1
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к технике контроля нараметров полупроводниковыхприборов.
Известно устройство для автоматической проверки нестабильности обратных токов переходов, содержащее измеритель обратного тока (в конкретном случае магнитный усилитель), схему сравнения, электронное реле времени, триггер, схему коммутации, емкостной элемент памяти.
С целью увеличения точности измерения при непрерывном измерении устройство дополнительно содержит электрометрический усилитель разности напряжений, вход которо- го через ключ, управляемый реле времени, подключен к емкостному элементу памяти, а выход через низкочастотный фильтр - к двухпороговой схеме сравнения монотонного дрейфа и через активный полосовой RC-фильтр - к схеме сравнения знакопеременного дрейфа, вторые входы схем сравнения соединены с блоком опорного напряжения, а выходы - со схемой памяти и индикации.
Такое выполнение предлагаемого устройства позволяет:
а) вести непрерывный автоматический контроль Стабильности обратного тока в течение заданного времени, так как емкостной элемент памяти практически не разряжается через высокоомный ВХОД усилителя и усиливает только изменение обратного тока, которое непрерывно сравнивается с заданными нормами на положительный (в сторону увеличения обратного тока) и отрицательный (в сторону уменьшения тока) монотонный дрейф;
б)повысить точность и разрешающую способность контроля, так как при таком включении электрометрический усилитель усиливает как монотонные, так и флуктуационные изменения обратного тока;
в)совместить контроль монотонного и флуктуационного (знакопеременного) дрейфа в
одном автоматическом устройстве, сравнивая величину обоих видов дрейфа с заданными от блока опорных напряжений независимыми предельными значениями;
г)отбраковывать только те полупроводниковые приборы, у которых флуктуационные
изменения обратного тока превышают допустимые в заданной полосе частот, определяемой активным RC-фильтром. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.
Выход измерителя-преобразователя обратного тока 1 в напряжение подключен к емкостному элементу памяти 2, соединенному через ключ 3, управляемый реле времени 4, с
электрометрическим усилителем разности напряжений 5. Выход последнего через низкочастотный фильтр 6 подключен к двухпороговой схеме сравнения монотонного дрейфа 7 и через активный полосовой RC-фнльтр 8 к схеме сравнения знакопеременного дрейфа 9. Схема сравнения 10 величины тока иодключена к выходу измерителя тока. Вторые входы схем сравнения 7, 9, 10 подключены к блоку опорных напряжений II, а выходы - к схеме памяти и лндикации 1,2. Схема управления 13 обеспечивает запуск реле времени, сброс и управление схемой памяти и индикации. Работа устройства происходит следующим образом. Измеряемый полупроводниковый прибор подключается к измерителю-преобразователю тока 1, на выходе которого устанавливается напряжение, пропорциональное величине измеряемого тока. До величины этого напряжения заряжается также емкостной элемент памяти 2, который через ключ 3 (реле времени 4 в исходном пололсении) подключен параллельно выходу измерителя. Вход электрометрического усилителя 5 в исходном положении закорочен, и сигнал на его выходе отсутствует. Через некоторое время, необходимое для установления измерителя тока 1 и заряда емкостного элемента памяти 2, определяемое устройством управления 13, включается реле времени 4, которое через ключ 3 отключает вход электрометрического усилителя 5 от «корпуса, подключая его к емкостному элементу памяти 2. Момент времени начала отсчета обозначен to, а напряжение, до которого зарядился емкостной элемент памяти, U(te). Таким образом, начиная с этого момента времени, ко входу электрометрического усилителя прикладывается напряжение, равное разности U(t)-U(tn), где U(t) - напряжение на выходе измерителя тока в любой момент времени. Напряжение на выходе электрометрического усилителя будет соответственно (t)- -U(t,), где k - коэффициент усиления усилителя. Таким образом, любые изменения обратного тОКа, независимо от его величины, будут усилены в k раз. Выходное напряжение электрометрического усилителя при проверке дрейфующих прибо ров будет иметь медленно изменяющуюся монотонную составляющую и быстро изменяющуюся флуктуационную составляющую. Монотонная составляющая усиленной разности напряжений через низкочастотный фильтр воздействует на входы двухпороговой схемы сравнения монотонного дрейфа 7, на вторые входы схемы сравнения приложены максимально допустимые нормы на ,жительную и «отрицательную ползучесть. Флуктуационные изменения параметра ослабляются фильтром низких частот и практически не воздействуют на вход этих схем сравнения. Если за время измерения At монотонное изменение параметра ни разу не превысит допустимую норму, то прибор считается годным. Если же изменение параметра на какое-то время выйдет за эти допуски, то срабатывает схема сравнения 7 и включает элемент памяти и индикации брака по монотонному дрейфу. Флуктуационные изменения обратного тока, усиленные электрометрическим усилителем, проходя активный полосовой RC-фильтр 8, усиливаются еще раз в зависимости от их спектра и попадают на вход схемы сравнения знакопеременного дрейфа 9. Если за время измерения At амплитуда сигнала на выходе фильтра превысит допустимое значение, то схема сравнения 9 срабатывает и включает элемент памяти и индикации брака по знакопеременному дрейфу. Если за время измерения At величина тока хоть раз превысит допустимое значение, то срабатывает схема сравнения 10 и включает элемент памяти и индикации брака по величине тока в схеме памяти и индикации 12. Через заданное время At реле времени 4 выключается и контроль стабильности обратного тока заканчивается. Схема памяти и индикации 12 будет сигнализировать о годности или причине выбраковки проверенного полупроводникового прибора. Схема предлагаемого устройства проста, выполнена на интегральных схемах, позволяет полностью автоматизировать процесс контроля стабильности обратных токов, повысить достоверность контроля. Устройство может быть использовано как в качестве отдельного прибора, так и в качестве блока для автоматических классификаторов параметров полупроводниковых приборов. Макет предлагаемого устройства был разработан, Изготовлен и испытан при контроле стабильности обратного тока диодов типа Д18-Д20. Предмет изобретения Устройство для классификации полупроводниковых приборов по величине и стабильности обратных токов, содержащее измеритель-преобразователь тока в папряжение, схему сравнения величины тока, реле времени, емкостной элемент памяти, ключ коммутации, блок управления, схему памяти и индикации, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности пр.и непрерывном измерении, оно содержит электрометрический усилитель разности напряжений, вход которого через ключ, управляемый реле времени, подключен к емкостному элементу памяти, а выход через низкочастотный фильтр - к двухпороговой схеме сравнения монотонного дрейфа и через активный полосовой RC-фильтр - к схеме сравнения знакопеременного дрейфа, вторые входы схем сравнения соединены с блоком опорного напряжения, а выходы - со схемой памяти и индикации.
7
