Устройство для измерения частотных зависимостей емкости или проводимости Советский патент 1989 года по МПК G01R17/10 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах контроля параметров полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Цель изобретения - повышение достоверности и увеличение производительности измерений за счет автоматической подстройки фазовращателя при синхронном детектировании.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из генератора 1, выход которого подсоединен к первичной обмотке трансформатора 2, в

два плеча вторичной обмотки которого подсоединены соответственно образец 3 и эталонная RC-цепочка 4 и которые представляют четырехплечий измерительный мост, а в дополнительное плечо подсоединен конденсатор 5, при этом выход моста подключен к усилителю 6, а выход дополнительного плеча - к усилителю 7, выполненному по идентичной схеме усилителя 6, к усилителям подключены соответственно фазовые детекторы 8 и 9, входы которых соединены с выходом генератора 1, вход блока 10 обратной связи подключен к выходу фазового детектора

Јь

8

ся

фь

9, а выход блока 10 - к управляющим входам оптронов 11 и 12, выходы которых подсоединены к фазозадающим цепям детекторов 8 и 9 соответственно, первый сигнальный вход двухкоор- динатного самописца 13 подключен к выходу преобразователя 14 частоты в напряжение, вход которого подсоединен к выходу генератора 1, а второй сигнальный вход двухкоординатного самописца 13 соединен с выходом фазового детектора 8.

Устройство работает следующим образом.

При изменении частоты генератора 1 преобразователь 14 вырабатывает сигнал, пропорциональный частоте измерительного сигнала, который подается на первый сигнальный вход двухкоординатного самописца 13. На фиксированной частоте в диапазоне измерений фазовый детектор 9 настраивается на емкостную составляющую сигнала по максимуму на выходе при включенном в дополнительное плечо моста конденсаторе 5. Так как дополнительный измерительный канал идентичен основному, как и оптроны 11 и 12, фазовый детектор 8, включенный в основной измерительный канал моста, оказывается автоматически настроенным на емкостную составляющую сигнала. При изменении частоты измерительного сигнала автоматическая настройка фазовых детекторов осуществляется следующим образом: изменяется сигнал на выходе фазового детектора 9, при этом за счет изменения величины сопротивления оптрона 12 на выходе до- полнительного канала устанавливается максимальное напряжение.

Эквивалентность основного и дополнительного каналов, а также экви- валентнбсть оптронов приводит к тому, что и основной канал на выходе фазового детектора 8 формирует ем- к остную компоненту сигнала, которая передается на второй сигнальный вход гдвухкоординатного самописца 13, с помощью которого автоматически регистрируют зависимость емкости исследуемого двухполюсника от частоты.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет производить запись зависимостей C(w) или G() в том же диапазоне частот,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

что и в известном устройстве, за 3-5 мин, т.е. увеличить быстродействие контроля примерно на порядок.

Формула изобретения

Устройство для измерения частотных зависимостей емкости или проводимости, содержащее генератор,. выход которого соединен с выводами первичной обмотки трансформатора, вторичные обмотки которого составляют два смежных плеча четырехплечего моста переменного тока, два других смежных плеча которого образованы эталонной RC-цепочкой и клеммами для подключе- ния объекта контроля, первый усилитель, включенный в измерительную диагональ моста переменного тока, одна из вершин которого соединена с общей шиной, первый-фазовый детектор, первый вход которого соединен с выходом первого усилителя, блок обратной связи, отличающее- с я тем, что, с целью повышения достоверности и увеличения производительности измерений, в него введены второй фазовый детектор, второй усилитель, конденсатор, первый и второй оптроны, преобразователь частоты в напряжение, двухкоординатный самописец, вход X которого соединен с выходом преобразователя частоты в напряжение, вход Y - с выходом первого фазового детектора, общие входы - с общей шиной, при этом первый вывод третьей вторичной обмотки трансформатора соединен с общей шиной, второй вывод через конденсатор - с первым входом второго усилителя, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход усилителя соединен с первым входом второго фазового детектора, дополнительный выход генератора соединен с входом преобразователя частоты в напряжение и вторыми входами первого и второго фазовых детекторов, два выхода блока обратной связи соединены с соответствующими входами первого и второго оптронов9выходы первого из них соединены с соответствующими входами первого фазового детектора, выходы второго - с соответствующими входами второго фазового детектора, выход которого соединен с входом блока обратной связи.

ЪТЪ

Csl

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах контроля параметров полупроводниковых приборов и интегральных схем. Цель изобретения - повышение достоверности и увеличение производительности измерений за счет автоматической подстройки фазовращателя при синхронном детектировании - достигается введением дополнительного канала, с помощью которого осуществляется обратная связь, что приводит к автоматической настройке на емкостную составляющую сигнала, и основного канала, содержащего эквивалентные признаки по сравнению с дополнительным каналом. Преобразователь частоты в напряжение вырабатывает сигнал, пропорциональный частоте измерительного сигнала, который подается на первый сигнальный вход двухкоординатного самописца, на второй сигнальный вход которого подается емкостная компонента сигнала с фазового детектора, при этом записывается зависимость C(Ω) или G(Ω), где C - емкость

G - проводимость. 1 ил.