Устройство для измерения тока Советский патент 1988 года по МПК G01R19/00 

(Л

Изобретение относится к промышленности средств связи и может быть использовано в системах контроля качества изделий микроэлектроники.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона измерения в сторону малых токов и увеличение температурной стабильности устройства.

На фиг.1 приведена электрическая схема устройства для измерения тока; на фиг,2 - временные диаграммы импульсов напряжения на выбранных элементах схемы, поясняющие работу устройства.

Устройство для измерения тока содержит ключи 1 и 2 модулятора, конденсатор 3 и ключ 4 компенсации напряжения, усилитель 5 с коэффициентом усиления по напряжению К, конденса- тор 6 и ключ 7 компенсации дрейфа усилителя 5, усилитель 8 с коэффициентом усиления , а также блок выборки-хранения, содержащий ключ 9, конденсатор 10 и усилитель 11. Входы ключей 1 и 2 модулятора соединены с выводами измерительного резистора 12, а и:к выходы соединены с первым выводом конденсатора 3. Другой вывод конденсатора 3 соединен с входом усили- теля 5 и входом ключа 4, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала. Выход усилителя 5 соединен с первым выводом конденсатора 6,второй вывод которого соединен с входом усилителя 8 и входом ключа 7, выход которого соединен с шиной нулевого потенциала. Выход усилителя 8 соединен с входом ключа 9, выход которого соединен с первым выводом конденсато ра 10 и входом усилителя 11. Второй вывод конденсатора 10 соединен с шиной нулевого потенциала. Выход усили 11 является выходом 13 устройства.

, Устройство работает следующим образом,

Измеряемьй ток 1о при прохождении через резистор 12 величиною Rj, создает на его выводах разность потенциалов ли общем случае потенциал узла соединения входа ключа 2 с выводом резистора 12 имеет величину и. Тогда потенциал узла соедине- ния входа ключа 1 с выводом резистора 12 составляет величину U+dU.

В момент времени t замыкаются ключи 1 и 4, в результате чего конденсатор 3 к моменту времени t заряжается до напряжения U, U+/5U. В момент времени t замыкается ключ

7и происходит заряд конденсатора 6 до величины напряжения дрейфа усилителя 5. В результате этого на конденсаторе 6 за.поминается напряжение дрейфа нуля усилителя 5, т.е. производится компенсация его дрейфа. В момент времени tg ключ 1 размыкается При этом изменения напряжений на кон денсаторах 3 и не происходит. В момент времени t замыкается ключ 2. При этом сигнал на выходе усилителя

8принимает значение . В момент времени замыкается ключ 9 блока выборки-хранения, в результат е чего напряжение на конденсаторе 10 и вы ходе 13 устройства к моменту времени tg становится равным . В момен времени tj ключ 9 размыкается и блок выборки-хранения переводится в режим хранения. Таким образом, напряжение на выходе 13 устройства и входной ток связаны соотношением

и

eii)(

К loRg .

в момент времени t разъ жается ключ 2 и схема переходит в исходное состояние. В момент времени t jцдкл измерения тока устройством возобновляется.

Формула изобретения

Устройство для измерения тока, содержащее измерительньм резистор и два усилителя, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона измерений и повьш1ения термостабильности, в него введены блок выборки-хранения, четыре ключа, два конденсатора, входы первого и второго ключей соединены с выводами измерительного резистора, а выходы объединены и подключены к первому выводу первого конденсатора, второй вывод которого соединен с входом первого усилителя и входом третьего ключа, выход первого усилителя соединен через второй конденсатор с объединенными входами второго усилителя и четвертого ключа, выход второго усилителя соединен с входом блока выборки-хранения, выход которого служит выходом устройства, причем выходы третьего и четвертого ключей соединены с шиной нулевого потенциала.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в системах контроля качества изделий. Устройство для измерения тока содержит измерительный резистор 12, усилители 5,8, ключи 1,2,4,7, конденсаторы 3,6, блок выборки-хранения, содержащий ключ 9, конденсатор 10 и усилитель 11, и выход 13. Устройство имеет расширенньй динамический диапазон измерения в сторону малых токов и повьппенную термостабильность. 2 ил.