Устройство для измерения статистических характеристик переключающих элементов Советский патент 1980 года по МПК G01R29/02 G01D9/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

1

Изобретение относится к измерительной технике. Устройство может быть использовано для измерения и исследования статистических характеристик переключающих элементов в им- , 5 пульсном режиме в наносекундном диапазоне.

Известно устройство для исследова ния статистических закономерностей переключакядих элементов на осно- 10 ве стеклообразных полупроводников, содержащее генератор микросекундных импульсов, запускающий генератор, логическую схему и многоканальный анализатор И. Недостатком его являет- 15 ся невозможность работы в наносекундном диапазоне.

Известно также устройство для исследования статистических характерис-20 тик переключающих элементов при воз-, действии наносекундными импульсами, которое содержит генератор наносекундных импульсов, линию передачи и осциллограф с реальным масштабом 25 врем.ёни 2 . недостатком его является значительное время для получения результдтов статистического анализа при ограниченном числе испытательных импульсов.30

Целью изобретения является увеличение производительности измерений путем получения большого объема реализаций за короткое время.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор нанорекундных импульсов, выход которого подключен к синхронизирующему входу осциллографа непосредственно и через линию передачи к входу устройства и к сигнальному входу осциллографа, введены счетчик импульсов, селектор уровня, блок стробирования и генератор стробирующих иМпульсов, вход которого подключен к выходу генератора наносекундных импульсов, а выход генератора стробирующих импульсов через последовательно соединенные блок стробирования и селектор уровня подключен к входу счетчика импульсов, при этом аналоговый вход блока стробирования соединен с выходом указанного осциллографа, вьтолненного стробоскопическим.

На фиг. 1 приведены блок-схема описьшаемого устройства; на фиг.2 изображена временная диаграмма - зависимость измеренного напряжения импульсов от времени.

Устройство содержит генератор 1 наносёкундных импульсов, линию передачи 2, стробоскопический осциллограф 3, генератор 4 стробирующих импульсов, блок стробирования 5, селектор уровня 6, счетчик 7 импульсов и исследуемый переключающий элемент 6.

.Принцип действия устройства заключается в следующем.

Переключакедий ш пульс генератора 1, пройдя линию передачи 2 за 60 не, поступает на переключающий элемент 8. После переключения отраженный импульс попадает на стробоскопический осциллограф 3 (осциллограмма импульса показана на фиг.2с|), с помощью ручной развёрстки он настраивается так, тобы на его аналоговом выходе регистрировёшась г1мплитуда отраженного импульса в определенный момент времени to(фиг. 2а) . В таком случае ее величина зависит от времени задержки процесса переключения tr . Из фиг. 2о| видно, что переключение с временем задержки -с на аналоговом выходе осциллографа 3 дает импульс с амплитудой Ug. , а с -ед и t g - с амплитудой Цз. Так как каждый переключакидйй импульс дает разное время З1айержки, на аналоговом выходе появлй:ётicя ступенчатое напряжение, вели Ч ЙИа которого пропорциональна време- ни задержки, а длительность ступенькн определяется частотой повторения переключающих импульсов (в случае частоты 200 Нт. оно бывает порядка 4 мс, фиг. 2(J) .

Ступенчатое напряжение подается на блок стробирования 5. Стробирующие импульсы (фиг. 2в), генерируемые генератором 4, синхронно запускающимся от наносекундного генератора 1, тоже поступают на блок стробирования В результате на выходе блока строЪирования появляется серия импульсов (фиг. 2г), амплитуда которых модулирована dтyпeнчaтым напряжением (фиг. ) и, следовательно, пропорцибнгшьна времени задержки.

Селектор уровня б пропускает только те импульсы, амплитуда которых лежит в некоторе заранее выбранном интервале напряжений дЦ О (фиг. 2г Следовательно, на счетчик 7 импульсбв поступают ймпулбсыг появление которых равносильно появлению перейлючёнйя с временем згшержки длитель40.СТИ Q. Поэтому счетчик импульсов йЭйсёт сосчитать количество переключений за определенный прсилежуток времени (например, 1 мин ) с заранее заданны временем задержки. Это число пропорционально вероятности

появления переключения с данным време ем задержки, которое aзнotJ фкг.2Q). Меняя величину to, можно определить вероятность для различных tr. , т.е. построить гистограмму.

Для исследования статистических характеристик, например сопротивления проводящего Р„, to выбирается так, чтобы оно было больше максимального времени задержки. Тогда, меняя

положение регистрирующего интервала

О ли О относительно импульса, можно построить гистограмму для йлр.

Преимущество предлагаемого устройства состоит а том, что гистогргиима распределения напряжения импульсов может быть построена за сравнительно короткое время (в течение 1020 мин). При этом реализация содержит 10 импульсов. В известном устройстве получение гистогрс1ммы занимает 5 ч и содержит всего 500 импульсов. Устройство может быть использовано для оперативных измерений статистических параметров времени задержки и сопротивления включенного состояния полупроводникового элемента. При подключении устройства к перфоратору счетно-вычислительной машины скорость обработки информации может быть повышена.

Формула изобретения

Устройство для измерения статистических характеристик переключающих элементов, содержащее генератор

наносёкундных импульсов, выход которого подключен к синхронизирующему входу осциллографа непосредственно и через линию передачи к входу устройства и к сигнальному входу осциллографа, отличающееся

тем, что, с целью повышения производительности измерений, в него введетНы счетчик импульсов, селектор уровня, блок стробирования и генератор

стробирующих импульсов, вход которого подключен к выходу генератора наносёкундных импульсов, а выход генератора стробирующих импульсов через последовательно соединенные блок

стробирования и селектор урочня подключен к входу счетчика импульсов, при этом аналоговый вход блока стробирования соединен с выходом указанного осциллографа, выполненного стробоскопическим.

Источники информации,

принятые во «внимание при экспертизе

ff

f

Тг

Г

6 i,nc