Устройство для измерения характеристик переключающих диодов

Устройство для измерения характеристик переключающих диодов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А.В.Приходько и А.А.Чеснис

Ордена Трудового Красного Знамени )институт.физики полупроводников AH ЛитовскоФ*ЮСР... (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ ДИОДОВ

Изобретение относится к контрольс но-измерительной технике и может быть использовано при измерении вольтамперных характеристик переключающих диодов.

По основному авт.се. 8 6462 7 известно устройство для измерения характеристик переключающего элемента, содержащее генераторы прямоуголь- ных импульсов, блоки модуляции, сум" мирования, задержки, осциллографы, дифференциальный усилитель, ограничитель тока, измерительную цепь, импульсный радиометр, индикатор, диоды и генератор управляющих импульсов(11 °

Известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности из-за зависимости уровня тока от диапазона переключающих напряжений и задержки переключения, а также изэа ограниченности интервала времени измерения зависимости шумовой температуры от тока.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее генера5 тор управляющих импульсов, оба выхода которого соединены соответственно с двумя генераторами прямоугольных импульсов, выход первого гене1О ратора соединен через модулятор амплитуды импульсов с одним иэ входов блока суммирования, а второй вход которого соединен с выходом второго генератора прямоугольных импульсов, выход блока суммированик че15 реэ ограничитель тока соединен со входом измерительной цепи, состоящей иэ последовательно соединенных резистора и контролируемого диода, и со входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с контролируемым диодом и входами У первого и второго осциллографов, а выход соединен со входом Х

3 92 первого осциллографа, вход Е которого соединен с выходом модулятора яркости, вход которого через два диода соединен с обоими выходами генератора управляющих импульсов, вход

Z второго осциллографа соединен с выходом генератора импульсов, вход которого через блок задержки соединен со вторым выходом генератора управляющих импульсов, с которым соединен и вход синхронизации второго осциллографа, радиометр, вход которого соединен с волноводом, а стробируемый вход радиометра соединен с ,выходом генератора импульсов, инди.катор., вход которого соединен с выхо дом радиометра, введены два дополнительных блока задержки, генератор зондирующих импульсов, генератор переключающих импульсов, дополнитель ный блок суммирования и дополнительный осциллограф, причем входы дополнительных блоков задержки объединены и соединены с первым выходом генератора управляющих импульсов, выход первого блока задержки через генератор зондирующих импульсов и через дополнительный блок суммирования соединен с входом измерительной цепи, выход второго дополнительного блока задержки через генератор переключающих импульсов соединен с вторым входом дополнительного блока суммирования, вход У, вход Z и вход синхронизации дополнительного осциллографа соединены соответственно с выходами дифференциального усилителя, генератора импульсов и с вторым выходом генератора управляющих импульсов.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

В устройство входят генератор 1 управляющих импульСов, первый генератор 2 прямоугольных импульсов, генератор 3 переключающих импульсов, генератор 4 зондирующих импульсов, дополнительные блоки задержки 5 и б, волновод 7, диод 8, модулятор яркости 9, первый осциллограф 10, второй генератор 11 прямоугольных импульсов, второй осциллограф 12, третий осциллограф 13, диод 14, блок задержки 15, генератор 16 импульсов, радиометр 17, индикатор 18, модулятор амплитуды импульсов 19, блок суммирования 20, ограничитель тока 21, резистор 22, контролируемый диод 23, дополнительный блок сум

8265, 4 мирования 24 и дифференциальный усилитель 2 .

Предлагаемое устройство работает следующим образом .

Управляющие сигналы, вырабатываемые генератором 1, попеременно запускают генераторы 2 и 1l прямоугольных импульсов напряжения. При помощи модулятора 19 формируется последова тельность прямоугольных импульсов с монотонно от импульса к импульсу с изменяющейся амплитудой. Эта последовательность импульсов используется для измерения импульсной вольтампер15 ной,характеристики. При помощи блока суммирования 20 она складывается с последовательностью импульсов, поступающих от генератора 11. Суммарное напряжение через ограничитель тока

2о,21, который предназначен для огра(ничения тока при переключении иссле дуемого элемента в низкоомное состояние и тем самым предотвращение его выхода из строя, поступает на вход измерительной цепи (22 и 23), Одновременно с запуском генераторов 2 и 11 через диоды 8 и 14 запускается модулятор 9 яркости луча осциллографа 10, который вырабатывает импульсы напряжения, сдвинутые по отношению начала формирования импульсов на выходах генераторов 2 и 11. Величина этого сдвига вырабатывается большей продолжительности переходных процессов

35 в измерительной цепи. При этом сумма сдвига и. длительности импульса, вырабатываемого модулятором 9, не превышает длительность любого из импульсов, поступающих от гене.4О раторов 2 и 11. При поступлении импульса от модулятора 9 на вход

Z осциллографа 10 на экране последнего появляется светящаяся точка.

Ее координаты пропорциональны

45 напряжению на исследуемом элементе и току через него.

От генераторов импульсов 3 и 4 через сумматор 24 на вход измерительной це и (22 и 23) поступают прямоугольные импульсы, сдвинутые как между собой, так и относительно импульса на выходе генератора 2.

Первый из них, служащий переключающим импульсом напряжения, либо наложен, либо своим спадом совпадает с импульсом, поступающим от генератора 11 и служащим импульсом напряжения поддержки ниэкоомного состо28265 4 следуемого переключателя, на фоне которой более высокой яркостьювыделяется точка, соответствующая напряжению и току смещения в низко" омном состоянии. 0 !

zo

25 пряжений.

55 яния переключающего элемента. Второй импульс является зондирующим, При исследовании характеристик низкоомного состояния он накладывается на импульс напряжения под держки, а при исследовании процесса восстановления высокоомного состояния сдвинут относительно последнего. В первом случае его полярность противоположна, а во втором " совпадает с полярностью поддерживающего -напряжения.

Радиометр 17 измеряет шумовую температуру, которая отсчитывается по

* показаниям индикатора 18, только в короткий интервал времени, когда на егс вход запуска поступает импульс от генератора 16. Запуск послед него происходит сигналом от блока 15 регулируемой задержки, запускаемого, в свою очередь, одновременно с генератором 11. Длительность импульса на выходе блока 16 меньше длительности поддерживающего, но не больше длительности зондирующего импульса.

Регулируя задержку запуска радиометра, можно измерить шумовую температуру в различные моменты времени в низкоомном состоянии и при востановленки высокоомного состояния исследуе . мого элеменТа. При этом, изменяя амплитуду зондирующего импульса при синхронном запуске радиометра 17 и генератора 4, можно исследовать токовую зависимость шумовой температуры проводящего канала. Для того, чтобы в процессе этих измерений сохранились неизменными размеры проводящего канала, длительность зондирующего импульса выбирается меньше времени восстановления высокоомного состояния контролируемого диода 23.

Задержка между сигналами на выходах генератора 1 и частота их следования подобраны таким образом, что очередной запуск генератора 2 происходит не раньше, чем напряжение на выходах каждого из остальных генераторов 3,4 и 11 при предыдущем их запуске уменьшится до нуля. Следовательно, импульсы напряжения от генераторов 3, 4 и 11 появляются на входе измерительной цепи в промежутках между импульсами, предназначенными для измерения вольтамперной характеристики..Таким образом, на экране осциллографа 10 в виде последова-. тельности меток наблюдается импульсная вольтамперная характеристика испапряжение на исследуемом элементе и ток в момент подачи зондирующего импульса определяются при помощи осциллографов 12 и 13 соответственно.

При их помощи регистрируется также задержка зондируацего импульса по отношению переключающего и момент измерения шумовой температуры.

Последний определяется по местопо" ложению более яркой метки, появляющейся на экранах осциллографов в момент поступления импульса от блока

16 запуска радиометра на входы их каналов.

Предлагаемое устройство дает возможность исследовать токовую зависимость шумовой температуры в низкоомном состоянии переключающего элемента, не изменяя состояния проводящего канала. Кроме того, исследова" ния на нем можно проводить в более широком интервале переключающих наФормула изобретения

Устройство для измерения характеристик переключающих диодов по авт.св. И 646277, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с цепью расширения функциональных воэможностей, в него введены два дополнительных блока, задержки, генератор зондирующих импульсов, генератор переключающих импульсов, дополнительный блок суммирования и дополнительный осциллограф, причем входы дополнительных блоков задержки объединены и соединены с первым выходом генератора управляыцих импульсов, выход первого блока задержки через генератор зондирующих импульсов и через дополнительный блок суммирования соединен с входом измерительной цепи, выход второго дополнительного блока задержки через генератор переключающих импульсов соединен с вторым входом дополнительного блока". суммирования, вход У, вход Z u вход синхронизации дополнительного осциллографа соединены соответствен"

7 928265 но с выходами дифференциального усилителя, генератора импульсов и с вто- и рым выходом генератора управляоцих импульсов.

Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 646277, кл. G 01 R 31/26, 1977.

Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И"35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3231/57 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Гусев

В

Редактор Т.Парфенова Техред Т. Фанта Корректор А.Гриценко