Устройство для контроля полупроводниковых р-п-переходов Советский патент 1989 года по МПК G01R31/26 

Крегаапрато/)/

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для ускоренного контроля полупроводниковых р-п-переходов. Цель изобретения - повышение быстродействия - достигается тем, что за счет новой организации устройства из структурной схемы исключены такие инерционные звенья, как фильтры нижних частот. Устройство содержит клеммы 1 и 2 для подключения выводов исследуемого р-п-перехода, компараторы 3 и 4, транзисторы 5 и 6, диоды 7 и 8, элемент равнозначности 9, генератор 10 разнополярных импульсов, источники напряжения 11 и 12, резисторы 13-18 и выходную шину 19. На подключенный произвольным образом к клеммам 1, 2 р-п-переход подается непрерывная последовательность разнополярных импульсов с генератора 10. Если р-п-переход исправен, то на выходной шине 19 будет сформирована непрерывная последовательность положительных импульсов. При любом виде неисправности р-п-перехода напряжение на выходной шине 19 будет близко к нулю, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

сд ел

Фиг.1

31490655

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для ускоренного контроля полупроводниковых р-п переходов, например диодов.

т ч н

Целью изобретения является повьппе- ние быстродействия устройства путем

исключения таких инерционных звеньев, Q разом.

как фильтры нижних частот.

На фиг.1 показана структурная схема устройства для контроля полупроводниковых р-п-переходов; на фиг.2 - элемент равнозначности, пример выпол- 5 нения.

Устройство содержит клеммы 1 и 2 для подключения выводов исследуемого р-п-перехода, компараторы 3 и 4, 20 транзисторы 5 и 6, диоды 7 и 8, элемент 9 равнозначности, генератор 10 разнополярных импульсов, источники 11 и 1-2 напряжения, резисторы 13-18 , и регистратор 19.25

Выход генератора 10 разнополярных импульсов через первый резистор 13 подключен к первой клемме 1 для подключения вьгоодов исследуемого р-п-пе- рехода, вторая клемма 2 для подключе- 30 ния которого соединена с общей шиной устройства. Первая клемма 1 для подключения вьгеодов исследуемого р-п-пе- рехода соединена с анодом первого 7 и катодом второго 8 диодов, 4ei)e3 35 второй резистор 14 - с инвертирующим входом первого компаратора 3 и через третий резистор 15 - с инвертирующим входом второго компаратора 4. Выход первого источника 11 напряжения 40 через четвертый резистор 16 соединен с инвертирующим входом первого компаратора 3. Выход второго источника 12 напряжения через пятый резистор 17

Если исследуемый р-п-переход не подключен к клеммам 1 и 2, то напряжение на выходной шине близко к нулю вследствие того, что при отрицательном напряжении генератора 10 транзистор 5 насьпцается током с выхода генератора 10 через резистор 13 и диод 8, а при положительном напряжении транзистор 6 Насыщается током с выхода генератора 10, через резистор 13 и диод 7.

При подключении к клеммам 1 и 2 полупроводникового р-п-перехода возможны следующие случаи;

обр ыв полупроводникового перехода,

короткое замыкание между электродами,

полупроводниковый переход исправен,

В первом случае между клеммами 1 и 2 большое напряжение, транзисторы 5 и 6 поочередно насыщаются и поэтому на выходной шине выходное напряжение близко к нулю.

При коротком замыкании между электродами р-п-перехода на инверти- рующем входе компаратора 3 имеет место положительное напряжение, равное падению напряжения на резисторе 14 от тока, протекающего от источника 1 1 напряжения через резистор 16, а на инвертирующем входе компаратора 4 имеет место отрицательное напряжение, равное падению.напряжеподключен к инвертирующему входу вто-45 резисторе 15 от тока, протека- рого компаратора 4. Неинвертирующие ющего от источника 12 через резис

входы первого 3 и второго 4 компараторов подключены к общей ,шине устройства. Выходы первого 3 и второго 4 компараторов подключены соответственно к входам элемента 9 равнозначности, выход которого через шестой резистор 18 соединен с входом регистратора 19 и коллекторами первого 5 и второго 6 транзисторов. База первого 5 и эмиттер второго 6 транзисторов подключены к общей шине устройства, эмиттер первого транзистора 5 соединен с базой второго транзистора 6, като-

дом первого 7 и анодом второго 8 диодов.

Элемент 9 равнозначности содержит р-п-р-транзистор 20, п-р-п-транзис- тор 21, первый 22 и второй 23 диоды, четыре резистора 24-27 и источник 28 напряжения.

Устройство работает следующим обЕсли исследуемый р-п-переход не подключен к клеммам 1 и 2, то напряжение на выходной шине близко к нулю вследствие того, что при отрицательном напряжении генератора 10 транзистор 5 насьпцается током с выхода генератора 10 через резистор 13 и диод 8, а при положительном напряжении транзистор 6 Насыщается током с выхода генератора 10, через резистор 13 и диод 7.

При подключении к клеммам 1 и 2 полупроводникового р-п-перехода возможны следующие случаи;

обр ыв полупроводникового перехода

короткое замыкание между электродами,

полупроводниковый переход исправен,

В первом случае между клеммами 1 и 2 большое напряжение, транзисторы 5 и 6 поочередно насыщаются и поэтому на выходной шине выходное напряжение близко к нулю.

При коротком замыкании между электродами р-п-перехода на инвертирующем входе компаратора 3 имеет место положительное напряжение, равное падению напряжения на резисторе 14 от тока, протекающего от источника 1 1 напряжения через резистор 16, а на инвертирующем входе компаратора 4 имеет место отрицательное напряжение, равное падению.напряже

тор 17, в связи с чем на выходе компаратора 3 напряжение равно нулю, а на выходе компаратора 4 - 1, При указанных входных сигналах на выходе элемента 9 равнозначности напряжение равно нулю, выходное напряжение на выходной шине также равно нулю, что указывает на неисправность исследуемого полупроводникового р-п-перехода.

Если полупроводниковый р-п-переход исправен, то в состоянии прямого смещения на нем имеет место паде

ние напряжения, большее падений напряжения на резисторах 14 и 15, но меньшее суммы падений напряжения на проводящем диоде (7 или 8) и открытом база-эмиттерном переходе транзистора (5 или 6), При этом на инвертирующих входах компараторов в один полупериод генератора 10 напряжения, например, положительные, а в другой полупериод генератора 10 - отрицательные .

В связи с зтим на выходах компараторов 3 и 4 одновременно формируется либо потенциал, близкий к нулю (О), либо потенциал 1.

В том случае, когда на входах элемента 9 равнозначности имеются одинаковые значения входных сигналов (О или 1), на выходе элемента 9 равнозначности формируется потенциал 1. Если же на одном входе сигнал соответствует О, а на другом входе- 1, то на выходе элемента 9 равнозначности напряжение О.

Таким образом, при исправном полупроводниковом р-п-переходе на выходной шине имеется непрерывная последовательность импульсов положительной полярности, так как через каждьгй полупериод, когда полупроводниковый р-п-переход оказывается смещенным в обратном направлении, соответствующий транзистор 5 или 6 оказывается насыщенным.

При неисправностях полупроводникового р-п-перехода типа обрыв -или короткое замыкание импульсы на выходной шине отсутствуют.

Формула изобретения

15

0

жения и регистратор, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено элементом равнозначности, двумя транзисторами, двумя диодами и пятью резисторами, при этом первая клемма для подключения исследуемого р-п-перехода соединена соответственно с анодом первого и катодом второго диодов, через второй резистор - с инвертирующим входом первого компаратора и через третий резистор - с инвертирующим входом второго компаратора, выход первого источника напряжения через четвертый резистор соединен с инвертирующим входом первого компаратора, выход второго источнику напряжения через пятый резистор подключен к инвертирующему входу второго компаратора, неинвертирующие входы первого и второго компараторов соединены с общей шиной устройства, выходы первого и второго компа5 раторов соединены соответственно с входами элемента равнозначности, выход которого через шестой резистор подключен к входу регистратора и коллекторам первого и второго транзисторов, база первого из которых и эмиттер второго соединены с общей шиной устройства, эмиттер первого транзистора соединен с базой второго транзистора, катодом первого и анодом второго диодов.

щей шине устройства, а коллектор соединен с выходом элемента равнозначности и через четвертый резистор с выходом источника напряжения.

0

5

0

Фив.2