Устройство для измерения параметров полупроводниковых детекторов ядерных излучений Советский патент 1991 года по МПК G01R27/26 

п

о оо

Јь

vj

ЬО

fcn

Изобретение относится к электронной технике1 и может быть использовано в устройствах лля измерения электрофизических параметров полупроводнике- вых детекторов (ППЛ) ядерных излучений и других высокоомных двухполюсников .

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства для измерения параметров полупроводниковых детекторов ядерных излучений.

Предлагаемое устройство содержит зарядочувствительный усилитель (ЗУ) , резистор 2 утечки, источник 3 рабочего напряжения, измеряемый ППД 4 ядерного излучения, генератор 5, амплитудный вольтметр 6, электронный ключ 7, среднеквадратичный вольтметр 8, конденсатор 9, дополнительный 10 и первый 11 выводы генератора 5, управляемый вход 12 электронного ключа 7, первый 13 и второй 14 резисторы, конденсатор 15, интегратор 16 и нагрузочный резистор 17.

Зарядочувствительный усилитель 1 через резистор 2 утечки соединен с выходом источника 3 рабочего напря- жения и через измеряемый ППД 4 с выводом 11 генератора 5. Выход усилителя 1 соединен с входом амплитудного вольтметра 6 и через электронный

ключ 7 с входом среднеквадратичного

вольтметра 8t Управляемый вход 12 электронного ключа 7 соединен с -выходом генератора 5. Выход среднеквадратичного вольтметра 8 через интегратор 16 соединен с вторым входом ампли тудного вольтметра 6. Резистор 17 параллельно соединен с выходом генератора 5.

Устройство для измерения параметров полупроводниковых детекторов ядер ного излучения работает следующим образом.

На измеряемом ППЛ 4 с помощью источника рабочего напряжения 3 устанавливается необходимое напряжение. Ге- нератор 5 на выводе 11 вырабатывает измерительный импульс прямоугольной формы длительностью 1,5-2 (где (У постоянная времени формирования переходной характеристики усилителя 1), а на выводе 10 - блокирующий импульс прямоугольной формы длительностью 10Ј, котором опережает измерительный импгльг нп . Измерительный импульс,

5

Q

Q

проходя через измеряемый ППД 4, формирует на входе усилитепя 1 зарядовый импульс, амплитуда которого пропорциональна емкости ППД. Этот импульс усиливается зарядочувствительным усилителем 1 и регистрируется амплитудным вольтметром 6, который проградуирован Е единицах емкости. На управляющий Е.ХОД электронного ключа 7 подается блокирующий импульс от вывода 10 генератора 5, который переводит элект-г ронный ключ 7 из состояния проводимости в состояние отсечки на время прохождения по усилителю 1 измерительного импульса. Во время отсутствия измерительного импульса электронный к. 7 находится в состоянии проводимости и среднеквадратичный вольтметр В, который проградуирован в единицах шума, регистрирует шумовое напряжение на ППД.

Таким образом, измерение параметров ППД на устройстве делится на 2 такта. Первый такт - измерение емкости ППД, которое производится амплитудным вольтметром 6, проградуи- рованным в единицах емкости. Во время этого такта вход среднеквадратичного вольтметра 8 с помощью электронного ключа 7 отключается от выхода усилителя 1„ Второй такт - измерение шума ППД, которое производится среднеквадратичным вольтметром 8, програ- дуированным в единицах шума« Во время этого такта измерительный и блокирующий импульсы отсутствуют, электронный ключ 7 находится в состоянии проводимости и среднеквадратичный вольтметр 8 регистрирует усиленное с помощью

ЗУ 1 шумовое напряжение ППД.. I

Систематическая погрешность измерения емкости устраняется с помощью интегрирующей цепи 13, 14, 15. Напряжение, снимаемое с выхода среднеквадратичного вольтметра 8, во время такта измерения шума ППД через резистор 13 заряжает конденсатор интегрирующей цепи„ Во время такта измерения емкости конденсатор 14 через резистор 15 разряжается; происходит вычитание из амплитуды измерительного импульса добавки, обусловленной шумом ППД.

Формула изобретения

1„ Устройство для измерения параметров полупроводниковых детекторов ядерных излучений, содержащее генератор, первая выходная клемма которого соединена с первым выводом нагрузочного резистора и является первой клеммой для подключения иссле- - дуемого полупроводникового детектора ядерного излучения, вторая выходная клемма которого соединена с вторым выводом нагрузочного резистора и последовательно соединена с источником рабочего напряжения, резистором утечки, зарядочувствительным усилителем и первым входом амплитудного вольтметра, конденсатор, который подключен параллельно источнику рабочего напряжения, причем вход зарядо- чувствительного усилителя является второй клеммой для подключения исследуемого полупроводникового детектора ядерных излучений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности,и быстродействия,

0

5

0

генератор выполнен г дополнительным выводом, введены электронный ключ, выход которого последовательно соединен с среднеквадратичным вольтметром и интегратором, причем управляющий вход электронного ключа соединен с дополнительным выводом генератора, вход электронного ключа соединен с входом амплитудного вольтметра, а выход интегратора соединен с вторым входом амплитудного вольтметра.

i

2. Устройство по п, 1, о т л и - ча. ющее ся тем, что интегратор выполнен в виде RC-звена, содержаще- ,го первый и второй резисторы, которые соединены последовательно, и конден- сатор, первый вывод которого подключен к общей точке первого и второго резисторов, а второй вывод соединен с общей шиной.

Изобретение может быть использовано для измерения электрофизических параметров полупроводниковых детекторов ядерных излучений (ППД) и других высокоомных двухполюсников. Целью изобретения является повышение точности и повышение быстродействия, Устройство содержит зарядочувствитель2 ный усилитель (ЗУ) 1, вход которогб через резистор утечки 2 соединен с выходом источника рабочего напряжения 3 и через измеряемый ППД 4 с выходом 11 генератора 5. Выход ЗУ 1 соединен с входом амплитудного вольтметра 6 и через электронный ключ 7 с входом среднеквадратичного вольтметра 8. Управляющий вход 12 электронного ключа 7соединен с выходом 10 генератора 5. Выход среднеквадратичного гольтметра 8через интегрирующую цепь 13, 14, 15 соединен с вторым входом амплитудного вольтметра 6. Резистор 17 - это резистор нагрузки генератора 5. Особенностью изобретения является включение на выходе ЗУ 1 ключа 7, вольтметра 8 и интегратопа 16, выход которого соединен с вторым входом вольтметра 6, а также соединение управляющего входа ключа 7 с дополнитепьным выводом гене- ратора 5„ 1 з„п. (Ь-лы, 1 ил. (Л