Устройство для визуального контроля характеристик полупроводниковых диодов Советский патент 1982 года по МПК G01R31/26 

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения разбраковки исследуемых диодов по одному из параметров ВАК. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для визуальног контроля характеристик полупроводниковых диодов, содержащее осциллограф источник напряжения, соединенный со входом горизонтального отклонения осциллографа и с клеммой для подключения анода испытуемого диода, клемма для подключения катода которого подсоединена к входу вертикального отклонения осциллографа и первому выводу токосъемного резистора, соединенного вторым выводом с общей шиной , введены два амплитудных дискриминатора, элемент совпадения и два одновибратора, а осциллограф снабжен модулятором яркости луча, причем вход первого амплитудного дискриминатора подключен ко входу горизонтального отклонения осциллографа, а его выход - к одному из входов элемента совпадения, второй вход которого соединен со входом вер тикального отклонения осциллографа через последовательно включенные другой амплитудный дискриминатор и первый одновибратор, а его выход через второй одновибратор со входом модулятора яркости осциллографа. На фиг.1 представлена функциональная схема предложенного устройства; на фиг.2 - временнаядиаграмма напряжений узлов устройства; на фиг.З -- осциллограмма обратной ветви ВАХ исследуемого диода. Устройство содержит источник 1 напряжения, соединенный с входом усилителя X осциллографа 2 непосредственно, а с входом усилителя У и токосъемным резистором 3 - через исследуе1Уый диод 4. Вход первого амплитудного дискриминатора 5 соединен с входом усилителя X .осцкшгогра фа 2, а вход второго амплитудного дискриминатора 6 - с входом усилителя У. Выход амплитудного дискриминатора 6 через первый одновибратор 7подключен к первому входу элемента 8совпадения, второй вход которого соединен с выходом амплитудного диск риминатора 5, Выход элемента совпадения 8. через второй одновибратор 9 подключен к модулятору яркости луча осциллографа 2. Работа устройства иллюстрируется временными диаграммами напряжений, приведенными на фиг.2: а напряжение -на входе усилителя X осциллографа 2; б - напряжение на входе усилителя У осциллографа 2; в - напряжение на выходе амплитуд ного дискриминатора 5f г - напряжение на выходе одновибратора 7; д - напряжение на выходе элемента 8 совпадения; и...и.,л- пороги срабатывания амплитудо5 о и ных дискриминаторов соответственно 5 и 6. Сплошной линией изображены диаграммы, соответствующие годному диоду, У которого напряжение лавинного пробоя при заданном уровне обратного тока, задаваемого с помощью дискриминатора б, больше нормы, задаваемой с помощью дискриминатора 5. Бракованному диоду соответствуют диаграммы (фиг.26,г), изображенные пунктирной линией. Обратная ветвь ВАХ исследуемого диода 4, наблюдаемая на экране осциллографа 2, представлена на фиг.З. Кривая 10 соответствует диоду, годному по напряжению лавинного пробоя при заданном уровне обратного тока За Свидетельствует об этом яркостная метка на ВАХ диода, соответствующая току 3. Кривая 11 соответствует бракованному диоду (метка отсутствует). На пряжение является порогом разбраковки. Устройство работает следующим образом. Источник 1 напряжения вырабатывает однополупериодное синусоидальное напряжение отрицательной полярности, которое поступает на вход усилителя X осциллографа 2, вход амплитудного дискриминатора 5 и анод исследуемого диода 4. Напряжение с резистора 3, соответствующее току, протекающему через исследуемый диод 4, поступает на вход усилителя У-осциллографа 2 и вход амплитудного- дискриминатора 6. На экране осциллогафа 2 наблюдается обратная ветвь ВАХ исследуемого диода 4. Когда величина напряжения на входе амплитудного дискриминатора 5 достигнет его порога срабатывания Ugg, соответствующего напряжению и на ВАХ диода, амплитудный дискриминатор 5 срабатывает, и на его выходе появляется прямоугольный импульс. Длительность импульса определяется временем, в течение которого напряжение на входе амплитудного дискриминатора 5 превышает его порог срабатывания. Аналогично работает и амплитудный дискриминатор б, порог срабатывания которого Uj соответствует току Зз на ВАХ исследуемого диода 4. По переднему фронту выходного импульса амплитудного дискриминатора б срабатывает одновибратор 7. На его выходе появляется короткий прямоугольный импульс, длительность которого определяет погрешность измерения (так как за время его действия напряжение на исследуемом диоде 4 успевает возрасти), и ориентировочно определяется по формулегде tr - длительность импульса одновибратора 7; сЛ - погрешность измерения напря жения лавинного пробоя,%; Т - длительность импульса источ ника напряжения. Импульсы с выходов амплитудного дискриминатора 5 и одновибратора 7 поступают на входы элемента 8 совпа дения, который вырабатывает импульс длительностью, равной времени совпадения входных импульсов. Последнее происходит в том случае, если сначала работает амплитудный дискриминатор 5, а затем амплитудный дискриминатор 6, т.е. напряжение Лавинного пробоя диода достигает значения Ug при уровне обратного тока меньшем, чем Зд (); И наоборот, совпадение не происходит, если сначала сработает амплитудный дискриминатор б, т.е. напряжение лавинного пробоя диода достигает значения UQ при уровне тока большем чемЗз Выходной импульс элемента 8 совпадения запускает одновибратор 9, импульс которого управляет модулятором яркости луча осциллогра фа 2. Длительность импульса одновиб ратора 9 определяет величину яркост ной метки на ВАХ диода. При смене полярности источника 1 напряжения и порогов срабатывания амплитудных дискриминаторов 5 и 6 наряду с наблюдением прямой ветви ВАХ исследуемого диода 4 можно вести разбраковку по прямому напряжени диода при заданном уровне прямого тока. Для разбраковки по значению тока при заданном уровне напряжения необ ходимо выход амплитудного дискриминатора 6 соединить с входом элемента 8 совпадения непосредственно, а выход амплитудного дискриминатора 5 через одновибратор 7. Таким образом, с помощью данного устройства, наряду с ВАХ исследуемо го диода можно визуально определять принадлежность диода к тому или ино му классу по проверяемому параметру бл годаря наличию яркостной метки,местоположение которой соответствует выбранному уровню другого параметра БАХ. Использование данного устройства упрощает процесс измерений повышает его производительность, поскольку отпадает необходимость в дополнительных измерениях параметров диодов. Формула изобретения Устройство для визуального контроля характеристик полупроводниковых диодов, содержащее осциллограф, источник напряжения, соединенный с входом горизонтального отклонения осциллографа и с клеммой для подключения анода испытуемого диода, клемма для подключения катода которого подсоединена к входу вертикального отклонения осциллографа и первому выводу токосъемного резистора, соединенному вторым выводом с общей шиной, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два амплитуд- . ных дискриминатора, элемент совпадения и два одновибратора, а осциллограф снабжен модулятором яркости луча, причем вход первого амплитудного дискриминатора подключен к входу горизонтального отклонения осциллографа, а его выход - к одному из входов элемента совпадения, второй вход которого соединен с входом вертикального отклонения осциллографа через последовательно включенные другой амплитудный дискриминатор и первый одновибратор, а его выход через второй одновибратор с входом модулятора яркости осцил- лографа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Аронов В.П. и др. Испытание и исследование полупроводниковых приборов. М., Высшая школа, 1975, с.58-60. 2.Патент США 3.264.563, кл.324-158:, 1972. 3.Fraceur de courbes caracterlstiques. - Raaio plans, 1979, № 378, p.45-50 (прототип).

Hl.f

ffl

ff