Устройство для измерения экстремальных токов туннельного диода Советский патент 1978 года по МПК G01R31/26 

Изобретение относится к области электронной те.хпнки и может быть применено для контроля нараметров нолунроводниковых приборов.

Известны устройства 1, позволяющие измерить характеристические токи и напряжения туннельного диода,- включаемого в автоколебательную схему.

Однако нри больши.х величинах токов на используемом диоде выделяется большая мощность, что может вызвать его перегрев.

Известно устройство 2, позволяющее проводить процесс измерения в импульсном режиме, что позволяет снизить мощность, рассеиваемую диодом. Недостатком данного устройства является нониженная точность измсреппй, обуславливаемая тем, что измеряемая величина тока постоянно колеблется около величины, равной реальному значению экстремального тока.

Известно устройство 3, являющееся наиболее близким по технической сущности к предложенному, содержащее управляемый иеточннк тока, дискриминатор перепадов, запоминающее устройство, индикатор, а также схему сброса, осуп1еств;1яюп1ую с помощью импу.чьсов тока перподнческш возврат рабочей точкп с диффузионного участка на восходящую ветвь характернстикп нснытуемого диода. Установивщееся значение тока управляемого источника регистрируется индикатором.

Недостатком этого устройства является большое тепловыделение диода при токах, превыщающих 200 мЛ.

Целью изобретеппя является мощностн, рассеиваемой испытуемым диодом.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены задаюн 1,ий генератор, токосъе.мный резнстор и стробируемый детектор мгновенных зиачепнй, включающий генератор строб-импульсов, электронный ключ и оиерационный усилитель, входы которого соединены е токосъелгным peзпcтopo r, а выход-через элекTpoHHi)iii ключ с .ча11ом 1нающг1М стройством и далее - с индикатором, а генератор строб-им11ульсо 5, управляюпип вход которого соединен с дискрнмииатором перенадов, соединен с электронным ключом и управляемым иеточником тока, причем токосъемный резнстор вк.почен между управляемым неточнпком тока н нснытуемым диодом, а нн 5ертп 1у1() вход онсранионного усплите.И сосччшкН с ннднк.тгором.

(Аема нродлаглгмого устройстна приведена на чертеже.

Оно содержит нсньггуемий туннельный

диод 1, задающий генератор 2, зшравляемый источник тока 3, дискриминатор 4 перепадов, стробируемый детектор 5 мгновенных значений, индикатор 6, токосъемный резистор 7, операционный усилитель 8, электронный ключ 9, запоминающее устройство (ЗУ) 10, генератор 11 строб-импульса, резистор 12.

Задающий генератор 2 подключен к управляющему источнику тока 3, в цепь которого последовательно включен токосъемный резистор 7 и исследуемый диод. Анод диода соединен с дискриминатором 4 перепадов, выход которого подключен к источнику регулируемого тока 3 и генератору строб-импульса 11, связанному с электронным ключом 9 и источником регулируемого тока 3.

К токосъемному резистору 7 подключен операционный усилитель 8, соединенный через электронный ключ 9 с запоминающим устройством 10, выход которого связан с индикатором 6, инвертирующим входом операционного усилителя 8 и через резистор 12 с анодом диода 1.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Цикл измерения тока /max начинается подачей на управляемый источник регулируемого тока 3 запускающего импульса с задающего генератора 2. С этого момента ток в цепи диода 1 начинает нарастать до значения, равного току /max, после чего происходит скачкообразное перемещение рабочей точки на диффузионную ветвь. Дискриминатор 4 вырабатывает сигнал, меняющий направление тока регулируемого источника 3 и запускающий генератор 11 строб-импульса, который блокирует изменение тока в цепи диода 1 и замыкает электронный ключ 9 на время действия стробируемого имнульса. По окончании его действия электроииый ключ 9 размыкается, запомненный аналоговым ЗУ результат измерения подается иа индикатор 6, а ток в цепи диода 1 начинает уменьщаться до нуля.

Цикл измерения тока минимума аналогичен выщеонисанному с той лищь разницей, что генератор 11 стробирующего импульса запускается дискриминатором 4 перепадов

в момент обратного перемещения рабочей точки с диффузионного участка вольтамперной характеристики на восходящую ветвь.

Таким образом обеспечивается импульсный режим измерения, позволяющий без снижения точности существенно уменьшить мощность, рассеиваемую испытуемым диодом.

Степень снижения рассеиваемой мощности определяется периодом стробирующего импульса.

Формула изобретения

Устройство для измерения экстремальных токов туннельного диода, содержащее управляемый источник тока, дискриминатор перепадов, запоминающее устройство и индикатор, отличающееся тем, что, с целью снижения мощности, рассеиваемой испытуемым диодом, в устройство дополнительно введены задающий генератор, токосъемный резистор и стробируемый детектор

мгновенных значений, включающий генератор строб-импульсов, электронный ключ и операционный усилитель, входы которого соединены с токосъемным резистором, а выход - через электронный ключ с заноминающим устройством и далее - с индикатором, а генератор строб-импульсов, унравляющий вход которого соединен с дискриминатором перепадов, соединен с электронным ключом и управляемым источником

тока, причем токосъемный резистор включен между управляемым источником тока и испытуемым диодом, инвертирующий вход операциоипого усилителя соединен с индикатором.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 151724, кл. G 01R 31/26, 1962.

2.Авторское свидетельство СССР № 342142, кл. G 01R 31/26, 1969.

3.Измеритель статистических параметров туннельных диодов Л2-26. Техническое описание, инструкция по эксплуатации, 1975, с. 8, рис. 2.