Устройство для измерения дифференциального сопротивления диодных структур Советский патент 1975 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к области контроля электрических параметров полупроводниковых приборов.

Известно устройство для измерения дифференциального сопротивления диодных структур при одновременном визуальном наблюдении их вольтамперных характеристик в импульсном режиме, содержащее осциллограф, генератор прямоугольных импульсов, источник управляющего напряжения с блоком синхронизации, подключенным к одному из его выходов, и измерительную цепь, включающую .переменньщ регулируемый делитель напряжения и исследуемую диодную структуру с последовательно включенным постоянным резистором.

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, она зависит от величины сопротивления исследуемой диодной структуры постоянному току и уменьщается при увеличении сопротивления. Кроме того, в известном устройстве при измерениях необходима модуляция яркости луча осциллографа, что усложняет его функциональную схему.

Целью изобретения является повыщение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что выходы делителя напряжения и испытуемого диода подключены к двум коммутаторам,

каждый из которых соединен со схемой переключения и сумматором, выход которого подключен ко входу у осциллографа, а выход блока синхронизации соединен со схемой переключепия и генератором импульсов, выход которого подключен ко входу второго сумматора, второй вход которого соединен с источником управляющего напряжения, а выход подключен ко входу х осциллографа.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Оно содержит исследуемую диодную структуру 1, соединенную с резистором 2, регулируемый делитель напряжения, собранный на резисторах 3 и 4, источник управляющего напряжения 5, коммутаторы 6 и 7, схему переключения 8, сумматоры 9 и 10, блок синхронизации 11, генератор импульсов 12, осциллограф 13.

Устройство работает следующим образом.

Источник управляющего напряжения 5 вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов с монотонно и периодически изменяющейся амплитудой.

Сигналы с резисторов 2 и 4, пропорциональные току через исследуемую диодную структуру 1 и регулируемый резистор 3, соответственно, при помощи коммутирующих блоков 6 и 7 и сумматора 9 попеременно подаются на канал вертикального отклонения луча осциллографа 13. Для этого при поступлении каждого очередного импульса напряжения с источника 5 управляющего напряжения синхронизирующий сигнал с блока синхронизации 11 запускает схему переключения 8, в качестве которой использован мультивибратор, и генератор 12 прямоугольных импульсов. При помощи положительного импульса, поступающего из мультивибратора 8, коммутатор 7 переводится в состояние «открыто и сигнал с резистора 4 через этот блок и сумматор 9 подается на вход вертикального отклонения осциллографа. В это же время напряжение на другом выходе мультивибратора 8 скачком уменьщается и коммутатор 6 переводится в состояние «закрыто. Длительность импульсов на выходе генератора 12 подбирается равной продолжительности пребывания мультивибратора во временно устойчивом состоянии, которая больше продолжительности переходных процессов в измерительной цепи, но меньще длительности импульсов на выходе источника 5 управляющего напряжения. Таким образом, при поступлении на вход усилителя вертикального отклонения луча осциллографа 13 сигнала с резистора 4, на вход усилителя горизонтального отклонения луча осциллографа 13 через сумматор 10 поступает суммарный сигнал от источника 5 и генератора 12.

При возвращении мультивибратора в исходное устойчивое состояние положительное напряжепие подается на вход управления коммутатора 6, благодаря чему он возвращается в состояние «открыто и начинает пропускать сигнал с резистора 2, который через сумматор 9 передается па вход усилителя вертикального отклонения осциллографа 13. В то же время исчезает сигнал на выходе мультивибратора 8, соединенном с входом управления коммутатора 7, вследствие чего последний переходит в состояние «закрыто.

Сопротивление резистора 2 по величине равно сопротивлению резистора 4, однако они намного меньше сопротивления исследуемой диодной структуры 1 постоянному току и сопротивления резистора 3. Таким образом на один из входов сумматора 10 поступают сигналы, практически равные падению напряжения на резисторе 3 или на исследуемой диодной структуре 1.

В итоге на экране осциллографа 13 в виде последовательности яркостных меток наблюдаются две импульсные вольтамперные характер истики: одна криволинейная - исследуемой диодной структуры 1, другая прямолинейная - резистора 3.

При измерениях регулировкой резистора 3 и изменением величины напряжения на выходе генератора 12 изменяют угол наклона и перемещают прямолинейную характеристику на экране осциллографа вдоль оси абсцисс

таким образом, чтобы она совпадала с касательной вольтамперной характеристики исследуемой структуры 1 в той точке, в которой требуется измерить дифференциальное сопротивление. Сопротивление резистора 3 при этом

равно измеряемому дифференциальному сопротивлению, а величина напряжения, подаваемого из генератора 12 - величине напряжения отсечки.

Предмет изобретения

Устройство для измерения дифференциального сопротивления диодных структур, содержащее осциллограф, источник управляющего напряжения, блок синхронизации, генератор прямоугольных импульсов и измерительную цепь из последовательно включенных клемм для испытуемого диода и резистора,

параллельно которой подключены регулируемый делитель напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, выходы делителя напрял ения и испытуемого диода подключены к двум коммутаторам, каждый из которых соединен со схемой переключения и сумматором, выход которого подключен ко входу у осциллографа, а выход блока синхронизации соединен со схемой переключения и генератором импульсов,

выход которого подключен ко входу второго сумматора, второй вход которого соединен с источником управляющего напряжения, а выход подключен ко входу х осциллографа.