CN111766498B - 一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法、装置及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111766498B
CN111766498B CN202010735277.4A CN202010735277A CN111766498B CN 111766498 B CN111766498 B CN 111766498B CN 202010735277 A CN202010735277 A CN 202010735277A CN 111766498 B CN111766498 B CN 111766498B
Authority
CN
China
Prior art keywords
curve
data segment
curve data
transition
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010735277.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111766498A (zh
Inventor
李兴冀
杨剑群
吕钢
董尚利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN202010735277.4A priority Critical patent/CN111766498B/zh
Publication of CN111766498A publication Critical patent/CN111766498A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111766498B publication Critical patent/CN111766498B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607—Circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2601—Apparatus or methods therefor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

本发明提供了一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法、装置及存储介质，涉及测试技术领域，包括：根据预设时长确定触发信号曲线数据，触发信号曲线数据包括零电压数据段、过渡曲线数据段、保持幅度数据段，过渡曲线数据段构成平滑的上升沿曲线或下降沿曲线，用于实现零电压数据段和保持幅度数据段之间的平滑过渡；将触发信号曲线数据转化为模拟信号；对模拟信号进行调制形成注入电压信号，以将注入电压信号注入至被测器件。本发明采用零电压注入形式，使注入脉冲信号由零电压沿分段指数函数波形形式构成信号的上升沿和下降沿，消除波形的尖锐边沿，消除其瞬态变化高频畸变，从而保证了触发的瞬态性，又减小了系统的干扰。

Description

一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及测试技术领域，具体而言，涉及一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法、装置及存储介质。
背景技术
深能级瞬态谱(Deep Level Transient Spectroscopy，DLTS)是研究半导体的掺杂浓度、缺陷能级位、界面态(俘获界面)的一种有效手段，其原理是对被测半导体施加适当的反向偏置电压，并叠加一周期性的脉冲电压，在脉冲的作用下，电子在深能级上有一个填充、释放的过程，以此形成电容瞬态，通过电容瞬态的信息确定深能级瞬态谱的谱线。
现有深能级瞬态谱测试方法中，一般采用一个直流电源与一个脉冲开关施加给被测器件，通过控制脉冲开关的通断，在被测件两端叠加一个正向或者负向电压。这种突变式地注入脉冲信号会产生非常大的电压变化量和电流变化量，从而产生强烈的信号抖动、电磁干扰。一方面，在该测试方法中，由于干扰信号是随机的，很难采取相应的手段去消除干扰信号；另一方面，干扰还会通过传导和辐射的方式传播到系统的其它部分，对其余部分的微弱电压测量和微弱电流测量影响较大。因而，现有深能级瞬态谱测试方法中，触发信号的手段往往会引入多种干扰信号，且该种干扰信号难以消除，很大程度上影响了最终结果的准确性。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题。为达上述目的，本发明提供了一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法，基于零电压深能级瞬态谱触发信号的控制系统，所述控制系统包括控制电路、数模转换器电路和信号注入电路，所述深能级瞬态谱触发信号的控制方法包括如下步骤：
根据预设时长确定触发信号曲线数据，所述触发信号曲线数据包括零电压数据段、过渡曲线数据段、保持幅度数据段，在所述零电压数据段中，电压幅值保持为零，在所述保持幅度数据段中，电压幅值保持为预设常数，所述过渡曲线数据段构成所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间平滑的上升沿曲线或下降沿曲线，用于实现所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间的平滑过渡，其中，所述过渡曲线数据段形成的曲线平滑度由所述预设时长确定；
将所述触发信号曲线数据转化为模拟信号；
对所述模拟信号进行调制形成注入电压信号，以将所述注入电压信号注入至被测器件。
由此，本发明利用过渡曲线数据段，使注入脉冲信号由零电压沿过渡曲线数据段函数波形形式构成信号的上升沿和下降沿，消除了施加在被测器件的信号的尖锐边沿，消除其瞬态变化高频干扰，降低为已知频率的微弱干扰，提高了测试的可靠性。
进一步地，所述过渡曲线数据段包括多段平滑曲线数据段，多段所述平滑曲线数据段对应不同的曲线参数，所述曲线参数由对应的所述平滑曲线数据段形成的曲线平滑度确定。
由此，曲线参数调节过渡曲线数据的数据变化快慢，即曲线平滑度，根据曲线参数生成触发信号曲线数据进一步保证了过渡时间能按多种实际需要调节，加强了灵活性。
进一步地，所述过渡曲线数据段包括上升沿过渡曲线数据段，所述上升沿过渡曲线数据段包括多段上升平滑曲线数据段，用于使所述零电压数据段平滑过渡至所述保持幅度数据段。
由此，本发明通过设置多个上升平滑曲线数据段，有效促使零电压数据段平稳地过渡至保持幅度数据段，防止硬切换引入的信号畸变，从而保证了深能级瞬态谱能量注入的准确性。
进一步地，所述过渡曲线数据段包括下降沿过渡曲线数据段，所述下降沿过渡曲线数据段包括多段下降平滑曲线数据段，用于使所述保持幅度数据段平滑过渡至所述零电压数据段。
由此，本发明通过设置多个下降平滑曲线数据段，有效促使保持幅度数据段平稳地过渡至零电压数据段，防止硬切换引入的信号畸变，从而保证了深能级瞬态谱能量注入的准确性。
进一步地，所述过渡曲线数据段包括上升沿过渡曲线数据段和下降沿过渡曲线数据段，所述上升沿过渡曲线数据段形成的曲线和所述下降沿过渡曲线数据段形成的曲线互为镜像，其中，所述上升沿过渡曲线数据段用于使所述零电压数据段过渡至所述保持幅度数据段，所述下降沿过渡曲线数据段用于使所述保持幅度数据段过渡至所述零电压数据段。
由此，本发明通过设置多个上升沿过渡曲线数据段和下降沿过渡曲线数据段，有效促使零电压数据段和保持幅度数据段之间的平稳过渡，防止硬切换引入的信号畸变，从而保证了深能级瞬态谱能量注入的准确性。同时设置上升沿分段曲线数据段和下降沿分段曲线数据段的互为镜像，保证数据的周期性以及深能级瞬态谱能量注入的规律性。
进一步地，所述平滑曲线数据段包括指数曲线数据，所述指数曲线数据有对应的指数表达式，所述指数曲线数据的所述曲线参数为指数系数，所述指数系数为所述指数表达式中的指数，所述根据预设时长确定触发信号曲线数据包括：
根据所述预设时长，确定所述过渡曲线数据段形成曲线的曲线平滑度，其中，所述预设时长为所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间的快速过渡的时间；
根据所述曲线平滑度，确定多段所述指数曲线数据形成的曲线对应的所述指数系数；
根据多个所述指数系数，生成对应的所述触发信号曲线数据。
由此，由于指数系数的不同，数据变化的速率也不同，因而可以根据实际的需求，调节多段指数曲线数据的指数系数以此调节曲线平滑度，即可改变数据变化的速率，从而有效调节快速过渡的时间，增加了本发明提供的信号触发方法的灵活性。
进一步地，所述对所述模拟信号进行调制形成注入电压信号，以将所述注入电压信号注入至被测器件包括：
放大所述模拟信号的幅度，形成所述注入电压信号；
驱动所述注入电压信号注入所述被测器件。
由此，由于模拟信号的驱动能力和电压幅度均不能达到注入要求，因此利用运算放大器对其进行放大，并接受幅度调节，运算放大器的输出用于驱动注入被测器件，以此保证注入电压信号的有效注入。
进一步地，通过运算放大器放大所述模拟信号的幅度，所述运算放大器包括集成式运算放大器或分立式运算放大器，所述运算放大器的选择是根据所述注入电压信号的幅度和脉宽而确定。
由此，设置运算放大器，以此有效放大模拟信号的幅度，以便后续将信号驱动注入至被测器件。
本发明的第二目的在于提供一种深能级瞬态谱触发信号的装置，利用过渡曲线数据，使注入脉冲信号由零电压沿过渡曲线数据形成的函数波形形式构成信号的上升沿和下降沿，消除了施加在被测器件的信号的尖锐边沿，消除其瞬态变化高频干扰，降低为已知频率的微弱干扰，提高了测试的可靠性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种深能级瞬态谱触发信号的装置，包括：
数据生成单元，用于根据预设时长确定触发信号曲线数据，所述触发信号曲线数据包括零电压数据段、过渡曲线数据段、保持幅度数据段，在所述零电压数据段中，电压幅值保持为零，在所述保持幅度数据段中，电压幅值保持为预设常数，所述过渡曲线数据段构成所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间平滑的上升沿曲线或下降沿曲线，用于实现所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间的平滑过渡，其中，所述过渡曲线数据段形成的曲线平滑度由所述预设时长确定；
处理单元，用于将所述触发信号曲线数据转化为模拟信号；
信号注入单元，用于对所述模拟信号进行调制形成注入电压信号，以将所述注入电压信号注入至被测器件。
所述深能级瞬态谱触发信号的装置与上述深能级瞬态谱触发信号的控制方法相对于现有技术所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
本发明的第三目的在于提供一种计算机可读存储介质，利用过渡曲线数据，使注入脉冲信号由零电压沿过渡曲线数据形成的函数波形形式构成信号的上升沿和下降沿，消除了施加在被测器件的信号的尖锐边沿，消除其瞬态变化高频干扰，降低为已知频率的微弱干扰，提高了测试的可靠性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现上述的深能级瞬态谱触发信号的控制方法。
所述计算机可读存储介质与上述的深能级瞬态谱触发信号的控制方法相对于现有技术所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
图1所示是现有深能级瞬态谱测试方法中触发信号的矩形波示意图；
图2所示为本发明实施例的深能级瞬态谱触发信号的控制系统的结构示意图；
图3所示为本发明实施例的深能级瞬态谱触发信号的控制系统的具体结构示意图；
图4所示为本发明实施例的深能级瞬态谱触发信号的控制方法的流程示意图；
图5所示为本发明实施例的触发信号数据形成的波形示意图；
图6所示为本发明实施例的生成触发信号曲线数据的流程示意图；
图7所示为本发明实施例的注入信号的流程示意图；
图8所示为本发明实施例的深能级瞬态谱触发信号的装置的结构示意图。
附图标记说明：
1-控制电路，2-数模转换器电路，3-信号注入电路，11-控制器，21-DA 转换器，31-运算放大器，32-注入电路，4-被测器件。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述根据本发明的实施例，描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同附图标记表示相同或相似的要素。要说明的是，以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表本发明的所有实施方式。它们仅是与如权利要求书中所详述的、本发明公开的一些方面相一致的装置和方法的例子，本发明的范围并不局限于此。在不矛盾的前提下，本发明各个实施例中的特征可以相互组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
深能级瞬态谱是研究半导体的掺杂浓度、缺陷能级位、界面态(俘获界面)的一种有效手段，其原理是对被测半导体施加适当的反向偏置电压，并叠加一周期性的脉冲电压，在脉冲的作用下，电子在深能级上有一个填充、释放的过程，以此形成电容瞬态，通过电容瞬态的信息确定深能级瞬态谱的谱线。
现有深能级瞬态谱测试方法中，通过硬的开关切换来实现脉冲信号的注入，这种脉冲注入会产生过冲、振铃等信号，这些干扰信号主要源于阻抗失配、信号变化太快、线路走线形式。其中，阻抗匹配的调节并不符合实际的要求，这是由于深能级瞬态谱的测试方法是需要测量高频微弱电压和电流变化，增加阻抗匹配会影响被测件测试准确度。而线路走线形式也是无法避免的，尽可能的优化布线而不能完全消除信号的干扰。因此，我们从信号变化速率上考虑消除这种畸变，从而增加深能级瞬态谱能量注入的准确性和测量的精度。
现有深能级瞬态谱测试方法中，一般采用一个直流电源与一个脉冲开关施加给被测器件，通过控制脉冲开关的通断，在被测件两端叠加一个正向或者负向电压。这种突变式地注入脉冲信号会产生非常大的电压变化量和电流变化量，从而产生强烈的信号抖动、电磁干扰。结合图1来看，图1 所示是现有深能级瞬态谱测试方法中触发信号的矩形波形图。一般情况下，深能级瞬态谱触发波形采用矩形波产生，如图1所示，矩形波可以分解为基波和多个多次谐波，由于电路中分布参数的影响，这些高频谐波会产生畸变，出现过程和振铃，形成电磁干扰，干扰信号甚至会大至几个伏特，严重影响整个系统的性能。一方面，在该触发信号的方法中，由于干扰信号是随机的，很难采取相应的手段去消除干扰信号；另一方面，干扰还会通过传导和辐射的方式传播到系统的其它部分，对其余部分的微弱电压测量和微弱电流测量影响较大。因而，现有深能级瞬态谱测试方法中，触发信号的手段往往会引入多种干扰信号，且该种干扰信号难以消除，很大程度上影响了最终结果的准确性。
本发明第一方面的实施例提供了一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法，基于深能级瞬态谱触发信号的控制系统。图2所示为本发明实施例的深能级瞬态谱触发信号的控制系统的结构示意图，结合图2来看，包括控制电路1、数模转换器电路2和信号注入电路3，其中：
控制电路1电连接至数模转换器电路2，用于将控制电路1输出的数字信号传递至数模转换器电路2；
数模转换器电路2电连接至信号注入电路3，用于将数模转换器电路2 输出的模拟信号传递至信号注入电路3；
信号注入电路3电连接至被测器件4，用于将信号注入电路3输出的注入电压信号传递至被测器件4两端。
由此，通过设置控制电路1、数模转换器电路2和信号注入电路3，有效地将数字信号转换为模拟信号，再进行有效的注入，保证了信号触发的有效性，提高了测试的可靠性。
可选地，结合图3来看，图3所示为本发明实施例的深能级瞬态谱触发信号的控制系统的具体结构示意图，控制电路1包括控制器11，控制器 11用于根据上升下降设置时间，触发时机控制，生成对应的触发信号曲线数据。
可选地，结合图3来看，数模转换器电路2包括DA转换器21，DA 转换器21电连接至控制器11，用于将控制器11生成的指数曲线数据转化为模拟信号。
可选地，结合图3来看，信号注入电路3包括运算放大器31和注入电路32。其中，运算放大器31分别电连接至DA转换器21和注入电路32，用于将DA转换器21输出的模拟信号进行幅度放大形成注入电压信号，并输入至注入电路32。注入电路32驱动注入电压信号注入被测器件4。由此，保证被测器件4的两端顺利接受触发信号，形成电容变化。
图4所示为本发明实施例的深能级瞬态谱触发信号的控制方法的流程示意图，结合图4来看，包括步骤S1至步骤S3。
在步骤S1中，根据预设时长确定触发信号曲线数据，触发信号曲线数据包括零电压数据段、过渡曲线数据段、保持幅度数据段，在零电压数据段中，电压幅值保持为零，在保持幅度数据段中，电压幅值保持为预设常数，过渡曲线数据段构成零电压数据段和保持幅度数据段之间平滑的上升沿曲线或下降沿曲线，用于实现零电压数据段和保持幅度数据段之间的平滑过渡，其中，过渡曲线数据段形成的曲线平滑度由预设时长确定。本发明利用过渡曲线数据段，完成零电压数据段和保持幅度数据段之间的平稳过渡，以此有效防止了信号突变引起的畸变，保证了注入信号的平稳，有效防止了干扰。除此之外，有效根据预设时长获取实际需求，根据预设时长确定过渡曲线数据段形成曲线的脉宽，而脉宽对应着曲线平滑度，表示在过渡曲线数据段中数据变化的快慢，因而决定着曲线的平滑程度。曲线的平滑意味着形成波形没有尖锐边沿，出现一定程度内的抖动也是允许的，在平滑的曲线上，数据的变化是平稳的，有效地防止了信号的畸变，将其作为信号注入时，所得结果更为可靠准确。设置合适的预设时长，对应着合适的脉宽，数据变化平稳适中，因而形成曲线越平滑，能完成数据段之间的平稳过渡。
在步骤S2中，将指数曲线数据转化为模拟信号。由此，通过数模转化，将控制生成的数字信号有效转换为模拟信号，以便后续的信号有效注入。
在步骤S3中，对模拟信号进行调制形成注入电压信号，以将注入电压信号注入至被测器件4。由此，本发明利用过渡曲线数据段，使注入脉冲信号由零电压沿过渡曲线数据段波形形式构成信号的上升沿和下降沿，消除了施加在被测器件4的信号的尖锐边沿，消除其瞬态变化高频干扰，降低为已知频率的微弱干扰，提高了测试的可靠性。
可选地，结合图5来看，图5所示为本发明实施例的触发信号数据形成的波形示意图，其中，I段和V段为零电压数据段形成的曲线，II段和IV 段为过渡曲线数据段形成的曲线，III段为保持幅度数据段形成的曲线。过渡曲线数据段包括上升沿过渡曲线数据段，上升沿过渡曲线数据段包括多段上升平滑曲线数据段，用于使零电压数据段平滑过渡至保持幅度数据段。由此，本发明通过设置多个上升平滑曲线数据段，有效促使零电压数据段平稳地过渡至保持幅度数据段，防止硬切换引入的信号畸变，从而保证了深能级瞬态谱能量注入的准确性。在图5中，II段为上升沿过渡曲线数据段形成的曲线。
可选地，结合图5来看，过渡曲线数据段包括下降沿过渡曲线数据段，下降沿过渡曲线数据段包括多段下降平滑曲线数据段，用于使保持幅度数据段平滑过渡至零电压数据段。由此，本发明通过设置多个下降沿平滑曲线数据段，有效促使保持幅度数据段平稳地过渡至零电压数据段，防止硬切换引入的信号畸变，从而保证了深能级瞬态谱能量注入的准确性。在图5 中，IV段为下降沿过渡曲线数据段形成的曲线。
可选地，结合图5来看，过渡曲线数据段包括上升沿过渡曲线数据段和下降沿过渡曲线数据段，上升沿过渡曲线数据段形成的曲线和下降沿过渡曲线数据段形成的曲线互为镜像，其中，上升沿过渡曲线数据段用于使零电压数据过渡至保持幅度数据段，下降沿过渡曲线数据段用于使保持幅度数据段过渡至零电压数据段。由此，本发明通过设置上升沿过渡曲线数据段和下降沿过渡曲线数据段，有效促使零电压数据段和保持幅度数据段之间的平稳过渡，防止硬切换引入的信号畸变，从而保证了深能级瞬态谱能量注入的准确性。同时设置上升沿过渡曲线数据段和下降沿过渡曲线数据段的互为镜像，保证数据的周期性以及深能级瞬态谱能量注入的规律性。从图5中可以看出，上升沿过渡曲线数据段形成的曲线II段和下降沿过渡曲线数据段形成的曲线互为镜像。
可选地，多段平滑曲线数据段的曲线参数互不相同。由此，由于曲线参数的不同，数据变化的速率也不同，本发明通过在多段不同的曲线参数，使触发信号在脉冲电压为零的情况下沿分段指数曲线的轨迹缓慢开始，在中间段迅速上升，以此有效完成数据的平稳过渡，防止畸变的生成。
可选地，平滑曲线数据段包括指数曲线数据，指数曲线数据有对应的指数表达式，指数曲线数据的曲线参数为指数系数，指数系数为指数表达式中的指数。在生成指数曲线数据的步骤中，多段指数曲线数据的指数系数不同，其中，每一个指数曲线数据形成相应的指数曲线，指数曲线有对应的指数表达式，指数系数为指数表达式中的指数，用于反映数据变化的快慢。由此，由于指数系数的不同，数据变化的速率也不同，本发明通过在多段指数系数不同的指数曲线数据，使触发信号在脉冲电压为零的情况下沿分段指数曲线的轨迹缓慢开始，在中间段迅速上升，以此有效完成数据的平稳过渡，防止畸变的生成。
可选地，通过调节指数系数来确定零电压数据和保持幅度数据段之间快速过渡的时间。由此，由于指数系数的不同，数据变化的速率也不同，因而可以根据实际的需求，调节多段指数曲线数据的指数系数，即可改变数据变化的速率，从而有效调节快速过渡的时间，增加了本发明提供的信号触发方法的灵活性。
在本发明实施例中，图6所示为本发明实施例的生成触发信号曲线数据的流程示意图，结合图6来看，包括步骤S11至步骤S13。
在步骤S11中，根据预设时长，确定过渡曲线数据段形成曲线的曲线平滑度，其中，预设时长为零电压数据和保持幅度数据段之间的快速过渡的时间。由此，有效根据预设时长获取实际需求，根据预设时长确定过渡的脉宽，即过渡曲线数据段形成曲线的脉宽，而脉宽对应着曲线平滑度。
在步骤S12中，根据曲线平滑度，确定多段指数曲线数据形成的曲线对应的指数系数。由此，脉宽表示零电压数据和保持幅度数据段之间的快速过渡的时间，表示了数据变化的快慢，因而根据脉宽即可有效确定曲线平滑度。进一步而言，确定脉宽即确定了曲线平滑度，曲线平滑度也表示了数据变化的快慢，因而根据曲线平滑度可有效确定指数系数。
在步骤S13中，根据多个指数系数，生成对应的触发信号曲线数据。由于指数系数的不同，数据变化的速率也不同，因而可以根据实际的需求，调节多段指数曲线数据的指数系数，即可改变数据变化的速率，从而有效调节快速过渡的时间，增加了本发明提供的信号触发方法的灵活性。因而可以根据实际的需求，改变多段指数曲线数据的指数系数，即可改变数据变化的速率。
可选地，设置指数系数后，控制器11根据设置的指数系数对应的指数表达式形成的曲线进行数据采样，生成上升沿分段曲线数据段和下降沿分段曲线数据段。以此根据实际需求，通过调节上升沿和下降沿的时间，即可设置不同的指数系数，确定上升沿和下降沿的时间，触发时机控制，保证生成合适的指数曲线来进行平稳地信号注入。
在本发明一个具体的实施例中，仍然结合图5来看，图5中，零电压数据段形成的曲线I段由1-20个数据采样点形成，上升沿过渡曲线数据段形成的曲线II段由21-40个数据采样点形成，保持幅度数据段形成的曲线 III段由41-100个数据采样点形成，下降沿过渡曲线数据段形成的曲线IV 段由101-120个数据采样点形成，零电压数据段形成的曲线V段由121-140 个数据采样点形成。而1-140个数据采样点由控制器11控制采样生成，示例数据如表1所示。
表1
1-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140
3.74E-07 0.000101 0.985004 0.999725 0.999665 0.981684 7.64E-05
4.94E-07 0.001662 0.987723 0.999775 0.99959 0.977629 5.77E-05
6.54E-07 0.027324 0.989948 0.999816 0.9995 0.972676 4.36E-05
8.65E-07 0.449329 0.99177 0.999849 0.999389 0.966627 3.3E-05
1.15E-06 0.632121 0.993262 0.999877 0.999253 0.959238 2.49E-05
1.52E-06 0.698806 0.994483 0.999899 0.999088 0.950213 1.88E-05
2E-06 0.753403 0.995483 0.999917 0.998886 0.93919 1.42E-05
2.65E-06 0.798103 0.996302 0.999932 0.99864 0.925726 1.08E-05
3.51E-06 0.834701 0.996972 0.999945 0.998338 0.909282 8.13E-06
4.64E-06 0.864665 0.997521 0.999955 0.997971 0.889197 6.14E-06
6.14E-06 0.889197 0.997971 0.999955 0.997521 0.864665 4.64E-06
8.13E-06 0.909282 0.998338 0.999945 0.996972 0.834701 3.51E-06
1.08E-05 0.925726 0.99864 0.999932 0.996302 0.798103 2.65E-06
1.42E-05 0.93919 0.998886 0.999917 0.995483 0.753403 2E-06
1.88E-05 0.950213 0.999088 0.999899 0.994483 0.698806 1.52E-06
2.49E-05 0.959238 0.999253 0.999877 0.993262 0.632121 1.15E-06
3.3E-05 0.966627 0.999389 0.999849 0.99177 0.449329 8.65E-07
4.36E-05 0.972676 0.9995 0.999816 0.989948 0.027324 6.54E-07
5.77E-05 0.977629 0.99959 0.999775 0.987723 0.001662 4.94E-07
7.64E-05 0.981684 0.999665 0.999725 0.985004 0.000101 3.74E-07
结合图5来看，上升沿过渡曲线数据段形成的曲线II段由21-40个数据采样点形成，在本发明实施例中，上升沿过渡曲线数据段包含三段指数曲线数据，其分段曲线表达式为：
Figure BDA0002604683490000121
其中，n为采样点数，t为上升时间，N为脉冲宽度。由此，控制器11 依据上升沿过渡曲线数据段的曲线表达式采取相应的采样数据，形成上升沿过渡曲线数据段。零电压数据段、保持幅度数据段以及下降沿过渡曲线数据段的采集过程与上升沿分段曲线数据段的采集过程一致，在此不再赘述。
在本发明实施例中，图7所示为本发明实施例的注入信号的流程示意图，结合图7来看，包括步骤S31至步骤S32。
在步骤S31中，放大模拟信号的幅度，形成注入电压信号。由此，放大模拟信号，保证其能驱动注入信号。
在步骤S32中，驱动注入电压信号注入被测器件4。由此，由于模拟信号的驱动能力和电压幅度均不能达到注入要求，因此利用运算放大器对其进行放大，并接受幅度调节，运算放大器的输出用于驱动注入被测器件4，以此保证注入电压信号的有效注入。
可选地，信号注入电路包括运算放大器，用于放大模拟信号的幅度，运算放大器包括集成式运算放大器或分立式运算放大器，运算放大器的选择是根据注入电压信号的幅度和脉宽而确定。由此，设置运算放大器，以此有效放大模拟信号的幅度，以便后续将信号驱动注入至被测器件4。
本发明提供的一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法，利用过渡曲线数据段，使注入脉冲信号由零电压沿过渡曲线数据段函数波形形式构成信号的上升沿和下降沿，消除了施加在被测器件4的信号的尖锐边沿，消除其瞬态变化高频干扰，降低为已知频率的微弱干扰，提高了测试的可靠性。
本发明第二方面的实施例提供了一种深能级瞬态谱触发信号的装置，结合图8来看，图8所示为本发明实施例的深能级瞬态谱触发信号的装置800 的结构示意图，包括：
数据生成单元801，用于根据预设时长确定触发信号曲线数据，触发信号曲线数据包括零电压数据段、过渡曲线数据段、保持幅度数据段，在零电压数据段中，电压幅值保持为零，在保持幅度数据段中，电压幅值保持为预设常数，过渡曲线数据段构成零电压数据段和保持幅度数据段之间平滑的上升沿曲线或下降沿曲线，用于实现零电压数据段和保持幅度数据段之间的平滑过渡，其中，过渡曲线数据段形成的曲线平滑度由预设时长确定；
处理单元802，用于将触发信号曲线数据转化为模拟信号；
信号注入单元803，用于对模拟信号进行调制形成注入电压信号，以将注入电压信号注入至被测器件4。
深能级瞬态谱触发信号的装置与上述深能级瞬态谱触发信号的控制方法相对于现有技术所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
本发明第三方面的实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器读取并运行时，实现上述的深能级瞬态谱触发信号的控制方法。计算机可读存储介质与上述的深能级瞬态谱触发信号的控制方法相对于现有技术所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据预设时长确定触发信号曲线数据，所述触发信号曲线数据包括零电压数据段、过渡曲线数据段、保持幅度数据段，在所述零电压数据段中，电压幅值保持为零，在所述保持幅度数据段中，电压幅值保持为预设常数，所述过渡曲线数据段构成所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间平滑的上升沿曲线或下降沿曲线，用于实现所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间的平滑过渡，其中，所述过渡曲线数据段形成的曲线平滑度由所述预设时长确定，所述过渡曲线数据段包括多段平滑曲线数据段，多段所述平滑曲线数据段对应不同的曲线参数，所述曲线参数由对应的所述平滑曲线数据段形成的曲线平滑度确定，所述平滑曲线数据段包括指数曲线数据，所述指数曲线数据有对应的指数表达式，所述指数曲线数据的所述曲线参数为所述指数表达式中的指数系数；
根据预设时长确定触发信号曲线数据包括：根据所述预设时长，确定所述过渡曲线数据段形成曲线的所述曲线平滑度，其中，所述预设时长为所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间的快速过渡的时间；根据所述曲线平滑度，确定多段所述指数曲线数据形成的曲线对应的所述指数系数；根据多个所述指数系数，生成对应的所述触发信号曲线数据；
将所述触发信号曲线数据转化为模拟信号；
对所述模拟信号进行调制形成注入电压信号，以将所述注入电压信号注入至被测器件。
2.如权利要求1所述的深能级瞬态谱触发信号的控制方法，其特征在于，所述过渡曲线数据段包括上升沿过渡曲线数据段，所述上升沿过渡曲线数据段包括多段上升平滑曲线数据段，用于使所述零电压数据段平滑过渡至所述保持幅度数据段。
3.如权利要求1所述的深能级瞬态谱触发信号的控制方法，其特征在于，所述过渡曲线数据段包括下降沿过渡曲线数据段，所述下降沿过渡曲线数据段包括多段下降平滑曲线数据段，用于使所述保持幅度数据段平滑过渡至所述零电压数据段。
4.如权利要求1所述的深能级瞬态谱触发信号的控制方法，其特征在于，所述过渡曲线数据段包括上升沿过渡曲线数据段和下降沿过渡曲线数据段，所述上升沿过渡曲线数据段形成的曲线和所述下降沿过渡曲线数据段形成的曲线互为镜像，其中，所述上升沿过渡曲线数据段用于使所述零电压数据段过渡至所述保持幅度数据段，所述下降沿过渡曲线数据段用于使所述保持幅度数据段过渡至所述零电压数据段。
5.如权利要求1-4任一项所述的深能级瞬态谱触发信号的控制方法，所述对所述模拟信号进行调制形成注入电压信号，以将所述注入电压信号注入至被测器件包括：
放大所述模拟信号的幅度，形成所述注入电压信号；
驱动所述注入电压信号注入所述被测器件。
6.如权利要求5所述的深能级瞬态谱触发信号的控制方法，其特征在于，通过运算放大器放大所述模拟信号的幅度，所述运算放大器包括集成式运算放大器或分立式运算放大器，所述运算放大器的选择是根据所述注入电压信号的幅度和脉宽而确定。
7.一种深能级瞬态谱触发信号的装置，其特征在于，包括：
数据生成单元，用于根据预设时长确定触发信号曲线数据，所述触发信号曲线数据包括零电压数据段、过渡曲线数据段、保持幅度数据段，在所述零电压数据段中，电压幅值保持为零，在所述保持幅度数据段中，电压幅值保持为预设常数，所述过渡曲线数据段构成所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间平滑的上升沿曲线或下降沿曲线，用于实现所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间的平滑过渡，其中，所述过渡曲线数据段形成的曲线平滑度由所述预设时长确定，所述过渡曲线数据段包括多段平滑曲线数据段，多段所述平滑曲线数据段对应不同的曲线参数，所述曲线参数由对应的所述平滑曲线数据段形成的曲线平滑度确定，所述平滑曲线数据段包括指数曲线数据，所述指数曲线数据有对应的指数表达式，所述指数曲线数据的所述曲线参数为所述指数表达式中的指数系数；根据预设时长确定触发信号曲线数据包括：根据所述预设时长，确定所述过渡曲线数据段形成曲线的所述曲线平滑度，其中，所述预设时长为所述零电压数据段和所述保持幅度数据段之间的快速过渡的时间；根据所述曲线平滑度，确定多段所述指数曲线数据形成的曲线对应的所述指数系数；根据多个所述指数系数，生成对应的所述触发信号曲线数据；
处理单元，用于将所述触发信号曲线数据转化为模拟信号；
信号注入单元，用于对所述模拟信号进行调制形成注入电压信号，以将所述注入电压信号注入至被测器件。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现根据权利要求1-6中任一项所述的深能级瞬态谱触发信号的控制方法。
CN202010735277.4A 2020-07-28 2020-07-28 一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法、装置及存储介质 Active CN111766498B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010735277.4A CN111766498B (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法、装置及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010735277.4A CN111766498B (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法、装置及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111766498A CN111766498A (zh) 2020-10-13
CN111766498B true CN111766498B (zh) 2022-11-25

Family

ID=72727567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010735277.4A Active CN111766498B (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法、装置及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111766498B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0117259A1 (en) * 1983-02-23 1984-09-05 Magyar Tudományos Akadémia Müszaki Fizikai Kutato Intézete A method for determining charged energy states of semiconductor or insulator materials by using deep level transient spectroscopy, and an apparatus for carrying out the method
JPS61259559A (ja) * 1985-03-29 1986-11-17 レイケム・リミテツド 回路保護装置
CN102723931A (zh) * 2012-07-02 2012-10-10 优利德科技(成都)有限公司 一种宽动态高精度边沿时间可调的脉冲波产生方法
CN103076587A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 山西省电力公司电力科学研究院 传感器接收性能的标定方法、系统及超声波脉冲发生器
CN203027222U (zh) * 2012-12-13 2013-06-26 西安电子工程研究所 一种产生指数上升脉冲电流的发生器
CN103178809A (zh) * 2013-02-04 2013-06-26 深圳市鼎阳科技有限公司 一种dds脉冲边沿调节方法、模块和脉冲信号发生器
CN103868973A (zh) * 2014-04-04 2014-06-18 哈尔滨工业大学 一种基于深能级瞬态谱技术的双极型器件电离辐射损伤缺陷检测方法
CN105044781A (zh) * 2015-06-04 2015-11-11 成都理工大学 产生同步瞬变电磁信号源的系统和方法
CN110581081A (zh) * 2018-06-08 2019-12-17 米亚索莱高科公司 复用dlts和hscv测量系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0117259A1 (en) * 1983-02-23 1984-09-05 Magyar Tudományos Akadémia Müszaki Fizikai Kutato Intézete A method for determining charged energy states of semiconductor or insulator materials by using deep level transient spectroscopy, and an apparatus for carrying out the method
JPS61259559A (ja) * 1985-03-29 1986-11-17 レイケム・リミテツド 回路保護装置
CN102723931A (zh) * 2012-07-02 2012-10-10 优利德科技(成都)有限公司 一种宽动态高精度边沿时间可调的脉冲波产生方法
CN203027222U (zh) * 2012-12-13 2013-06-26 西安电子工程研究所 一种产生指数上升脉冲电流的发生器
CN103076587A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 山西省电力公司电力科学研究院 传感器接收性能的标定方法、系统及超声波脉冲发生器
CN103178809A (zh) * 2013-02-04 2013-06-26 深圳市鼎阳科技有限公司 一种dds脉冲边沿调节方法、模块和脉冲信号发生器
CN103868973A (zh) * 2014-04-04 2014-06-18 哈尔滨工业大学 一种基于深能级瞬态谱技术的双极型器件电离辐射损伤缺陷检测方法
CN105044781A (zh) * 2015-06-04 2015-11-11 成都理工大学 产生同步瞬变电磁信号源的系统和方法
CN110581081A (zh) * 2018-06-08 2019-12-17 米亚索莱高科公司 复用dlts和hscv测量系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
深能级陷阱对FET的光瞬态特性、等效噪声电流和漏电流升高的影响;王德宁 等;《物理学报》;19871031;1264-1272 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111766498A (zh) 2020-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102077099B (zh) 具有注入信号确定的开环负载牵引装置
CN112444715B (zh) 一种超导量子芯片串扰矩阵测量方法
CN111245512B (zh) 基于神经网络的可见光通信系统非线性信道建模方法
US20110035170A1 (en) Time-of-Flight Measurement Based on Transfer Function and Simulated Exponential Stimulus
CN107782972B (zh) 一种基于变pwm载波频率的电网阻抗测量方法
US20090232513A1 (en) Optical signal synchronization sampling apparatus and method, and optical signal monitoring apparatus and method using the same
CN104428963A (zh) 脉冲光源以及稳定地控制脉冲激光的相位差的方法
CN104133166A (zh) 一种大功率任意波发生装置及方法
Darling et al. High-power pulsed RF extraction from nonlinear lumped element transmission lines
CN103296568A (zh) 一种脉冲光纤激光器声光调制器驱动电源
CN111766498B (zh) 一种深能级瞬态谱触发信号的控制方法、装置及存储介质
CN103532529A (zh) 用于磁声信号检测的电磁脉冲噪声抑制方法及其装置
CN105548707A (zh) 一种电磁信号谐波失真自动测量方法及系统
CN113740609A (zh) 一种自适应电流源阻抗测量装置及测量方法
US9542358B1 (en) Overlapped fast fourier transform based measurements using flat-in-time windowing
Sharma et al. Automated time domain modeling of linear and nonlinear microwave circuits using recurrent neural networks
CN105471520A (zh) 一种应用于信号发生器的开环功率线性度自动调试方法
Nikonov et al. A frequency converter with controllable characteristics
CN118311503B (zh) 一种任意可变阈值的单比特宽带雷达系统
Zhang et al. Near‐binary multisine design with arbitrary sparse spectrum for fast BIS measurement
Casbon et al. Waveform engineering beyond the safe operating region: Fully active harmonic load pull measurements under pulsed conditions
CN206057546U (zh) 快沿信号产生电路及其有源前端、测试系统
CN100365425C (zh) 一种具有选择性激发的正负相位组合脉冲的实现方法
CN203482170U (zh) 一种基于超高速电压比较器的超快脉冲产生电路
CN115632301B (zh) 基于锁模激光增益控制的脉冲操控装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant