Измеритель вольт-амперных характеристик двухполюсников Советский патент 1985 года по МПК G01R27/08 

11 Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для контроля вольт-амперных характеристик (ВАХ) полупроводниковых приборов, например, диодов, тра зисторов, тиристоров варисторов и т.п. которые при проверке характерных точек ВАК (тсласс напряжения диодов и тиристо ров, максимально допустимое напряжение между электродами транзисторов, классификационное напряжение варисторов и т.п.) включаются в измерительную цепь как двухполюсники. Цель изобретения - расширение динамического диапазона при измерении ВАХ и повышение точности измерений. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Измеритель вольт-амперных характеристик двухполюсников содержит усилитель 1, датчик 2 тока и источник 3 опорного напряжения, первые зажимы 4 и 5 которых соединены соответственно с входами 6 и 7 усилителей 1, .измеряемый двухполюсник 8 подключен между первым зажимом 4 датчика 2 тока и нулевой шиной (корпусом) 9, вольтметр 10 высокопотенци альным зажимом 11 подключен к первому зажиму 5 источника 3 опорного напряжения, выход усилителя 1 соединен с управляющим входом 12 регулирующего элемента 13, выход 14 которого соединен с вторыми зажимами 15 и 16 датчика 2 тока и источника 3 опорного напряжения, а также с общей шиной t7 источников 18 и 19 питания усилителя 1. Измерит 2ль работает следующим образом. Усилитель 1 усиливает сигнал раз баланса напряжений на датчике 2 тока и источника 3 опорного напряжения. Выходной сигнал усилителя 1 управляет регулирующим элементом 13 так, чтобы этот разбаланс напря|Жений бьш близок к нулю. Тем самым 78 обеспечивается стабильность измерительного тока 1, равного где Vo - опорное напряжение источника 3; RO - сопротивление датчика 2 тока через измеряемый двухполюсник 8, Благодаря равенству напряжения на датчике 2 тока, опорному напряжению источника 3 (при малых входных токах и большом коэффициенте усиления усилителя 1) обеспечивается равенство напряжения на высокопотенциальном зажиме 11 вольтметра 10 напряжению на измеряемом двухполюснике 8. Входной ток вольтметра 10 обеспечивается тем же регулирующим элементом 13 через источник 3 опорного напряжения.. Выходное сопротивление источника 3 и входной Ток вольтметра 10 легко могут быть реализованы достаточно малыми, чтобы исключить влияние изменений тока вольтметра 10 в рабочем диапазоне напряжений на стабильность опорного напряжения и, соответственно, измерительного тока, протекающего через измеряемый двухполюсник 8. Таким образом, предлагемый измеритель позволяет существенно расширить диапазон напряжений измеряемых ВАХ двухполюсников, который ограничивается сверху лишь возможностями регулирующего элемента, а не операционого усилителя, так, в приборе, использующем стандартный операционный усилитель, достигнуто измерение ВАХ варисторов в диапазоне 0-2000- В, т.е. диапазон ;расширен практически на два порядка; исключить ошибку от синфазного сигнала на входе усилителя при измерении ВАХ в широком динамическом диапазоне; использовать один регулирующий элемент как для стабилизации измерительного тока, так и для обеспечения входного тока вольтметра, исключить влияние входного сопротивления вольтметра на погрешность измерения ВАХ.

13

/

18

17

/б

19

t

5 6

«

и

8

10

ИЗМЕРИТЕЛЬ ВОЛЬТ-АМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХПОЛЮСНИКОВ, содер;1жащий источник опорного напряжения, вольтметр, дифференциальный усилитель с источниками питания, к неинвертирующему входу которого подключен датчик тока, к инвертирующему входу - источник опорного напряжения, второй зажим которого соединен с вторым вьшодом датчика тока, регулирующий элементу управляющий вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения точности измерения, введен дополнительный источник напряжения, причем высЬкопотенциальныЙ ; ; зажим вольтметра подключен к инвертирующему входу дифференциального усилителя, общие выводы датчика тока и источника опорного напряжения соединены с выходом регулирующего элемента и с общей шиной источников питания дифференциального усилителя, первая клемма для подключения измеряемого двухполюсника соединена с вторыми зажимами вольтметра, дополнительного источника напряжения и с корпусом (землей), вход регулирующего элемента подключен к зажиму дополнительного источника напр5гасения, вторая клемма для подключения измеряемого двухполюсника подключена к неинвертирующему входу дифференциального усилителя.

0