Измерительный преобразователь параметров многоэлементных двухполюсников Советский патент 1989 года по МПК G01R27/02 

сд

о

00

Изобретение может быть использовано для преобразования в унифицированные электрические сигналы параметров объектов, представляемых трехэлементными схемами замещения, в частности полупроводниковых МДП -структур. Цель - повышение быстродействия и расширение области использования измерительного преобразователя достигается введением запоминающих устройств 5, 8, дифференциатора 9, логарифмического преобразователя 7 и делителя 10 напряжения. Измерительный преобразователь содержит также формирователь 1 опорного напряжения, усилитель 3 постоянного тока, опорный элемент 4, дифференциатор 6. 3 ил.

Фц9.

31

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования в унифицированные электрические сигналь; параметров объектов, представляемых трехэлементными схемами замещения - полупроводниковых МДП структур, структур биологических тканей в электроплетизмографии, при контроле узлов радиоэлектронного оборудования.

Цель изобретения - расширение области применения преобразователя и повышения быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная схема измерительного преобразователя параметров многоэлементньк двухполюсников; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющего его работу; на фиг, 3 - возможные конфигурации трехэлементных двухполюсников, параметры которых можно измерять данным преобразователем.

Преобразователь содержит формирователь 1 опорного напряжения, исследуемый двухполюсник 2 (представляющий собой конденсатор С, , включен- нь1й параллельно с последовательной цепью, состоящей из резистора R и конден сатора С х-г) усилитель 3 постоянного тока, опорный элемент (емкость С ) 4, первое запоминающее устройство 5, первый дифференциатор 6, логарифмический преобразователь 7, второе запоминающее устройство 8, второй дифференциатор 9, делитель 10 напряжения.

Преобразователь работает следую- щим образом„

По сигналу Пуск формирователь опорного напряжения формирует скачок постоянного напряжения, амплитудой UQ (см. фиг. 2). Это напряжение через исследуемый двухполюсник поступает на вход усилителя 3 постоянного тока, в отрицательной обратной связи которого находится обра цовьпЧ конденсатор 4.

Выходное напряжение усилителя 3 постоянного тока в операторной форме записи будет определяться выражением

TI ( - P tR Cxa+PC i+PC x рр

прии„(Р) - 1/Р,

где Р - оператор Лапласа.

11708 4

Переходя от изображения к оригиналу 1(5(1), получим (фиг. 2 - Uj

С.

(.+ JJl - р ( f

Г Р o с

.

Напряжение на выходе первого запоминающего устройства 5, зафиксированное в момент подачи И, т.е. в момент t О, будет определяться выражением

тт ,j UoC

,, с

L

о

т.е. будет пропорционально значе

нию С

Х1

Напряжение на выходе первого .дифференциатора 6 (фиг. 2 - 4):.

и, ft) - ljle

ЬдИ

где Сд - постоянная времени диффе- 25ренциатора 6.

Значение напряжения U,(t), зафиксированное во втором запоминающем устройстве 8 в момент времени t О

и„ u,(t)

в

t:0

и /Л о -д

C:R;

будет обратно пропори;ионально -значению R.

Выходное напряжение логарифмичес- кого преобразователя 7 (фиг. 2 - U )

Uo aiKt

TI /j. rn - O - StiVb

U(t)Kln--- - - -----,

CoR.

где к - коэффиодент преобразования логарифмического преобразователя 7, Ш 1еющий размерность напряжения.

Выходное напряжение второго дифференциатора 9

V ,т { д1

- р-р,

где - постоянная времени дифференциатора 9, обратно пропорционально постоянной времени Г исследуемого двухполюсника.

Напряжение на выходе делителя 10 напряжения

u,.(t)H.5|i,K,,

при

/1 - л

-31- -aI .

515

где К - коэффициент передачи дели- теля 10 напряжения, пропорционально значению С, Предлагаемый преобразователь позволяет измерять параметры двухполюсников, конфигурация которых приведена на фиг. 3. На этой фигуре указаны: место включения исследуемого двухполюсника, место включения и тип опорного элемента, тип управляющего воздействия в операторной форме, формируемого формирователем 1 опорного напряжения.

Ф

ормула изобретения Измерительный преобразователь параметров многоэлементных двухполюсников, содержащий формирователь опорного напряжения, соединенный с одним из зажимов для подключения многоэлементного двухполюсника (опорного элемента), другой зажим при этом соединен с.входом усилителя постоянного тока с опорнь элементом (многоэле- ментным двухполюсником) в-цепи обратной связи, выход усилителя постоянноi// te

а

:U

Uz

1

20

25 7086

го тока соединен с входом дифференциатора, о тл ич ающий с я тем, что, с целью повышения быстродействия, расширения области прям ;- нения, в него введены два запоминающих устройства, второй дифференциатор, логарифмический преобразователь и делитель напряжения, причем выход

Q усилителя постоянного тока соединен с входом первого запоминающего уст- - ройства, выход первого дифференциатора соединен с входом второго запоминающего устройства и через лога15 рифмический преобразователь - с входом второго дифференциатора, выход которого соединен с одним из входов делителя напряжения, другой вход последнего соединен с выходом второго запоминающего устройства, управляющие входы формирователя опорного напряжения первого и второго запоминающих устройств соединены с зажимом Пуск, выходы первого и второго запоминающих устройств, второго диф- френциатора и делителя напряжения являются выходами устройства.

:Uo

и- С

Тг/- /

Фиг 2

Фиг.З