NL8502252A

NL8502252A - Werkwijze voor het op gelijkloop selecteren van variabele capaciteitsdioden en verzameling van op gelijkloop geselecteerde variabele capaciteitsdioden.

Info

Publication number: NL8502252A
Application number: NL8502252A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1985-08-15
Filing date: 1985-08-15
Publication date: 1987-03-02
Also published as: EP0216403A1; JPS6239779A

Description

“ 2, ίί"'" " ' *· " PHN 11.463 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Werkwijze voor het op gelijkloop selecteren van variabele capaciteits-dioden en verzameling van op gelijkloop geselecteerde variabele capaciteitsdioden.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het op gelijkloop selecteren van variabele capaciteitsdioden, waarbij de variabele capaciteitsdioden bij verschillende bedrijfsspanningen op hun capaciteitswaarde worden gemeten en waarbij met behulp van de gemeten 5 capaciteitswaarden een aantal toetsingen op gelijkloop aan de hand van een voorafbepaald kriterium plaatsvindt.

Variabele capaciteitsdioden, in het vervolg kortweg met VC-dioden aangeduid, worden vooral toegepast als afstemcapaciteiten in de HF- en oscillatorkringen van HF-ontvangtoestellen zoals T.V.- en 10 radio-ontvangers. De capaciteit van de VC-diode en daarmede de afstemfrequentie van de betreffende kring is daarbij veranderbaar door middel van een variabele afstemspanning die, in sperrichting, aan de VC-dioden van een aantal.kringen wordt toegevoerd. Het is daarbij van belang dat de afstemfrequentie van al deze kringen binnen nauwe grenzen 15 in gelijke mate varieert met de variabele afstemspanning.

Een probleem dat daarbij optreedt is dat het niet mogelijk blijkt om de daarvoor benodigde VC-dioden met voldoende gelijke capaciteit/spanning-karakteristiek te produceren. Dit wordt in de praktijk ondervangen door de geproduceerde VC-dioden op hun 20 capaciteit/spanning-karakteristiek te meten, ze op gelijkheid van hun capaciteit/spanning-karakteristiek te selecteren en de VC-dioden in de vorm van aldus op gelijkloop geselecteerde verzamelingen van bijvoorbeeld 120 dioden aan de producent van ontvangtoestellen af te leveren.

25 Bij de gebruikelijke methode van selecteren van VC- dioden wordt geselecteerd op basis van het relatieve verschil tussen de capaciteiten van de VC-dioden bij een aantal bedrijfsspanningen en wanneer dit verschil voor elk van de bedrijfsspanningen minder dan bijvoorbeeld 3 procent bedraagt, worden de betreffende dioden tot 30 dezelfde verzameling toegelaten. Verderop zal op de wijze van selecteren nader worden ingegaan. Op deze manier kan aan de gebruiker van de VC-dioden de garantie worden gegeven dat bij elke waarde van de bedrijfs- /r, -a* «·* «a Λ

~ V

-·.·· i. .. λ J -3 ___.

* V

PHN 11.463 2 (=afstem)spanning de capaciteit van elke diode van de verzameling niet meer dan 3 procent van die van elke andere diode van dezelfde verzameling afwijkt.

Het is echter gebleken dat bij deze gebruikelijke methode 5 van selecteren toch nog een aantal dioden binnen een verzameling terechtkomen die gelijkloopproblemen tussen de afstemkringen van het geproduceerde ontvangtoestel opleveren. Uiteraard is het mogelijk deze problemen te vermijden door een scherper selectiekriterium te hanteren, bijvoorbeeld door slechts een relatief capaciteitsverschil tussen de 10 VC-dioden van 2 procent toe te laten. Een dergelijk scherper kriterium impliceert echter dat het meet- en selectieproces een veel geringere opbrengst heeft, met dien overeenkomstig hogere kostprijs van de produkten.

De uitvinding beoogt dit bezwaar te ondervangen en de 15 werkwijze volgens de uitvinding vertoont daartoe het kenmerk, dat elke genoemde toetsing op gelijkloop tussen twee variabele capaciteitsdioden plaatsvindt op basis van hun capaciteitsvariatie als gevolg van een relatief geringe variatie van de bedrijfsspanning.

Door voor de selectie de capaciteitsvariatie als gevolg 20 van een relatief geringe variatie van de bedrijfsspanning te gebruiken, wordt bereikt dat de selectie van de VC-dioden althans mede plaatsvindt op basis van de onderlinge verschillen in de helling van de capaciteit/spannings-karakteristieken van de VC-dioden. Het inzicht waarop de uitvinding berust is dat de capaciteitsvariatieverschillen 25 (dit zijn de verschillen in de helling van de capaciteit/spannings-karakteristieken) van de VC-dioden veel grotere gelijkloopproblemen bij de toepassing van de VC-dioden opleveren dan de capaciteitsverschillen zelf van deze dioden.

Bij voorkeur is de werkwijze volgens de uitvinding 30 gekenmerkt doordat elke genoemde toetsing op gelijkloop tussen twee variabele capaciteitsdioden plaatsvindt op basis van althans een benadering van het verschil tussen de relatieve capaciteitsvariatie van een van de variabele capaciteits-dioden bij een relatief geringe variatie van de bedrijfsspanning en de relatieve capaciteits-variatie 35 van de andere variabele capaciteitsdiode bij dezelfde variatie van de bedrijfsspanning, waardoor aan de gebruiker van de VC-dioden gegarandeerd kan worden dat de relatieve afwijking in de helling tussen 8502252 s » PHN 11.463 3 elke twee dioden van een geselecteerde verzameling beneden een voorafbepaald percentage blijft.

De werkwijze volgens de uitvinding behoeft niet wezenlijk meer capaciteits-metingen te vereisen dan de tot nu toe bekende 5 werkwijze. Een voorkeurswerkwijze waarbij het aantal metingen niet wezenlijk verschilt van het gebruikelijke vertoont het kenmerk, dat voor een toetsing op gelijkloop de capaciteitswaarde van een variabele capaciteitsdiode bij slechts één gelijkspanning wordt gemeten en dat de capaciteitsvariatie als gevolg van een relatief geringe variatie van 10 de bedrijfsspanning wordt bepaald uit het verschil tussen deze capaciteitswaarde en de gememoriseerde capaciteitswaarde die gemeten is voor een voorafgaande toetsing bij een naastliggende bedrijfsspanning.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een verzameling VC-dioden die geselecteerd is volgens de werkwijze volgens de 15 uitvinding.

De uitvinding zal vervolgens nader worden uiteengezet mede aan de hand van de in de tekening weergegeven figuren. Hiervan toont: figuur 1 geschematiseerd het verloop van een selectie-20 proces zoals toegepast bij de produktie van VC-dioden, figuur 2 diagrammen ter illustratie van een dergelijk selectie-proces en figuren 3, 4 aan een aantal VC-dioden gemeten karakteristieken.

25 In figuur 1 is met 1 schematisch de produktiefase van VC-dioden voorgesteld. De geproduceerde VC-dioden worden in een controlefase 2 gecontroleerd op van belang zijnde eigenschappen zoals voldoende hoge zenerspanning en voldoende lage sperstroom en serieweerstand. Afgekeurde exemplaren worden bij 3 afgevoerd. Tevens kan 30 een eerste selectie plaatsvinden op basis van daarvoor geëigende kriteria bijvoorbeeld het verschil en/of de verhouding tussen de capaciteitswaarden aan de lage- en aan de hoge kant van het spanningsbereik.

In fase 4 vindt de eigenlijke selectie op gelijkloop op 35 de volgende wijze plaats.

1. Een eerste VC-diode wordt op capaciteitswaarde Cref (V) gemeten bij een aantal, bijvoorbeeld 9, verschillende meetspanningen met 8502252 ♦ ' PHN 11.463 4 stappen van 3 volt binnen het totale bereik van 0,5 tot 28 volt.

De meting vindt bij voorkeur plaats door de VC-diode in een meetbrug te plaatsen die bijvoorbeeld met een wisselspanning van 1 MHz wordt bedreven. Het is uiteraard ook mogelijk de 5 capaciteitswaarde indirect te meten door de VC-diode te plaatsen in een resonantiekring en vervolgens de resonantiefrequentie daarvan te meten.

2. Bij de gebruikelijke selectiemethode wordt voor elke meetspanning een maximum en een minimum grenswaarde bepaald die bijvoorbeeld 3¾ boven 10 respektievelijk 3¾ onder de gemeten capaciteitswaarde Cref ligt. Deze grenswaarden worden voor alle meetspanningen in een geheugen opgeslagen en vormen aldus een venster waarbinnen de gemeten waarde van een volgende diode moet liggen om op gelijkloop met de eerste diode te worden geselecteerd. Een dergelijk venster is 15 in figuur 2a getoont. De eerste diode wordt vervolgens in het vak B1 gedeponeerd.

3. Vervolgens wordt een tweede diode bij dezelfde spanningen gemeten. Elke gemeten waarde wordt vergeleken met de uit de eerste diode bepaalde grenswaarden. Valt één van de meetwaarden buiten het 20 venster van figuur 2a dan wordt deze tweede diode niet in het vak B1 toegelaten maar als eerste diode in het vak B2 gedeponeerd. Vallen alle meetpunten binnen het venster dat door de eerste diode is bepaald dan wordt de tweede diode in het vak B1 gedeponeerd en er worden nieuwe grenswaarden voor het B1 venster bepaald (zie figuur 25 2b), zodanig dat alle punten binnen het nieuwe venster niet meer dan 3¾ van de gemeten waarden van elk van de beide dioden in het vak B1 afwijken.

4. Elke volgende diode wordt op overeenkomstige wijze gemeten en achtereenvolgens vergeleken met de vensters van de vakken B1, B2 etcetera 30 totdat een vak gevonden is binnen welks venster de nieuwe diode valt. De diode wordt dan tot dit vak toegelaten en het venster van dit vak wordt overeenkomstig aangepast (figuur 2c).Dioden die tot geen enkel van de vakken B1 tot en met Bm worden toegelaten worden naar fase 2 teruggestuurd. De vakken B1 tot en met Bm worden 35 gevuld tot zij een bepaald aantal van bijvoorbeeld 120 dioden bevatten.

In produktiefase 5 wordt de verzameling VC-dioden van 8502252 ψ ' ΡΗΝ 11.463 5 elk vak op een drager, bijvoorbeeld een montageband vastgezet. Bij voorkeur worden op één montageband meerdere verzamelingen vastgezet onderling gescheiden door een geschikte markering. In 6 vindt tenslotte de eindcontrole plaats.

5 Zoals boven werd beschreven bewerkstelligt de gelijkloop- selectiefase 4 dat de relatieve capaciteitsafwijking van elke diode (C) van een geselecteerde verzameling dioden niet meer dan 3% van elke willekeurige andere diode (Cref) van de verzameling afwijkt. In dit geval is dus het selectiecriterium |S1|<3%, waarbij voor de 10 selectiegrootheid S1 geldt: C - Cref S1 = cref

Volgens de uitvinding wordt een andere selectiegrootheid gebruikt die gerelateerd is aan de mate van variatie van de helling van de capactiteit/spannings-karakteristiek van de VC-dioden. Volgens de 15 uitvinding wordt bij voorkeur de selectiegrootheid S2 gekozen waarvoor geldt *£ - ^ref ^ cref 20 S2 --—-—

Acref cref 25 Hierin stellen Δ C respektievelijk Λ cref de capaciteitsvariatie voor van de diode C respektievelijk cref tussen twee dicht bij elkaar gelegen meetspanningen. Deze methode vereist niet noodzakelijk het nemen van meer meetpunten dan bij de bekende methode. Het is voldoende om de bij een bepaalde meetspanning verkregen capaciteitswaarde in een 30 geheugen op te slaan en dit gegeven te gebruiken bij de bepaling van de selectiegrootheid behorende bij de volgende meetspanning.

De selectieprocedure kan verder op overeenkomstige wijze plaatsvinden als aan de hand van figuur 1 en 2 is beschreven. Dit houdt in dat van de eerste diode Crej de waarde van 35 Δ Cref cref voor de diverse meetspanningen wordt bepaald en dat daaruit voor elk van deze spanningen de boven- respektievelijk ondergrens wordt bepaald 85 ΰ 2 2 5 2 PHN 11.463 6 « * en gememoriseerd, met andere woorden er wordt hier weer een

selectievenster gevormd. Van elke volgende diode wordt de waarde van A C

c voor elke meetspanning bepaald en vergeleken met de voor deze meetspanning gememoriseerde onder- en bovengrens. Indien de 5 gemeten waarde van £ voor alle meetspanningen binnen de genoemde grenzen valt, wordt de betreffende diode tot de verzameling toegelaten en worden de nieuwe grenzen vastgesteld en gememoriseerd.

Figuur 3 geeft het verloop van de gebruikelijke selectie-grootheid S1 als functie van de spanning voor een drietal dioden II, III 10 en IV ten opzichte van een diode I die fungeert als Cre£.

Figuur 4 geeft het verloop van de nieuw voorgestelde selectiegrootheid S2 als functie van de spanning voor dezelfde diodes. Duidelijk is te zien dat de selectiegrootheid S2 een geheel afwijkend selectiekriterium oplevert. Waar met de gebruikelijke methode de dioden 15 II en III niet tot dezelfde selectie als diode I zouden worden toegelaten op grond van hun gedrag bij de lagere spanningen, is bij de voorgestelde selectiemethode veeleer het gedrag bij de hogere spanningen hiervoor bepalend. Verwacht mag worden (dit is nog in onderzoek) dat met de selectiegrootheid S2 veel grotere procentuele afwijkingen (tot ± 20 35%) kunnen worden toegelaten dan met selectiegrootheid S1 (± 3%).

Er zij op gewezen dat de onderhavige uitvinding niet beperkt is tot strikte toepassing van de selectiegrootheid S2 als boven gedefinieerd. Uiteraard kunnen ook numerieke benaderingen hiervan zonder bezwaar worden gebruikt.

25 c “ cref c “ cref

Met S1 --& -is af te leiden: cref c ^cref 30 S2 £? S3 - S1(1 + S3) waarin S3 = -.

*cref

Aangezien in de praktijk S1 aanzienlijk kleiner is dan S2 geldt bij benadering S2 45£S3. Derhalve kan als selectiegrootheid ook $ 5 η -o o ς ^ ij -3? V -s= a -= ΡΗΝ 11.463 7 Λ "ν'- __ * A c - A cref S3----worden toegepast.

^ cref

De capaciteit van een VC-diode kan ook indirect bepaald worden door de VC-diode met een geschikte zelfinductie L tot een 5 resonantiekring samen te bouwen, waarvan dan de resonantiefrequentie f = ^bepaald wordt.

2ΤΓ VLC

1 1 Met f — en fref - — 2lf VlC 2TTVl.Cj.gf 10 volgt dat voor de selectiegrootheid S2 ook geschreven kan worden Ai -Afref f fref S2 =—Tf- ^ref 15 Aangezien in de praktijk tfó fref is bij benadering ook de selectiegrootheid Af - Afref - goed bruikbaar.

ifxef 20 Verder zij opgemerkt dat waar in het bovenstaande een quotiënt is voorgesteld waarvan de teller het verschil tussen twee waarden vormt en de noemer één der beide waarden, als alternatief de noemer kan worden gevormd door de andere der beide waarden of bijvoorbeeld door het gemiddelde tussen beide waarden.

25 Binnen het kader van de uitvinding is het mogelijk de meetspanningen te variëren in stappen die over het totale meetspanningsbereik geleidelijk toe- of afnemen. Ook kan men de toegelaten (procentuele) afwijking tussen de onderlinge dioden over het meetspanningsbereik laten variëren.

f' * o ^ v

Claims

1. Werkwijze voor het op gelijkloop selecteren van variabele capaciteitsdioden, waarbij de variabele capaciteitsdioden bij verschillende bedrijfsspanningen op hun capaciteitswaarde worden gemeten en waarbij met behulp van de gemeten capaciteitswaarden een aantal 5 toetsingen op gelijkloop aan de hand van een voorafbepaald kriterium plaatsvindt, met het kenmerk, dat elke genoemde toetsing op gelijkloop tussen twee variabele capaciteitsdioden plaatsvindt op basis van hun capaciteitsvariatie als gevolg van een relatief geringe variatie van de bedrijfsspanning.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elke genoemde toetsing op gelijkloop tussen twee variabele capaciteitsdioden plaatsvindt op basis van althans een benadering van het verschil tussen de relatieve capaciteitsvariatie van een van de variabele capaciteitsdioden bij een relatief geringe variatie van de bedrijfsspanning en de 15 relatieve capaciteitsvariatie van de andere variabele capaciteitsdiode bij dezelfde variatie van de bedrijfsspanning.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat voor een toetsing op gelijkloop de capaciteitswaarde van een variabele capaciteitsdiode bij slechts één gelijkspanning wordt gemeten en dat 20 de capaciteitsvariatie als gevolg van een relatief geringe variatie van de bedrijfsspanning wordt bepaald uit het verschil tussen deze capaciteitswaarde en de gememoriseerde capaciteitswaarde die gemeten is voor een voorafgaande toetsing bij een naastliggende bedrijfsspanning.

4. Verzameling van variabele capaciteitsdioden geselecteerd 25 met de werkwijze volgens één of meer der voorafgaande conclusies. 8502252