Устройство для контроля пороговых уровней радиоэлектронных схем

Устройство для контроля пороговых уровней радиоэлектронных схем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОРОГОВЫХ УРОВНЕЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ, содержа&(ее генератор нарастающего напряжения, первый генератор импульсов/ измеритель, соединенный первым входом с входом контролируеьюй электронной схемы, дискриминатор, соединенный первым входом с выходом контролируемой электронной cxene i, вторым входом - с входом устройства , блок управления, соединенный первым выходом с вторым входом измерителя , отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности контроля, в него введены элемент И, накопитель и блок стррбирования, соединенный первым входом с выходом генератора нарастающего напряжен1;я, вторым входом с выходом элемента И, соединенного первым входом с выходом первого генератора импульсов, вторым входом - с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с первым входом накопителя .и с первым входом генератора нарастакицего напряжения, четвертый ВЁ1ХОД - с вторым входом генератора нарастг1ющего напряжения, соединенного третьим входом с выходом накопителя , соединенного вторым входом с выходом дискриминатора. 2.Устройство по п.1, отличающееся тем. что генератор нарастающего напряжения содержит второй генератор импульсов, ключ, счетчик и цифроаналоговый преобразователь, соединенный выходом с выходом генератора HapacTakxaero напряжения , входом - с выходом счетчика, соединенного первым входом с первым входом генератора нарастающего напряжения , вторым входом - с выходом ключа , соединенного первым входом - с вторым входом генератора нарастаю (Л щего напряжения, вторым входом - с выходом второго генератора импульсов , третьим входом - с третьим входом генератора нарастакяцего напряжения . 3.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что блок стробирования содержит первый, второй и третий резисторы и первый и второй х транзисторы, причем первый вход бло: :о :о ка стробирования соединен через первый резистор с базой первого транзистора , соединенного эмиттером через второй резисторс шиной питания,непо 00 средственно - с выходом блока стробирования и коллектором второго транзистора , соединенного эмиттером с шиной Земля и с коллектором первого транзистора, базой через третий резистор - с вторым входом блока стробирования.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) 01 Ц 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ1 .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И CAMPblTHA (21) 3280978/18-21 (22) 13.04.81 (46) 23.05.84. Бвл. В 19 (72} Г.В.Пашковский, T.Н.Яковлева, Г.Г.Тарасов, В.Я.Азбель, С.В.Хрусталев и И.В.Шапиро (53) 621. 327. 53 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 526833, кл . (j 01 R 31/28, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 266943, кл. G 01 R 31/28, 1970 (прототип) .,1,54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПОРОГОВЫХ УРОВНЕЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ

СХЕМ, содержащее генератор нарастающего напряжения, первый генератор импульсов измеритель, соединенный первым входом с входом контролируемой электронной схема, дискриминатор, соединенный первым входом с выходом контролируемой электронной. схемы, вторым входом - с входом устройства, блок управления, соединенный первым выходом с вторым входом измерителя, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены элемент И, накопитель и блок стробирования, соединенный первым входом с выходом генераторе нарастающего напряжения, вторым входом - с выходом элемента

Н, соединенного первым входом с выходом первого генератора импульсов, вторым входом - с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с первым входом нако- пителя.и с первым входом генератора нарастающего напряжения, четвертый вйход — с вторым входом генератора нарастающего напряжения, соединенного третьим входом с выходом накопите. ля, соединенного вторым входом с выходом дискриминатора.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем. что генератор нарастающего напряжения содержит второй генератор импульсов, ключ, счетчик и цифроаналоговый преобразователь, соединенный выходом с выходом генератора нарастаЮщего напряжения, входом — с выходом счетчика, соединенного первым входом с первым входом генератора нарастающего напряжения, Вторым входом - с выходом клюИ ча, соединенного первым входом - с Е вторым входом генератора нарастающего напряжения, вторым входом — с выходом второго генератора импульсов, третьим входом - с третьим вхо- ( дом генератора нарастающего напряжения.

3. Устройство по п.1, о .т л и— ч а ю щ е е с я тем. что блок стро- бирования содержит первый, второй и третий резисторы и первый и второй транзисторы, причем первый вход бло-. ка стробирования соединен через первый резистор с базой первого транзистора, соединенного. эмиттером через второй резистор с шиной питания,непосредственно - с выходом блока стробирования и коллектором второго транзистора, соединенного эмиттером с шиной "Земля" и с коллектором первого транзистора, базой через третий резистор — с вторым входом блока :В стробирования.

1093993

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при построении автоматизированной контрольно-измерительной аппаратуры для измерения параметров радиоэлектронных схем, например микросхем и микросборок.

Известен, измеритель пороговых напряжений логических схем, содержащий тактовый генератор, селектор, счетчик, дешифратор, триггер, источ10 ник линейно изменяющегося напряжения, компаратор, генератор сброса и линию задержки (11 .

Недостатком устройства является низкая достоверность контроля, обу- 15 словленная тем, что пороговые уровни измеряются в статическом, а не в динамическом режиме.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой-20 ство для контроля пороговых уровней радиоэлектронных схем, содержащее генератор пилообразного напряжения, коммутаторы, преобразователь и генератор высокочастотного (БЧ) сигна- 2д ла (2) .

Известное устройство позволяет автоматически измерять пороговые напряжения потенциальных логических схем, так как на проверяемую схему 30 подается сумма низкочастотного пило- образного сигнала и ВЧ-сигнала. При этом проверяемая схема фактически доводится до порога срабатывания пилообразным напряжением, т.е. при этом измеряется чувствительность (порог срабатывания) схемы по низкочастотному сигналу, малый ВЧ-сигнал дает лишь незначительный вклад в общую сумму входного напряжения и служит только для более точной фиксации 40 уровня выходного сигнала схемы, при котором определяется входной пороговый уровень.

Такая методика измерения приемлема только для тех случаев, когда 45 определяют уровни или чувствительность схемы по постоянному току или по низкочастотному (квазипостоянному) сигналу, Однако для быстродействующих импульсных схем представляет интерес чувствительность по высокочастотному сигналу (импульс короткой длительности), которая может значительно (на порядок и больше) отличаться от чувствительности на низкочастотном сигнале. В известном же устройстве, где на вход .проверяемой схемы воздействует низкочастотное пилообразное напряжение, измеряется чувствительность проверяемой схемы по низкочастотному сигналу или по постоянному току, что и определяет достоверность результата контроля..

Кроме того, высокочастотные пороговые схемы очень часто содержат в цепиу входного сигнала разделительный конденсатор,причем чем большим быстродействием обладает схема,тем меньше емкость этого конденсатора.В этом случае низкочастотный пилообразный сигнал или вообще не проходит через эту емкость,или передается с большими исключениями,что не позволяет измерить чувствительность с требуемой точностью и снижает достоверность результата контроля.

Недостатками известного устройства снижающими достоверность контроля, являются также его низкая помехоустойчивость, так как в процессе измерения срабатывание схемы фиксации происходит однократно в момент достижения суммой пилообразного напряжения, и ВЧ-сигнал контролируемого порогового уровня. Поэтому воздействие одиночной помехи достаточной величины в любой момент изменения пилообразного напояжения может привести к срабатыванию схемы фиксации и, следовательно, к регистрации.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля пороговых уровней радиоэлектронных схем, содержащее генератор нарастающего напряжения, первый генератор импульсов, измеритель, соединенный первым входом с входом контролируемой электронной схемы, дискриминатор, соединенный первым входом с выходом контролируемой электронной схемы вторым входом — с входом устройства, блок управления, соединенный первым выходом с вторым входом измерителя, введены элемент И, накопитель и блок стробирования, соединенный первым входом с выходом генератора нарастающего напряжения, вторым входомс выходом элемента И, соединенного первым входом с выходом первого генератора импульсов, вторым входомс вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с первым входом накопителя и с первым входом генератора нарастающего напряжения, четвертый выход — с вторым входом генератора нарастающего напряжения, соединенного третьим входом с выходом накопителя, соединенного,вторым входом с выходомдискриминатора. Генератор нарастающего напряжения содержит второй генератор импульсов, ключ, счетчик и цифроаналоговый преобразователь, соединенный выходом с выходом генератора нарастающего напряжения, входом - с выходом счетчика, соединенного первым входом с первым входом генератора нарастающего напряжения, вторым входом - с выходом

1093993 ключа, соединенного первым входома вторым входом генератора нарастающего напряжения, вторым входом— с выходом второго генератора импуль. сов, третьим входом - с третьим входом генератора нарастающего напряжения.

Блок стробирования содержит первый, второй и третий резисторы и первый и второй транзисторы, причем первый вход блока стробирования со- 30 единен через первый резистор с базой первого транзистора, соединенного эмиттером через второй резистор с шиной питания, непосредственно - с выходом блока стробирования и кол- 15 лектором второго транзистора, соединенного эмиттером с шиной "Земля" и с коллектором первого транзистора, базой через третий резистор — с вторым входом блока стробирования.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на Фиг.

2 — диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства; на Фиг.3 электрическая схема элемента И блока стробирования.

° Устройство содержит блок 1 управления, генератор 2 нарастающего напряжения, второй -генератор 3 импульсов, ключ 4., счетчик 5, цифроанало- . говый преобразователь (ЦАП) б, первый генератор 7 импульсов, элемент

И 8, блок 9 стробирования, проверяемую схему 10, измеритель 11, дискриминатор 12 и накопитель 13.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии с блока 1 управления на входы элемента И 8 и ключа 4 поступают потенциалы, 4О запирающие эти каскады (Фиг.2 а,б), в результате чего импульсы генерато- ров 3 и 7 не проходят соответственно на выходы ключа 4 и элемента И 8.

В момент начала цикла измерения, определяемый, например, нажатием кнопки "Пуск" в блоке 1 управления, с последнего на вход ключа 4 поступает разрешающий импульс Ц (фиг.2 6) длительность которого равна длитель- 5О ности измерительного цикла. Одновременно с передним Фронтом этого импульса на входы счетчика 5 и накопителя 13 поступает импульс сброса U (Сб фиг.2 в), устанавливающий счетчик .

5, а следовательно и ЦАП б, в нуле вое состояние и разряжающий накопительную емкость в накопителе 13 от напряжения U до нуля. В результате этого на входы ключа 4 (который может быть выполнен, например, в ви- 60 де трехходового элемента. И-НЕ по "0") поступает напряжение0р"- 0 0 (фиг.

2 б,и), что обеспечивает прохождение счетных импульсов(1с на фиг.

2 г1 от генератора 3 на выход клю-. 65 ча 4, т.е. на вход счетчика 5 (напряжение 0<< на Фиг. 2 д) .

Счетчик 5 начинает считать эти импульсы, что приводит к последовательному включению разрядов ЦАП б начиная с младшего, в результате чего на выходе ЦАП б формируется ступенчато-нарастающее напряжение

U,,о (фиг.2 е), поступающее на вход блока 9 стробирования.

Так как с началом цикла измерения на вход элемента И 8 поступает разрешающий импульс Up (фиг.2 а), испытательные импульсы(1/ри на фиг.2 ж ) от .генератора 7 проходят. через элемент И 8, на выходе которого. возникают стробирующие импульсы Ц (фиг.2 з) °

Таким образом, на входах блока

9 стробирования присутствуют стробирующие импульсы Ц и ступенчатое напряжение U ц„ц.

На фиг. 3 показан возможный вариант выполнения элемента И и блока стробирования на транзисторах

Т и То, Иа базу транзистора Т подается напряжение с,выхода ЦАП б, и на базу транзистора То в качестве стробирующих поступают испытательные импульсы с выхода элемента И 8.

При подаче на базу транзистора

Тл высокого потенциала транзистор открывается и шунтирует выход эмиттерного повторителя на трензисторе

Т„,при этом напряжение на эмиттере близко к нулю. Когда же на базу транзистора Т подается низкий потенциал О, транзистор Т закрыт и не шунтирует цепь эмиттера транзистора Тл,при этом напряжение с базы транзистора Т„ проходит на выход повторителя. В результате этого на выходе эйиттерного повторителя, т.е. на выходе блока 9 стробирования, Формируется импульсное напрчжение со ступенчато нарастающей амплитудой, причем внутри каждой ступеньки амплитуда импульсов имеет постоянное значение (осциллограмма фиг.2 и). Величина ступеньки0цд„ выбио рается меньше допустимой погрешности измерения чувствительности.

Длительность каждой ступеньки определяется периодом следования счетных импульсов от генератора 3, а количество испытательных импульсов в пределах одной ступеньки соотношением периодов следования импульсов генераторов 3 и 7 °

Напряжение с выхода стробирующего каскада в качестве выходного напряжения U g подается на проверяемую схему 10. При этом выходное напряжение этой схемы изменяется в соответствии с видом-ее передаточной характеристики (фиг.2 к) и при определенной ступеньке амплитуда выходных импульсов проверяемой схемы 10

1093993 достигает значения,при котором определяется порог срабатывания или импульсная чувствительность схемы0 . Это вызывает срабатывание дискриминатора 12, на который пода,но опорное напряжение0р, соответствующее напряжению U

Импульсы с выхода дискриминатора

12 (U„ на фиг.2 л) поступают на накопитель 13 выполненный, например, по, схеме пикового детектора, и заряжают емкость накопителя (фиг.2 м), с выхода которого напряжение Оц поступает на один иэ входов ключа 4. При достижении напряжением Оц некоторого значения 0к, достаточного для запирания клю-5 ча 4, последний закрывается, и поступление счетных импульсов от генератора 3 на вход счетчика 5 прекращается фиг.2 д), в результате чего прекращается нарастание напряжения в 20

ЦАП б, и иа его выходе устанавливается постоянное напряжение, равное напряжению ступеньки, при которой входное импульсное напряжение проверяемой схемы0з„достигает порога сра- 25 батыванияО „. В результате этого до момента окойчания разрешанщего импульса U иа вход проверяемой схемы будут поступать импульсы постоянной а амплитуды 0е . После того, как раэре- 30 шаюший импульс заканчивается, на выходе элемента И 8 устанавливается потенциал логического нуля, в результате чего транзистор Т< блока 9 фиг.3) постоянно закрыт. и на внходе35 каскада (коллектор транзистора Т1) . устанавливается постоянное напряжение U =, значение которого равно амплитуде импульсов, при которой выходное напряжение проверяемой схемы достигает значения0, т. е А = Ощ (фиг.

2 и). Напряжение U поступает на вход измерителя 11 постоянного напряжения, на вход зайуска которого подается сигнал от блока 1 управления импульс U3 на фиг.2 н) . В качестве 45 измерителя можно использовать, например, электронный цифровой вольтметр, который при поступлении укаэанного сигнала запуска регистрирует напряжение U, т.е. измеренное эначе- 50 ние импульсной чувствительности проверяемой схемы. Измеритель 11 может быть выполнен в виде дискриминатора напряжения постоянного тока например, операционный усилитель в ви- 55 де компаратора . В этом случае обеспечивается контроль по принципу "годен — брак".

В предлагаемом устройстве на вход проверяемой схемы 10 подаются им- 60 пульсы, параметры которых (длительность, частота следования) задается генератором 7 в соответствии с требованиями, предъявляемыми к входным импульсам проверяемой схемы при измерении ее импульсной чувствительности, а измеряется в конечном итоге напряжение постдянного тока, равное искомой импульсной чувствительности.

Предлагаемое устройство позволяет, как и известное, измерять пороговые напряжения логических схем при любой длительности входного сигнала, вместе с тем, в отличие от извест,ного устройства, дает возможность измерять импульсную чувствительность быстродействующих импульсных схем при сколь угодно короткой длительности входных импульсов, определяемой генератором 7 и быстродействием элемента И 8 и блока 9 стробирования. В результате. этого значительно расширяются функциональные воэможности устройства. «Кроме того, за счет измерения постоянного напряжения, вместо измерения амплитуды коротких импульсов, существенно повышается точность измерения импульсной чувствительности.

Напряжение на накопителе 13 дости-! гает значения U„, при котором прекращается нарастание напряжения ЦАП б, при поступлении на накопитель некоторого числа N импульсов с дискриминатора 12, т.е. при поступлении на вход проверяемой схемы 10 Н входных импульсов. Число N может быть сделано любым за счет соответствующего выбора постоянной времени заряда емкости в накопителе 13 и выбора соответствующего соотношения длительности ступеньки ЦАП б, т.е. периода счетных импульсов генератора 3 и периода испытательных импульсов генератора 7. В результате этого при случайном срабатывании проверяемой схемы от какой-либо одиночной или кратковременной помехи напряжение на накопителе не достигнет значения

Оц и, следовательно, напряжение

ЦЛП б будет и дальше нарастать, пока не достигнет такого значения,при котором начнется устойчивое срабатывание проверяемой, схемы.

Таким образом, введение накопителя в предлагаемое устройство значительно повышает его помехоустойчивость по сравнению с известным (что в конечном счете также повышает точность измеренич) .

1093993

1093993 т

1093993

Составитель В.Дворкин

Техреду С.Легеза

Корректор А.Тяско

Редактор A.Êîçîðèç

Подписное

Заказ 3418/37 Тираж 711

BHHHFIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Х-35, Рауиская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

8 ;