между импульсами, не изменяя длительности импульса.Использование предложенного триг гера позволяет исключить потери мощности на вспомогательных элементахи уменьшить возможность нежелатель"ного переброса триггера при измене.нии параметров входного импульса, 35 снять с входного импульса различныеограничения, например, на длительность, амплитуду Форму, поступление)на вход триггера в течение времени работы переходого процесса, оп ределяемого конденсаторами 11 и 12)пачки импульсов, которая воснринимается триггером как один импульс.213443 Дуг,3Оетпдиод горипС 3 ет 3 цй асцшен БЕЛ ык чьи Составитель А.Ольховский Техред М.Пароцай Ко ектор А. Зимокосо Редактор Т. К шева 779/56ВН Зак Подписномитета СССР/5 открытииская на ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проект лиа Тираж 730 ИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Ра