Способ отбраковки операционных усилителей Советский патент 1987 года по МПК G01R31/28 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля полупроводниковых приборов и может быть использовано для прогнозирования отказов и отбраковки операционных усилителей как на стадии эксплуатации, так и на стадии производства.

ЦеЛь изобретения - повышение точности способа за счет включения в измеряемую длительность переходного процесса времени установления стационарного теплового режима.

Сущность способа состоит в том, что в течение переходного процесса коэффициенты усиления отдельных ка- скадов усиления операционного усилителя изменяются. Это приводит кфлук- туациям коэффициента усиления всего операционного усилителя, которые продолжаются до установления стагдю- нарного режима как электрического, так и теплового. Наличие дефектов в отдельных приборах,составляющих операционный усилитель, сказывается как на длительности их собственных переходных про цессов, так и на тепловом режиме, что увеличивает время установления стационарного значения мощности флуктуации выходного сигнала. Флуктуации коэффициента усиления регистрируются как флуктуации выходного напряжения операционного усилителя.

Под максимально допустимым входным напряжением Uj /чакс понимают величину входного напряжения, при котором выходное напряжение также максималь

О вbu. л.а« .

и

к и.

Вых. жакс и бх.лчякс

где К„ - коэффициент усиления операционного усилителя по напряжению.

Необходимо отметить, что напряжение источника питания также должно быть максимально допустимым.

Эти требования обеспечивают режим наибольшего энергопотребления операционного усилителя в процессе изме- и повьш1ают точность реализации способа.

Эталонное значение длительности переходного процесса устанавливают в ходе ускоренных испытаний приборов на долговечность. При этом испытываемые приборы разделяют на класс Ы повышенного качества и класс ft пониженного качества. Для каждого класса устанавливается плотность распределения начального времени переходных

процессов, а величину эталонного значения времени переходного процесса 1. находят по максимуму величины t , определяемой выражением

f(r)r .

f(-f)cJ r

f,(r).

f,(0

плотности распределения начального времени переходного процесса в классах о1 и /ь соответственно, Т - время переходного

процесса;

с/ - сумма ошибок первого и второго рода.

При этом под ошибкой первого рода цонимают долю элементов пониженнокачества, попавших в класс элеменповышенного качества т„

1

f,(t)ci

Под ошибкой второго рода понимают олю элементов повышенного к ач ества, попавших в класс элементов пониженного качества.

На чертеже изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит источник 1 входного напряжения, испытуемый операционный усилитель 2, первьй широко- полосный усилитель 3, детектор 4, источник 5 питания испытуемого прибора, преобразователь 6 ток-напряжение, второй широкополосный усилитель 7, первый дифференцирующий блок 8, первый пороговый блок 9, делитель 10 напряжения, счетчик 11 импульсов, второй пороговый блок 12, второй дифференцирующий блок 13, третий пороговый блок

14,генератор 15 прямоугольных импуль- сов, первый 16 и второй 17 элементы

И, элемент И-НЕ 18, третий элемент И 19.

Устройство работает следующим образом.

На вход испытуемого операционного усилителя 2 подают,максимально допустимое входное напряжение от источника 1. Включают источник 5 питания. При этом на элемент И 16 через делитель

10 напряжения от источника 5 питания подается напряжение логической 1. Импульсы, вырабатываемые генератором

15,через элементы И 16 и 17 подаются на счетчик 11 импульсов. Выходной

сигнал испытуемого операционного усилителя 2 усиливается широкополосным усилителем 3, детектируется детектором 4 и дважды дифференцируется дифференцирующими блоками 8 и 13. При этом станционарное состояние выходного сигнала операционного усилителя определяется равенством нулю первой и второй производных мощности флуктуации его выходного сигнала. В соответствии с этим пороговые блоки 9 и 14 вырабатывают напряжение логической 1 при равенстве нулю напряжения на выходах дифференцирующих блоков 8 и 13 соответственно.

Поскольку напряжение на выходах дифференцирующих блоков 8 и 13 может оказаться равным нулю непосредственно после включения источника 5 питания, то отключение счетчика II им- пульсов производится при одновременной .выработке напряжения логической 1 пороговыми блоками 9, 14 и 12. Пороговый блок 12 вырабатывает напряжение логической 1 только после достижения током в цепи питания определенного заданного значения. С этой целью в цепи питания операционного усилителя 2 устанавливают преобразователь 6 ток-напряжение, сигнал ко- торого усиливается широкополосным усилителем 7. Пороговый блок 12 вьфа- батьшает напряжение логической 1 при достижении выходным сигналом широкополосного усилителя 12 порогового значения. В качестве порогового значения напряжения выбирается, например, напряжение, соответствующее половине стационарного значения тока потребления прибора.

При одновременном действии напряжения логической 1 на входах элементов И 19 и И-НЕ 18 на вход элемен

Редактор М.Бланар

Составитель В.Савинов Техред Л.Сердюкова

Заказ 2860/42Тираж 730Подписное

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

Прризводственно-полграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

та И 17 подается напряжение логического О и поступление импульсов напряжения на вход счетчика 11 импульсов прекращается. По показаниям счетчика 11 импульсов осуществляют регистрацию длительности переходного процесса, которая определяется по достижению мощностью флуктуации выходного напряжения операционного усилителя стационарного значения.

Таким образом, операции способа сводятся к измерению длительности переходного процесса операционного усилителя и сравнению измерений величины с ее эталонным значением. Причем потенциально ненадежными приборами признаются те, у которых длительность переходного процесса превосходит величину эталонной длительности переходного процесса.

Формула изобретения

Способ отбраковки операционных усилителей, содержащий операции измерения длительности переходного процесса операционного усилителя при подключении источника питания и составления суждения о потенциальной нестабильности операционного усилителя по превышению длительностью переходного процесса эталонного значения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, перед подключением источника питания на вход операционного усилителя подают максимально допустимое постоянное напряжение, причем длительность переходного процесса определяют по величине промежутка времени, в течение которого мощность флуктуации выходного напряжения достигает стационарного значения.

Корректор В.Бутяга

Способ отбраковки потенциально ненадежных операционных усилитей (У) может быть использован для прогнозирования отказов и отбраковки операционных У на стадии производства и на стадии эксплуатации. Цель - повышение точности. Способ реализован в устройстве, содержащем источник 1 входного напряжения, испытуемой операционный У 2, широкополосные У 3,7, детектор 4, источник 5 питания испытуемого прибора, преобразователь 6 ток-напряжение,дифференцирующие блокк (Б) 8,13, пороговые Ь 9, 12, 14, делитель 10 напряжения, счетчик 11 импульсов, генератор 15 прямоугольных импульсов, элементы И 16, 17, 19, элемент И-НЕ 18. Операции способа сводятся к измерению длительности переходного процесса операционного У 2 и сравнению измеренной величины с ее эталонным значением. Потенциально ненадежными приборами признаются те, у которых длительность переходного процесса превосходит величину эталонной длительности переходного процесса. 1 ил. (Л 00 to Is3 to