PL68203B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 1JL1973 68203 KI. 21e,31/26 MKP GOlr 31/26 CZYTELNM Twórca wynalazku: Bogdan Golaj Wlasciciel patentu: Zaklady Radiowe im. M. Kasprzaka (Zaklad Doswiadczalny Aparatury Elektronicznej), Warszawa (Polska) Uklad do pomiaru impulsowego pradu wstecznego diod pólprzewodnikowych Przedmiotem wynalazku jest uklad do pomiaru im¬ pulsowego pradu wstecznego diod pólprzewodnikowych.Znane uklady do pomiaru impulsowego pradu wstecz¬ nego diod pólprzewodnikowych zawieraja generator im¬ pulsowy oraz wskaznik napiecia wyjsciowego, najcze¬ sciej w postaci oscyloskopu. Generator impulsowy po¬ winien zapewniac przeplyw odpowiedniego pradu prze¬ wodzenia przez badana diode oraz szybkie jej przela¬ czenie do odpowiedniego napiecia wstecznego.Podstawowa trudnosc przy pomiarze impulsowego pradu wstecznego, na podstawie którego okresla sie czas przelaczania diody w kierunku wstecznym, stanowi ko¬ niecznosc okreslenia wzgledem poziomu zerowego pra¬ dów, malej amplitudy zmian pradu wstecznego plynace¬ go przez rezystor pomiarowy w stosunku do kilkuset razy wiekszej amplitudy zmian pradu przewodzenia. W najdokladniejszych ukladach przeznaczonych do tego ro¬ dzaju pomiaru, trudnosci te czesciowo sie omija przez zastosowanie stopnia lampowego, który dla niepozada¬ nej czesci przebiegu impulsowego powstalej od pradu przewodzenia spelnia role obcinacza, zas dla przebiegu impulsowego pradu wstecznego — role wtórnika kato¬ dowego.Pomimo jednak zastosowania opisanego wyzej stop¬ nia lampowego, w znanych ukladach wystepuje na wyj¬ sciu stale, dodatnie wzgledem masy napiecie, które unie¬ mozliwia wprowadzenie mierzonego przebiegu na ekran lampy oscyloskopowej przy wysokiej czulosci wzmac¬ niacza Y oscyloskopu.Ponadto znane uklady nie zapewniaja odpowiednio niskiej rezystancji wyjsciowej wymaganej dla spelnienia warunku dopasowania ukladu. Ponadto uklad zawiera¬ jacy jednostopniowy wtórnik wyjsciowy, spelniajacy jednoczesnie role obcinacza dla niepozadanej czesci 5 przebiegu powstalej od pradu przewodzenia, do siatki którego dolaczony jest rezystor pomiarowy, charaktery¬ zuje sie dodatkowo niska skutecznoscia obciecia tej cze¬ sci przebiegu przy wzglednie wysokim poziomie wzmoc¬ nienia. i0 Natomiast inny ze znanych ukladów, którego rezystor pomiarowy dolaczony jest do siatki odpowiedniego wtórnika polaryzujacego analogiczny jak wyzej opisany wtórnik obcinajacy, charakteryzuje sie z kolei bardzo malym wzmocnieniem przy skutecznym poziomie ob- 15 ciecia niepozadanej czesci przebiegu powstalej od pra¬ du przewodzenia.Celem wynalazku jest uzyskanie skutecznego obcie¬ cia niepozadanej czesci przebiegu powstalej ód pradu przewodzenia przy wzglednie duzym wzmocnieniu, 20 latwosc sprowadzania mierzonego przebiegu na ekran lampy oscyloskopowej przy dowolnej czulosci wzmac¬ niacza Y oscyloskopu oraz uzyskanie odpowiednio ni¬ skiej rezystancji wyjsciowej ukladu, zas zadaniem tech¬ nicznym jest opracowanie ukladu elektrycznego prze- 25 znaczonego dla osiagniecia tego celu.Cel ten zostal osiagniety w ukladzie, do wyjscia któ¬ rego dolaczony jest miernik napiecia w postaci oscylo¬ skopu lub woltomierza stroboskopowego, zawierajacym pradowo-napieciowy generator impulsów przelaczajacych 30 oraz wtórnik obcinajacy, do siatki którego dolaczony 682033 jest rezystor pomiarowy, wyrózniajacym sie tym, ze wtórnik obcinajacy polaczony jest poprzez szeregowy obcinacz diodowy z wtórnikiem wyjsciowym, przy czym dodatni biegun jednego ze zródel napiecia zasilajacego dolaczony jest do generatora" impulsów przelaczajacych, wtórnika obcinajacego, szeregowego obcinacza diodowe¬ go i wtórnika wyjsciowego. Ujemny biegun drugiego zródla napiecia zasilajacego dolaczony jest do genera¬ tora impulsów przelaczajacych i wtórnika wyjsciowego.Przeciwne bieguny obydwu zródel napiec zasilajacych polaczone sa z masa ukladu.' Szeregowy obcinacz diodowy zawiera diode, korzyst¬ nie typu planarnego, której anoda dolaczona jest do ka¬ tody wtórnika obcinajacego, zas katoda do siatki wtór¬ nika wyjsciowego oraz poprzez rezystor do dzielnika napiecia polaryzacji, utworzonego z dwóch rezystorów i z kondensatora. Gniazdo wyjsciowe dolaczone jest do takiego punktu obwodu katodowego wtórnika wyjscio¬ wego, w którym staly potencjal jest równy potencjalowi masy ukladu.Dzieki takiemu rozwiazaniu konstrukcyjnemu uklad bedacy przedmiotem wynalazku charakteryzuje sie wzglednie duzym wzmocnieniem przy jednoczesnie bar¬ dzo skutecznym obcieciu niepozadanej czesci przebiegu powstalej od .pradu przewodzenia, przy czym obciecie ograniczone jest jedynie wartoscia napiecia odciecia diody obcinacza szeregowego.Ponadto uklad ma niska rezystancje wyjsciowa wy¬ magana dla spelnienia warunku dopasowania, zas staly potencjal na wyjsciu ukladu jest równy zeru przy zero¬ wej wartosci napiecia na wejsciu ukladu.Te zalety ukladu zapewniaja szybki i wygodny pomiar impulsowego pradu wstecznego diod pólprzewodniko¬ wych sredniej szybkosci, przy wzglednie malym uchy¬ bie pomiaru.Uklad wedlug wynalazku jest przedstawiony na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukladu, a fig. 2 — schemat ideowy ukladu.W przedstawionym na fig. 1 schemacie blokowym ba¬ dana dioda Dl jest dolaczona do generatora impulsów przelaczajacych 1 i do wtórnika obcinajacego 2 pola¬ czonego poprzez szeregowy obcinacz diodowy 3 z wtór¬ nikiem wyjsciowym 4, do wyjscia którego dolaczone jest gniazdo wyjsciowe.Generator impulsów przelaczajacych 1 oraz wtórnik wyjsciowy 4 dolaczony jest ponadto do dodatniego bie¬ guna napiecia zasilajacego Ul i ujemnego bieguna na¬ piecia zasilajacego U2, których przeciwne bieguny sa polaczone z masa ukladu, zas wtórnik obcinajacy 2 i szeregowy obcinacz diodowy 3 sa wlaczone pomiedzy dodatni biegun napiecia Ul i mase ukladu.W przedstawionym na fig. 2 schemacie ideowym ukladu katoda badanej diody Dl jest dolaczona 4° ge¬ neratora 1 impulsów przelaczajacych, zas anoda do re¬ zystora pomiarowego Rl i do siatki lampy LI stanowia¬ cej wtórnik obcinajacy 2. Szeregowy obcinacz diodo¬ wy 3 zawiera dzielnik napiecia polaryzacji skladajacy sie z rezystorów R4, R5 i kondensatora Cl oraz impul¬ sowej diody D2, której anoda dolaczona jest do katody lampy LI, zas katoda do siatki lampy L2 i rezystora siatkowego R3, którego drugi koniec jest dolaczony do dzielnika napiecia polaryzacji.Wtórnik wyjsciowy 4 jest zbudowany na lampie L2, której katoda jest dolaczona do gniazda wyjsciowego G 4 oraz rezystora R6 polaczonego w szereg z potencjo¬ metrem R7, do którego dolaczony jest kondensator od- sprzegajacy C2. Dzialanie ukladu bedacego przedmio¬ tem wynalazku jest opisane nizej. 5 Z generatora impulsów przelaczajacych 1 na badana diode Dl podaje sie pradowo-napieciowe impulsy prze¬ laczajace, powodujace okresowe przelaczanie badanej dio¬ dy Dl z kierunku przewodzenia na kierunek zaporo¬ wy. Zarówno przeplyw pradu przewodzenia, jak i prze- 10 plyw pradu wstecznego badanej diody Dl wywoluje spa¬ dek napiecia na rezystorze pomiarowym Rl wlaczonym w szereg z dioda Dl, przy czym podlegajaca pomiarowi czesc przebiegu powstala od pradu wstecznego posiada polaryzacje dodatnia, a niepozadana czesc od pradu 15 przewodzenia — polaryzacje ujemna.Z uwagi na znacznie wieksza wartosc pradu przewo¬ dzenia, niz pradu wstecznego, spadek napiecia od pradu przewodzenia na rezystorze Rl nalezy ograniczyc tak, aby umozliwiony byl pomiar przebiegu pradu wstecz- 20 nego na oscyloskopie, przy czym im bardziej skuteczne jest to ograniczenie przy wzglednie duzym wzmocnieniu ukladu, tym bardziej dokladny jest pomiar. Dlatego przebieg napiecia z rezystora Rl jest podawany na siat¬ ke lampy LI, której anoda jest zasilana dodatnim na- 25 pieciem wzgledem masy ukladu, a katoda polaczona jest poprzez rezystor R2 z masa ukladu. Dzieki temu niepozadany ujemny spadek napiecia na rezystorze po¬ miarowym Rl od pradu przewodzenia badanej diody Dl zostaje czesciowo obciety przez lampe LI, natomiast 30 mierzony przebieg pradu wstecznego, wywolujacy do¬ datni spadek napiecia na tym rezystorze wprowadza w stan przewodzenia lampe LI, która pracuje wtedy jako wtórnik katodowy.Czesciowe obciecie przez lampe LI niepozadanego przebiegu od pradu przewodzenia jest jednak niewystar¬ czajace, bowiern pozostaly poziom tego napiecia jest równy napieciu odciecia lampy LI, które jest stosunko¬ wo duze z uwagi na koniecznosc pracy przy duzym na¬ pieciu anodowym wymaganym dla zapewnienia odpo- wiedniego wzmocnienia ukladu.Dlatego przebieg mierzony zostaje podany na wtór¬ nik wyjsciowy 4 zbudowany na lampie L2 przez dodat¬ kowy, szeregowy obcinacz diodowy 3 zawierajacy diode D2. Koniecznosc zastosowania szeregowego obcinacza diodowego wynika stad, ze w tym przypadku wplyw na uchyb pomiaru ma tylko proces wlaczania diody D2, który jest najszybszym procesem zachodzacym w dio¬ dzie pólprzewodnikowej. Dzieki temu, ze dioda D2 jest _0 szybka dioda impulsowa, korzystnie typu planarnego, pracujaca w tym przypadku przy wzglednie niskim po¬ ziomie pradu przewodzenia i napiecia wstecznego, pro¬ ces wlaczania diody D2 zachodzi tak szybko, ze jego wplyw na uchyb pomiaru impulsowego pradu wsteczne- 55 go badanej diody Dl jest do pominiecia.. Dzielnik napiecia skladajacy sie z rezystorów R4 i R5 oraz kondensatora Cl zapewnia odpowiednia polary¬ zacje diody D2, przy czym wartosc napiecia polaryza¬ cji powinna byc tak dobrana, aby przy zerze napiecia 30 na siatce lampy LI, dioda D2 byla w stanie przewodze¬ nia w punkcie pracy lezacym na poczatku liniowej cze¬ sci jej charakterystyki przewodzenia. Dzieki temu uzy¬ skany na rezystorze siatkowym R3 przebieg napiecia posiada w znacznym stopniu ograniczona czesc przebie- C5 gu powstala od pradu przewodzenia badanej diody Dl,68203 zas przebieg powstaly od pradu wstecznego diody Dl jest przenoszony przez uklad ze wzglednie duzym wzmocnieniem, niezaleznym od wartosci amplitudy tego przebiegu. Przebieg napiecia z rezystora R3 jest poda¬ wany na siatke lampy L2 stanowiaca wtórnik wyjscio¬ wy 4.Lampa L2 pracuje w ukladzie wtórnika katodowego, przy czym anoda lampy L2 jest zasilana dodatnim na¬ pieciem wzgledem masy ukladu, a katoda napieciem ujemnym poprzez potencjometr R7 polaczony szerego¬ wo z rezystorem R6. Przy zerze napiecia na siatce lam¬ py LI, lampa L2 jest przewodzaca i na katodzie lam¬ py L2, do której dolaczone jest gniazdo wyjsciowe G, wystepuje potencjal równy potencjalowi masy ukladu.Dla dokladnego sprowadzania potencjalu katody lampy L2 na mase ukladu sluzy potencjometr R7 odblokowany kondensatorem C2. Dzieki temu mierzony przebieg mo¬ ze byc zawsze sprowadzony na ekran lampy oscylosko¬ powej niezaleznie od czulosci wzmacniacza Y oscylo¬ skopu. Jednoczesnie wtórnik wyjsciowy 4 zbudowany na lampie L2 zapewnia niska rezystancje wyjsciowa wy¬ magana dla spelnienia warunku dopasowania ukladu. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. ]. Uklad do pomiaru impulsowego pradu wstecznego diod pólprzewodnikowych, do wyjscia którego dolaczo¬ ny jest wskaznik napiecia w postaci oscyloskopu lub woltomierza stroboskopowego, zawierajacy pradowo-na- pieciowy generator impulsów przelaczajacych oraz wtór¬ nik obcinajacy, do siatki którego dolaczony jest rezy¬ stor pomiarowy, znamienny tym, ze wtórnik obcinajacy 5 (2) polaczony jest poprzez szeregowy obcinacz diodo¬ wy (3) z wtórnikiem wyjsciowym (4), przy czym dodat¬ ni biegun jednego ze zródel napiecia zasilajacego (Ul) dolaczony jest do generatora impulsów przelaczajacych (1), wtórnika obcinajacego (2), szeregowego obcinacza 10 diodowego (3) i wtórnika wyjsciowego (4), zas ujemny biegun drugiego zródla napiecia zasilajacego (U2) dola¬ czony jest do generatora impulsów przelaczajacych (1) i wtórnika wyjsciowego (4), a przeciwne bieguny oby¬ dwu zródel napiec zasilajacych (Ul, U2) polaczone sa 15 z masa ukladu.

2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze szere¬ gowy obcinacz diodowy (3) zawiera diode (Dl), korzyst¬ nie typu planarnego, której anoda dolaczona jest do ka¬ tody lampy (LI) wtórnika obcinajacego (2), zas katoda 20 do siatki lampy (L2) wtórnika wyjsciowego (4) oraz poprzez rezystor (R3) do dzielnika napiecia polaryzacji utworzonego z dwóch rezystorów (R4, R5) oraz kon¬ densatora (Cl).

3. Uklad wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny rym, ze 25 gniazdo wyjsciowe (G) dolaczone jest do takiego punk¬ tu obwodu katodowego lampy (L2) wtórnika wyjsciowe¬ go (4), którego staly potencjal jest równy potencjalowi masy ukladu.KI. 21e,31/26 68203 MKPGOlr 31/26 *U, 0- "U' ^-1 + U2 ^ "U2 0- u™? L_°1_J U 3 U 4 ii "© Fig. 1 +u,tf r -uz & Fig- 2 WDA-1. Zam. 6642, naklad 115 egz. Cena zl 10,— PL PL