Устройство для измерения фотоэлектрических параметров фоторезисторов Советский патент 1983 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к измерениям параметров полупроводниковых приборов и может быть использовано Ври измерениях фотореэисторов для экспонометрических устройств. Известно устройство для измерени инерционности фоторезисторов, включающее последовательно установленны источник света, узел заслонки, кассету с, фоторезисторами, блок управ ления, выход которого соединен с узлом заслонки, а выход кассеты с фоторезистором соединен со входом блока автоматики . Известное устройство позволяет измерять время нарастания ц фототока до определенного уровня от установившегося значения, например до 80%, при скачкообразной засветке одновременно у 16 )оторезисторов Однако время спада при скачкообразном затемнении фоторезистрров это устройство не измеряет.Кроме того, оно не позволяетизмерять установившиеся значения светового 3g и темнового JT токов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ус ройство для измерения установивиотхся значений токов tig и , включающее последовательно разметенные источник света, набор светофильтров, механически связанный с приводом, и набор фоторезисторов, подключенных через собирающий коммутатор к входу мааитабного блока, первый выход которого соединен ,со входами аналогоцифрового преобразователями блока сравнения, выход которого соединен с. первым входом блока управления, первый, второй, третий, четвертый пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с управляю щими входами привода, собирающего коммутатора, масштабного блока, аиалого-иифрового преобразователя, блока сравнения, блока сопряжения, выход которого соединен с входом блока вывода 2 . Это устройство позволяет измерят установившиеся значения темновогс5)т и светового 3 тока за один установ у 100. фоторезивторов. Однако оно не измеряет параметров инерционности фоторезисторов ( LI и ten ) Цель изобретения - раашрение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения фото электрических параметров фоторезисторов, включающее последовательно разметеншле источник света,.набЬр светофильтров, механически связанны с приводом, и набор фоторезисторов, подключенных через собирающий комму татор к входу масштабного блока, пе В1.й ВЫХОД которого соединен со входами аналого-цифрового преобразователя и блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый,второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с управляющими входами привода, собирающего коммутатора, масштабного блока, аналого-цифрового преобразователя, блока сравнения, блока сопряжения, выход которого соединен с вхОдрм блока вывода, введены электроуправляемый фотозатвор, таймер, собирающий коммутатор кодов, блок памяти и блок сравнения -кодов, при этом электроуправляе1 ый фотозатвор расположен между набором светофильтров и набором фоторезисторов, а его вход соединен с седьмым выходом блока управления, восьмой выход которого соединен с первым входом блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя и первым входом собирающего коммутатора кодов, третий вход блока управления - с первый выходом блока памяти i входной шиной блока сопряжения, а выход блока сравнения кодов с первым входом блока памяти и вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с входной шиной блока сопряжения и вторым выходом блока памяти, третий выход которого соединен с цифровым входом масштабного блока и входной шиной блока сопряжения, а второй и третий входы блока памяти соединены соответственно с первым и вторым выходами собирающего коммутатора кодов, второй вход которого соединен с вторым выходом масштабного блока, а третий и четвертый входы - соответственно с первым и вторым выходами таймера, третий выход которого соединен с четвертым входом блока управления, а вход таймера - с девятым выходом блока управления, десятый выход которого соединен с первым управляющим входом блока памяти, второй управляющий вход которого соединен с вторым выходом . блока управления, одиннадцатый выход которого соединен с управляющим входом Собирающего коммутатора кодов. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения фотоэлектрических параметров фс торезисторов содержит последовательно размещенные источник 1 света, набор 2 светофильтров, механически связанный с приводом 3, и набор фоторезисторов 4, подключенных через собирающий коммутатор 5 к входу масштабного блока 6, первый выход которого соединен со входами аналого-цифрового преобразователя 7 и блока 8 сравнения, выход которого соединен с первым входом блока 9 управления, первый, второй, третий, четвертый, пятыйи шестой выходы которого соед немы соответственно с управляющими входами привода 3, собирающего комм татора 5, масштабного блока б, ана лого-цифрового преобразователя 7, блока 8 сравнения, блока 10 сопряже ния, выход которого соединен с бход блока 11 вывода, электроуправляемый фотозатвор 12, таймер 13, собираю1ДИЙ коммутатор 14 кодов, блок 15 памяти и блок 16 сравнения кодов, при этом электроуправляемый фотозатвор 12 расположен между набором 2 светофильтров и набором фоторези торов 4 а его вход соединен с седь мым выхсэдом блока 9 управления, восьмой выход которого соединен с первым входом блока 16 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового пр образователя 7 и первым входом собирающего коммутатора 14 кодов, тр тий вход блока управления -. с перг BS1M выходом блока 15 памяти и вхо ной шиной блока 10 сопряжения, а выход - с первым входом блока 15 памяти и вторым входом блока 9 управления, третий вход которого соединен с входной шиной блока 10 сопряжения и вторым выходом блока памяти, третий выход которого соед нен с цифровым входом масштабного блока 6 и входной итной блока 10 сопряжения, а второй и третий входы блока 15 памяти соединены соот.веТственно с первы и вторым выходами собирающего коммутатора 14 кодов, второй вход которого соединен с вторым выходом масштабного блока 6, а третий и четвертый входы - соответственно с первым и вто рым выходами таймера 13,.уретий вы ход которого соединен с четвертым I входом блока 9 управления, а вход таймера - с девятым выходом блока 9 управления, десятый выход которого соединен с первым управляющим входо.м блока 15 памяти, второй управляющий вход которого соединен с вто рым выходом блока 9 управления, оди надцатый выход которого соединен с управляющим входом собирающего koMмутатора 14 кодов. Электроуправляемый Фотозатвор представляет собой, например, поворотную заслонку, установленную на вал шагового двигателя, приводимого в движение схемой управления, на вход которой подаются управляющие сигналы (не показано). Таймер содержит, например, генератор тактовых импульсов, схему И, триггер, регистр выдержки, счетчик и схему сравнения кодов (не показано). При пуске таймера на регистр поступает код выдержки,затем возбуждается триггер, с его выхода на схему И поступает разрешающий, сигнал, импульсы тактового генератора проходят схему И и заполнйют.счетчик, а когда коды счетчика и регистра сравняются, на выходе схемы сравнения кодов появляется сигнал об окончании выдержки. Собирающий коммутатор кодов содержит, например, столько 7 одинаковых ячеек, сколько разрядов содержат коммутируемые коды (не.показано). Каждая ячейка представляет собой, например, собирающий коммутатор с двумя одиночными, входами и одним выходом, в состав блока памяти входят, например, буферный Z+1разрялный регистр, И -ячеек памяти, каждая из которых содержит столько же разрядов, регистр адреса, дешифратор, а ьакже схема управления з.апоминанием и считыванием информации (не показано). Блок сравнения кодов состоит, например, из двух регистров, количество разрядов которых соответствует выходному, коду аналого-цифрового преобразователя, выходы этих регистров через два двухвходовых коммутатора кодов связаны с входами схемы сравнения кодов (не показано). Устройство работает следующим образом. Сначала измеряют значения Е и т в следующей последовательности. Набор 4 контролируемых фоторезисторов устанавливают в кассету емкостью П-штук, расположенную на измерительной позиции, при этом все фоторезисторы подключают к входам собирающего коммутатора 5. После этого осуществляют пуск устройства и вся дальнейшая его, работа происходит автоматически по заданному алгоритму, который начинается со стирания предыстории контролируемых фоторезисторов. При этом по сигналам блока 9 выполняются сле ующие операции: набор 2 светофильтров устанавливается приводом 3 в положение, обеспечивающее создание на контролируемых фотррезисторах 4 соответствующего значения освещенности (ЕСП), открывается электроуправляемый фотозатвор 12 и запускается таймер 1-3. По -истечении времени, отводимого на стирание предыстории (TCR) кoнтpoлиpye иx фоторезисторов 4, сигнал с третьего выхода тайме-. ра 13 поступает на четвертый Ъход блока 9 управления и на этом завершается операция стирания предыстории. Измерения 3 f , при первом рабочем значении освещенности (Е() световых токов (3) выполняются в сле дуюш.ей noGJieflOBaTenbHOCTH. Сначала ,по сигналам блока 9 набор 2 светофильтров устанавливает ся приводом 3 в положение, соответствующее освещенности Б(, и запускается таймер 13 на время выдержки при этой освещенности (т). По истечении времени S завершается выдержка при освещенности.F(. При этом сигнал с выхода таймера 13 поступает на четвертый вход блока 9. После этого по сигналу из блока 9 управления в собирающем коммутаторе 14 кодов устанавливается связь ВТОРОГО, (цифрового) выхода масштаб«р О блока б с вторым входом блока 15 памяти, а также выхода аналогоцифрового преобразователя 7 - с третьим входом блока 15 памяти. С э го момента начинаете)} процесс измерения 0) . Сначала по сигналам блока 9 первый фоторезистор из набора 4 через собирающий ко1«мутатор 5 под ключается, к входу масштабного блока 6, а в блоке 15 памяти к его входу подключается первая ячейка памяти. После этого начинается параметричес кая адаптация аналого-цифрового пре образователя 7, сводящая к подбору приемлемого значения коэффициента преобразования (к) установившегося значения ЗЕ в напряжение такой величины, при которой соблюдается неравенство и U iU , где и f И - минимальное и максимальное допустимые напряжений на входе аналого-цифрового преобразователя 7 а и - напряжение на выходе масштабного блока 6. Сигналы U и U формируются в блоке 8 сравнения. В процессе параметрической адаптации на управлякмций вход масштабного блока 6 с третьего выхода блока 9 поступают импульсы до тех пор, пока не- станет, удовлетворяться неравенст и U и, при этом с выхода блока 8 сравнения поступает сигнал на первйй вход блока 9. После этого с четвертого выхода блока 9 поступает сигнал на управляющий вход аналогоцифрового преобразователя 7 и запускает его. Затем по сигналу с десятого выхода блока 9 в Первой ячейке блока 15 памяти запоминаются коды Ац и Ац, , отображающие соответственно значения коэффициента К4 и напряжения ll для Первого фоторезистора.. После этого аналогич ные операции повторяются для второго, третьего и, наконец, п -ного фоторезистора. В результате в ячейках блока 15 с первой поп -ную запоминаютйя коды с АЦ , А. по . Kl этом завершается процесс измерения . Измерения ЗЕ при втором рабочем Значении освещенности (g), т.е. Зя, выполняются в следующей последовательности. Сначала по сигналу с первого выхода блока 9 управления набор 2 светофильтров устанавливается приводом 3в положение, соответствующее освещенности Ef, и с этого момента начинается выдержка фоторезисторов 4в течение времени Т при этой освещенности перед измерением С этого же момента начинается процесс вывода результатов измерений ,. При этом по сигналам блока 9 коды с А« , поочередно по А ., A(J передаются из блока 15 памяти в блок 10 сопряжения, в котором они соответствующим образом преобразуются, а затем поступают в блок 11 вывода и регистрируются на носителе информации. Вывод результатов измерений занимает меньше времени, чем любая выдержка перед измерением t . По окончании выдержки .Т аналогичным образом осуществляются измерения i и запоминание кодов с А , AUJ по Aj , Aj, в блоке 15 . После измерений ЗЕ при последнем W-OM значении рабочей освещенности по сигналу блока 9 набор 2 светофильтров устанавливается приводом 3в положение, соответствующее освещенности Eg, при которой измеояет.ся инерционность фоторезисторов V 4и начинается выдержка Tg, где 3 т+ 1. В течение выдержки Tg осуществляется вывод результатов измерений Зт . По окончании выдержки Тд начинается процесс измерения установившихся значений световых токов Зд и запоминание кодов с , А по АJg , AUJ в блоке 15 памяти. После этого по сигналу с седьмого выхода блока 9 закрывается фотозатвор 12 и начинается выдержка фоторезисторов 4 в темноте в течение времени Т. в этот же момент сигналом с девятого выхода блока 9 запускается таймер 13 и начинается процесс измерения времени спада фототока - Процесс измерения Den выполняется в следующей последовательности. Сначала по сигналу с третьего выхода блока 9 устанавливается требуемое значение коэффициента преобразования масштабного блока б, а также по сигналу с восьмого выхода блока 9,задается условие появления кода АС 1.на выходе блока 16 сравнения кодов, которое в измерения оп описывается неравенством PtQ, где Р - код с выхода аналого-цифрового преобразо1вателя 7, Q - код.с первого выхода блока 15 памяти HnH,4fo то же самое, код установившегося значения при 3f освещенности Е. После этого по сигналу с второго выхода блока 9 первый фоторезистор из набора 4 подключается к входу масштабного блока 6 и из первой ячейки блока 1 памяти извлекаются: с второго выхода - код Aj, при нимающий значение Л 1, если у выбранного фоторезистора значение Lcn уже измерено, и А О, если оно еще не измерено; с третьего выхода - код с первого выхода . Эти коды поступают: А .- на третий вход блока 9 управления; цифровой вход масштабного блока б и осуществляется ускоренная пара метрическая адаптация аналого-цифрового преобразователя 7; Ayg - на третий вход блока сравнения кодов 16 (код Q). После анализа в блоке 9 значения кода А принимается решение о переходе к следующему фото резистору в .наборе 4 (при Ар 1) или об измерении текущего значения светового тока 32 (при Ал 0). По скольку в рассматриваемой ситуации At О, в блоке 9 управления принимается решение об измерении текущего значения светового токаЗё. Поэтому из блока 9 поочередно следуют управляющие сигналы: с четвертого выхода - на управл щий вход аналого-цифрового преобра зователя 7, в результате чего на второй вход блока сравнения кодов 16 поступает код текущего значения фототока первого фоторезистора -(код Р); с восьмого выхода - на первый вход блока сравнения -кодов 16, в результате чего на первый вход бло t ка 15 памяти поступает .код А О, если .или код А 1, если PfQ; с десятого выхода - на первый управляющий вход блока 15 памяти в результате чего в первой его яче ке запоминается соответствующий ко После этого по сигналу с второго выхода блока 9 через собирающий коммутатор 5 к входу масштабного блока 6 последовательно подключают остальные фотореэисторы иэ набора 4 (2-й, 3-й, ...11-й), а затем мно гократно повторяется последователь ное измерение значений 3 всех фотррезисторов в наборе 4. ТакИМ образом, при измерении Sen осущёствл ется последовательное, многократно обегание всей группы фоторезисторов и измерение фототока у тех из них, у которых он к данному момент времени еще не стал менее 20% от установившегося значения. Если в некотором j -том цикле обегания для выбранного -i -того фоторезистора выполняется условие Р i Q , то код АЛ 1 с выхода блока сравнения кодов 16 поступает на первый вход блока 15 памяти и запоминается в -той ячейке. Этот же код поступает на второй вход блока 9 управления, в котором формируются сигналы, обеспечивающие прохождение кода с выхода таймера 13 через собирающий кoммyтc тop кодов 14 на второй и третий входы блока 15. Этот код Ag харктеризует -.протяженность временного интервала с момента закрытия электроуправляемого фотозатвора 12, или, что то же самое, он характеризует значение 2 -того фоторезистора. Процесс циклического измерения фототока Ug всех фоторевисторов набора 4 осуществляется до тех пор, пока для всех фоторезисторюв не станет соблюдаться неравенство Pi(J, или пока с выхода таймера 13 на четвертый вход блока 9 управления не поступит сигнал об окончании времени Т, отведенного на измерение сп. фоторезисторов в наборе 4. После этого начинается процесс вывода результатов измерений ten . При этом по сигналам с второго и десятого выходов блока 9 управления коды с А, по AJ, Ajj, поступают из блока 15 памяти в блок 10 сопряжения и по сигнгшу с шестого выхода блока 9 соответствующим образом преобразуются в нем, передаются в блок 11 вывода, а затем регистрируются на носителе информацииi Вывод результатов измерений сп продолжается в течение времени Т. На этом заканчивается процесс измерения: и вывода результатов измерения Ogj, . Поскольку в данном устройстве внполняется услбвие + Тс, то по окончании интервала времени Т в блоке 9 формируются сигналы, обеспечивающие настройку устройства на измерение Сн , а именно, по сигналам с третьего и пятого выходов блока 9 управления соответственно устанавливается требуемое значение коэффициента преобразования масштабного блока 6 и ..задается условие появления кода АЛ 1 на выходе блока сравнения кодов 16. Это условие в случае измерения Сн описывается неравенством . . . По истечении времени , отводимого на выдержку фоторезисторов. в темноте, по сигналам и седьмого и девятого выходов блока 9 соответственно выполняются открывания злектроуправляемого фотозатвора 12, т.е. засвечивание рабочей освещенностью Ё5 набора фоторезисторов 4,

УСТРОЗСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФОТОЭЛЁКТРИЧЕСКЖС ПАРАМЕТРОВ ФОТОРЕЗИСТОРОВ, включающее последовательно размещенные источник света, набор светофильтров, механически связанный с приводом, и набор фоторезисторов, подключенных через собирающий коммутатор к входу масштабного блока, первый выход которого соединен со входами аналого-ци.фрового преобразователя и блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, первт й, второй, третий, четвертый, пятый и шестой : выходы которого соединены соответственно с управляющими входами привода, собирающего коммутатора, масштабного блока, аналого-цифрового преобразователя, блока сравнения, блока сопряжения, выход которого соединен с входом блока вывода, от л и ч а ю д е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены злектроуправляемый . фотозатвор, таймер собирающий коммутатор кодов, блок памяти и блок сравнения кодов, при этом электроуправляемый фотозатвор расположен между набором светофильтров и набором фотррезисторов, а его вход соединен с седьмым выходом блока управления, восьмой выход которого соединен с первым входом блока сравнения кодов, второй вход КОТОРОГО соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя и первым входом собирающего коммутатора кодов, третий вход блока управления - с первым выходом блока памяти и входнОй шиной блока сопряжения, а выход блока сравнения кодов - с первым входом блока памяти и xopbifi входом блока управления, третий вход которого соединен с Входной iiH ной блока сопряже(Л ния и вто1«м выходом блока Пс1мяти, третий выход которого соединен с с цифровым входом масрггабного блока и входной ШИНОЙблока сопряжения, k а второй и третий входы блока памя ти соединены соответственно и первым и вторым вьосодами собирающего . коммутатора кодов, второй вход ко- торого сое,цинен с вторым выходом маоятабного блока, а третий и четвертый входы - соответственно с первым и вторым ,Еыхода ш таймера,третий выход которого соединен с четвер;тым входом блока управления, а вход таймера - с девятым выходом бло- ка управления, десятый выхОд кото рого соединен с первым управляющим входом блока памяти, второй управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, одиннадцатый выход которого соединен с управляющим входом собирающего коммутатора кодов.