Измеритель активного сопротивления Советский патент 1987 года по МПК G01R27/00 

Входной ток преобразователя

I8v

U(t) R

+ CdL

(3)

Ток преобразуется в пропорциональное напряжение (фиг.2, 2.2 и 2.3), и на выходе преобразователя появляется изменяющийся с периодом Т сигнал и, (фиг. 2, 2.4), определяемьй следукяцим соотношением:

(t - Т/4) -ь о1 RorC 0. t Т

и,{

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активного сопротивления с паразитной емкостью, в частности для измерения электрофи- j зических параметров полупроводниковых материалов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерителя путем измерения активных сопротивле- Ш НИИ с паразитнь1ми емкостями.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений в различных точках схемы.15

Измеритель активного сопротивления содержит последовательно соединенные генератор 1 периодических сигналов треугольной формы, измеряемый объект

2, эквивалентная схема которого пред-20 ° Двухполупериодной схеме, формиру- ставляет собой параллельно соединенные активное сопротивление и емкость, преобразователь 3 ток-напряжение, первый выпрямитель 4, блок 5 вьщеле- ния переменной составляющей, второй

выпрямитель 6, фильтр 7 и вольтметр RC Т/4.(5)

8 для измерения постоянного напряжения.

Устройство работает следующим об30

RCC, R

ot Roc,

R

(t - 3T/4)-otRo(jC

T/2 t Т (4)

Первый выпрямитель, выполненный

ет сигнал U2 с периодом Т/2 (фиг.2, 2.5). Величина этого сигнала определя ется модулем и при условии, что величина амплитудного значения Ь Ig, которое выполняется при

и |п | 2 . R

RC Т/4 .

(t-T/4) (C

разом.

Сигнал треугольной формы U(t) амплитудой А и периодом Т (фиг.2, 2.1) от генератора 1 поступает на вход преобразователя 3 ток-напряжение через измеряемый объект 2, эквивалентная схема которого представлена в виде параллельно соединенных активного сопротивления R и паразитной емкости С. Уравнение треугольного сигнала имеет вид

(6)

, где oiRflpC - величина постоянная, не

зависящая от t.

На выходе блока 5 вьщеления переменной составляющей, который может 35 быть выполнен, например, в виде конденсатора, не передающего постоянную составляющую входного сигнала, появляется напряжение (фиг.2, 2.6), которое описывается следующим выраже- 40 нием:

0 ROC/

U(t)

ci(t - Т/4) и (t-T/4) O tiT/2

l-ot(t - ЗТ/4)

Т/2 t Т

Функция 11(1) - кусочно-глад непрерывная и продолжается пери чески с периодом Т/2.

где ot 4A/T.

Функция U(t.) - кусочно-гладкая, непрерывная и продолжается на всю временную ось с периодом Т.

Преобразователь представляет со- бой последовательно соединенные ин- вертирукнций усилитель с резистором RPPв цепи обратной связи и инвертор. Полный входной ток преобразователя равен сумме активной 1р и реактивной . составляющих:

ID + Ir

U(t)

-t- CdU(t) dt

(2)

Входной ток преобразователя

U(t) R

+ CdL

(3)

Ток преобразуется в пропорциональное напряжение (фиг.2, 2.2 и 2.3), и на выходе преобразователя появляется изменяющийся с периодом Т сигнал и, (фиг. 2, 2.4), определяемьй следукяцим соотношением:

- Т/4) -ь о1 RorC 0. t Т/2

- 3T/4)-otRo(jC

T/2 t Т (4)

Первый выпрямитель, выполненный

° Двухполупериодной схеме, формиру-

ет сигнал U2 с периодом Т/2 (фиг.2, 2.5). Величина этого сигнала определяется модулем и при условии, что величина амплитудного значения Ь Ig, которое выполняется при

RC Т/4.

|п | . R

RC Т/4 .

(t-T/4) (C

30

(6)

, где oiRflpC - величина постоянная, не

зависящая от t.

На выходе блока 5 вьщеления переменной составляющей, который может 35 быть выполнен, например, в виде конденсатора, не передающего постоянную составляющую входного сигнала, появляется напряжение (фиг.2, 2.6), которое описывается следующим выраже- 40 нием:

0 ROC/

Д(

45

50 55

Функция 11(1) - кусочно-гладкая, непрерывная и продолжается периодически с периодом Т/2.

Значение Uj пропорционально измеряемому сопротивлению и не зависит от емкости. Это напряжение подается на второй выпрямитель. Напряжение на выходе вьтрямителя U (фиг. 2, 2.7), повторяклцееся с периодом Т/2, равно

/ ROC, R

(t-r/4)

(8)

( t-T/4) T/4.t.T/2

С помощью последовательно включенного фильтра 7 нижних частот формируется среднее арифметическое значение Ugj,| 64 (фиг. 2, 2.8), которое

определяется следующим образом:

т/4

бь, 1 - 4 4t-T/4)dt .

т/2О

Т/4.., ,

После преобразований, с учетом (1) и (9) получают

А -R

ос

2R

Это напряжение, пропорциональное измеряемому сопротивлению, есть величина постоянная. Его можно измерить любь1м вольтметром 8 постоянного тока. 20

U(t

2.1

2.8 9

Редактор А. Огар

T/if пг Л/« г 9и.г

ЧП I

Составитель Н. Михалев

Техред Н.Глущенко Корректор О. Тигор

рмула и

4 3 о

бретения

0

5

0

Измеритель активного сопротивления , содержащий источник периодического сигнала треугольной формы, выход которого соединен с первой клеммой для подключения измеряемого объекта, вторая клем1 а соединена с входом преобразователя ток-напряжение, а также вольтметр,отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные первый выпрямитель, блок вьщеления переменной составляющей, второй вьтря- митель и фильтр, при этом вход первого выпрямителя подключен к выходу преобразователя ток-напряжение, а выход фильтра подключен к входу вольтметра.

t

Заказ 1886/41Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активных сопротивлений с.паразитной емкостью, в частности для измерения электрофиu(i) саHI и. зических параметров полупроводниковых материалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, заключающееся в измерении активных сопротивлений с паразитными емкостями. Для достижения поставленной цели в устройство дополни- .тельно введены первый выпрямитель 4, блок 5 вьщеления переменной составляющей, второй выпрямитель 6 и фильтр 7. Кроме того, устройство содержит генератор 1 периодических сигналов треугольной формы, измеряемый объект 2, эквивалентная схема которого представляет параллельное соединение активного сопротивления и емкости, преобразователь 3 ток-напряжение, вольтметр 8 для.измерения постоянного напряжения. 2 ил. R 2 Ui U2 со ЩА о а i(8ux в at.i