Устройство для контроля параметров полупроводниковых приборов Советский патент 1993 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля напряжения стабилизации и дифференциального сопротивления стабилитронов.

Цель изобретения - повышение достоверности и точности контроля.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами:

на фиг.1 представлена блок-схема устройства;

на фиг.2 - блок-схема блока задания постоянного тока 1;

на фиг.З - блок-схема измерителя дифференциального сопротивления 4;.

на фиг.4 - блок-схема блока 5 вычитания;

на фиг.5 - блок-схема блока генератора кода 9.

Устройство содержит блок 1 задания постоянного тока, коммутатор 2, контролируемые полупроводниковые приборы 3, измеритель дифференциального сопротивления 4, блок 5 вычитания, блок 6 контроля напряжения стабилизации, блок 7 индикации, источник опорного напряжения 8 и генератор кода 9, причем контролируемые приборы 3 соединяются с выходом коммутатора 2, вход которого соединен с входом блока 6 контроля напряжения, вторым входом блока 5 вычитания и выходом блока 1 задания постоянного тока, вход которого соединен с первым выходом измерителя дифференциального сопротивления 4 и входом генератора кода 9, выход которого соединен с.входом источника опорного напряжения 8, выход которого соединен с третьим входом блока 5 вычитания, оыход которого соеди00

о

00

Ј 00

йен с входом измерителя дифференциального сопротивления 4, второй выход которого соединен со вторым входом блока 7 индикации, первый вход которого соединен с первым выходом блока 6 контроля напряжения стабилизации, второй выход которого соединен с первым входом блока 5 вычитания,

Блок 1 задания постоянного тока формирует постоянный ток трех значений ICT., ICT. мин, ICT. макс согласно требований технических условий на контролируемый стабилитрон, где ICT. - ток, при котором необходимо контролировать напряжение стабилизации. 1Ст. мин и ICT. макс равны 0,91Ст. и 1,1 let. соответственно согласно ГОСТ 18.986.22-78 как минимальный и максимальный ток стабилизации при контроле диффе- ренциальногосопротивления стабилитрона. Блок 1 (фиг.2) содержит кнопку 10 Пуск, выход которой соединен с 5 входом триггера 11 и входом одновибратора 12, инверсный вход которого соединен с управляющим входом ключа 13 и S-входом триггера 14, инверсный выход которого со- .единен с управляющим входом ключа 15 и входом одновибратора 16, выход которого соединен с R входом .триггера 11, инверсный выход которого соединен с управляющим входом ключа 17, вход которого соединен с источником опорного напряжения Don., а выход с прямым входом операционного усилителя 18, выход которого соединен с прямым входом операционного усилителя 19 и резистора 20, второй вывод которого соединен с первым контактом ключа 13 и выводом резистора 21, второй вывод которого соединен с первым контактом ключа 15 и выводом резистора 22, второй вывод которого соединен со вторым контактом ключа 15, с выходом блока 1 и инверсным входом оперзционного усилителя, 19, выход которого соединен с инверсным входом усилителя 18, а вход блока соединен с R входом триггера 14.

Коммутатор 2 подключает поочередно с помощью реле контролируемые полупроводниковые приборы.

Измеритель дифференциального сопротивления 4 (фиг.З) содержит два анало- roBbjx компаратора 23. 24 с цифровым выходом, выполненных на микросхемах (типа К521САЗ). Первый компаратор 23 выдает сигнал о совпадении напряжения на контролируемом стабилитроне значению напряжения опорного источника 8. Сигнал через первый выход измерителя дифференциального сопротивления 4 подается на блок 1 задания постоянного тока и в генератор кода 9, а также разрешает выдачу сигнала через одновибратор 25 и элемент И 26 от второго компаратора 24, сравнивающего значение постоянного напряжения с блока 5 вычитания с заданным напряжением, соот- ветствующим допустимой величине диффе- ренциального напряжения. Результат сравнения передается через второй выход измерителя 4, в блок индикации 7.

Блок 5 вычитания (фиг.4) определяет

разность между постоянными напряжениями на контролируемом стабилитроне и источнике опорного напряжения 8, поступающих соответственно на его входы 2 и 3. Блок выполнен на операционном усили5 теле 27, триггере 28 и реле 29. При поступлении разрешающего сигнала от блока 6 на триггер 28 и включения реле 29 разность напряжений с выхода ОУ 27 выдается через выход блока 5 на вход измерителя 4.

0 Блок 6 контроля напряжения стабилизации выполнен аналогично блоку измерителя дифференциального сопротивления 4 на аналоговом компараторе с цифровым выходом (например, К521 САЗ) выдает результат

5 контроля через первый выход на блок 7 индикации о соответствии значения напряже- ния стабилизации контролируемого стабилитрона заданному допуску. По окон чании контроля напряжения стабилизации

0 блок 6 выдает сигнал на 1 вход блока 5.

Блок 7 индикации выполнен на триггерах, к выходу которых подключены индикаторы (лампочки). Источник опорного напряжения 8 со5 держит интегральный цифроаналоговый преобразователь (например, типа. К1108ПА2), значение выходного напряжения которого соотбетствует коду генератора 9.

0 Генератор кода 9 (фиг,5) содержит генератор импульсов 30, выход которого соединен с счетным входом счетчика 31. Выходы счетчика являются выходом генератора кодов 9, а вход соединен с разрешающим вхо5 дом счетчика 31, При логической 1 на разрешающем входе, импульсы генератора 30 считаются счетчиком и выходной код со- 4ответствует числу импульсов. Устройство работает следующим обра:

0 зом.

После подключения контролируемого стабилитрона 3 коммутатору 2, нажимают кнопку 10 Пуск блока 1. Триггер 11 переходит в единичное состояние, и логический

5 О с инверсного выхода триггера 11 включает ключ 17, напряжение от опорного источника поступает на вход операционного усилителя 18, и постоянный ток задается на выход блока 1. Величина тока пропорциональна суммарному сопротивлению резисторов на выходе ОУ18. Одновременно с переключением триггера 11, на инверсном выходе одновибратора 12 формируется импульс отрицательной полярности, включающий ключ 13. Таким образом, на выходе ОУ18 последовательно включены резисторы 20, 22, суммарное сопротивление которых соответствует номинальному значению тока стабилизации.

Напряжение с контролируемого стабилитрона 3 сравниваются в блоке 6 с заданным допуском и результат сравнения выдается в блок 7 индикации. При окончании импульса номинального тока стабилизации блок 6 также формирует сигнал включения блока 5 вычитания. По окончании импульса одновибратора 12 блока 1 ключ 13 размыкается, а триггер 14 переходит из состояния О в состояние 1, Логический О на инверсном выходе триггера 14 включает ключ 15. замыкающий резистор 22. Напряжение обратной связи на входе усилителя 19 пропорционально сопротивлениям 16 и 21, а стабилизируемый ток на выходе блока 1 становится равным 1ет.мэкс. Напряжение на стабилитроне прм ст.макс через второй вход блока 5 поступает на первый вход вычитающего операционного усилителя 27, второй вход которого через 3 вход блока 5 соединен с выходом опорного источника 8. В исходном состоянии на выходе генератора кода 9 нулевой код и соответствующее минимально возможное напряжение стабилизации на выходе источника 8.

Разность значений напряжений ист.макс. и Don. из блока 5 вычитания поступает на вход аналогового компаратора 23 блока 4. При превышении величины входного напряжения над заданным допуском, компаратор 23 формирует 1 на выходе 2 блока 4 и через управляющий вход регистра 31 разрешает суммировать импульсы генератора 30. Увеличение числового значения кода вызывает соответствующее увеличение напряжения на выходе опорного источника 8. При ист.макс Uon. компаратор 23 выдает О, что останавливает изменение кода генератора 9, и поступая на вход R сбрасывает триггер 19 блока 1, и 1 с инверсного выхода триггера 19 отключает реле 20 и запускает одновибратор 22. Размыкание контактов реле 20 включает резистор R 21 в цепь задания тока и ток на выходе блока 1 изменяется до значения

ст.мин. Соответствие напряжения AU заданному допуску контролируется компаратором 24 блока 4. Изменение напряжения на стабилитроне при изменении тока стабили- 5 зации от 1Ст.макс до ICT.MUM пропорционально динамическому сопротивлению стабилитрона. A U Ucr.Manc - UCT.MHH гд(1Ст.м8кс - ICT.MHH). При A U А Умакс динамическое сопротивление соответственно меньше

0 максимального значения гсК гамаке. Переключение компаратора 23 из состояния 1 в состояние О вызывает на выходе формирователя 25 задержанный импульс через элемейт И 26 результат с компаратора 24 с

5 выхода 2 поступает в блок 7 индикации, По окончанию импульса одновибратора 16 в блоке 1 триггер 11 устанавливается в исходное состояние, ключ 17 размыкается и блок 1 прекращает задание постоянного тока.

0 По сравнению с прототипом измерение полупроводникового прибора в данном устройстве позволяет с большей достоверностью обеспечить режимы измерения и с высокой точностью контролировать напря5 жение стабилизации и дифференциального сопротивления.

Формула изобретения Устройство для контроля параметров полупроводниковых приборов, содержащее

0 коммутатор для подключения контролируемых приборов, вход которого соединен с выходом блока задания постоянного тока, блок контроля Напряжения стабилизации и измеритель дифференциального сопротив5 ления, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено источником опорного напряжения, генератором кода, блоком вычитания и блоком индикации, при этом выход блока

0 задания постоянного тока соединен с первым входом блока вычитания и входом блока контроля напряжения стабилизации, выходы которого соединены с первым входом блока индикации и управляющим вхо5 дом блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, управляющий вход которого сое- динен с выходом генератора кода, управляющий вход которого соединен с уп0 равляющим входом блока задания постоянного тока и первым выходом измерителя дифференциального сопротивления, второй выход которого соединен с вторым входом блока индикации.

5

Ф v. 2

Сущность изобретения: импульс постоянного тока стабилизации номинальной величины через коммутатор поступает на контролируемый полупроводниковый прибор и напряжение стабилизации контролируется. Результат контроля передается в блок индикации. По окончанию импульса номинального тока стабилизации задается постоянный ток. ст.макс. и блок контроля формирует сигнал для подключения блока вычитания. При разности напряжения Уст-макс, и напряжения с опорного источника измеритель дифференциального сопротивления выдает сигнал генератору кода. Увеличение кода на выходе генератора вызывает изменение напряжения опорного источника до совпадения с напряжением на контролируемом приборе. Устройство переключается в режим задания минимального тока стабилизации Гст.мин. Соответствующее изменение напряжения стабилизации контролируется измерителями дифференциального сопротивления и результат контроля передается в блок индикации. 5 ил.