RU1800392C - Automatic device for measurement of differential parameters of nonlinear elements - Google Patents

Automatic device for measurement of differential parameters of nonlinear elements

Info

Publication number
RU1800392C
RU1800392C SU904810912A SU4810912A RU1800392C RU 1800392 C RU1800392 C RU 1800392C SU 904810912 A SU904810912 A SU 904810912A SU 4810912 A SU4810912 A SU 4810912A RU 1800392 C RU1800392 C RU 1800392C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
microcomputer
input
information
analog
Prior art date
Application number
SU904810912A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Лукич Свирид
Original Assignee
Минский радиотехнический институт
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 Минский радиотехнический институт filed Critical Минский радиотехнический институт
Priority to SU904810912A priority Critical patent/RU1800392C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1800392C publication Critical patent/RU1800392C/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике, предназначено дл  автоматического измерени  активной составл ющей проводимости, емкости и добротности различных нелинейных и линейных элементов в параллельной и/или в последовательных схемах замещени  параметров с повышенной точность и быстродействием измерений в широком диапазоне рабочих частот. Сущность изобретени : автоматическое устройство дл  измерени  дифференциальных параметров нелинейных элементов содержит аналого-цифровой преобразователь координат перехода через ноль второй производной, измерительный блок с исследуемым нелинейным элементом , многоканальный переключатель, мик- роЭВМ, блок отображени  информации и кодоуправл емый источник напр жени  смещени . В результате осуществлени  операции двойного формировани  достоверной цифровой информации о координатах перехода через ноль второй производной от амплитудно-частотной характеристики измерительного блока соответственно с отключенным и подключенным исследуемым нелинейным элементом и последующим вычислением искомых параметров с помощью микроЭВМ повышаютс  точность и быстродействие измерений без сокращени  диапазона рабочих частот. 3 ил. / ЁThe invention relates to a radio measuring technique, for the automatic measurement of the active component of the conductivity, capacitance and quality factor of various nonlinear and linear elements in parallel and / or serial parameter equivalent circuits with increased accuracy and speed of measurements in a wide range of operating frequencies. SUMMARY OF THE INVENTION: An automatic device for measuring the differential parameters of nonlinear elements comprises an analog-to-digital converter for the coordinates of the zero-second derivative transition, a measuring unit with a non-linear element under study, a multi-channel switch, a microcomputer, an information display unit, and a code-controlled bias voltage source. As a result of the operation of double generation of reliable digital information on the coordinates of the transition through zero of the second derivative of the amplitude-frequency characteristic of the measuring unit, respectively, with the non-linear element under study disconnected and connected and subsequent calculation of the desired parameters using a microcomputer, the accuracy and speed of measurements are improved without reducing the range of operating frequencies. 3 ill. / Yo

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике, предназначено дл  автоматического измерени  активной составл ющей проводимости (сопротивлени  потерь), емкости и добротности различных нелинейных и линейных элементов в параллельной и/или в последовательной схемах замещени  параметров с повышенной точностью и быстродействием измерений в широком диапазоне рабочих частот и может быть использовано в подсистемах технической диагностики радиотехнических элементов автоматизированных систем контрол  различной радиоэлектронной аппаратуры , а также при технологическом кон троле параметров полупроводниковых приборов и других объектов.The invention relates to a radio-measuring technique, is intended for automatic measurement of the active component of conductivity (loss resistance), capacitance and quality factor of various nonlinear and linear elements in parallel and / or in series parameter equivalent circuits with increased accuracy and speed of measurements in a wide range of operating frequencies and can be used in the subsystems of the technical diagnostics of radio engineering elements of automated control systems for various radio electronic devices parameters, as well as during technological control of the parameters of semiconductor devices and other objects.

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  измерени  без сокращени  диапазона рабочих частот.The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of measurement without reducing the range of operating frequencies.

На фиг.1 представлена структурна  схема , автоматического устройства дл  измерени  дифференциальных параметров нелинейных элементов; на фиг.2 - диаграммы , по сн ющие принцип работы предлагаемого автоматического устройства; на фиг.З - структурна  схема алгоритма работы мик- роЭВМ.Figure 1 is a block diagram of an automatic device for measuring differential parameters of non-linear elements; Fig. 2 is a diagram illustrating the principle of operation of the proposed automatic device; Fig. 3 is a structural diagram of a microcomputer operation algorithm.

0000

о оoh oh

GJ Ю ЮGJ Yu Yu

Автоматическое устройство дл  измерени  дифференциальных параметров нелинейных элементов (фиг.1) содержит аналого-цифровой преобразователь 1 координат перехода через ноль второй производной , измерительный блок 2 с исследуемым нелинейным элементом 3, многоканальный переключатель 4, микро- ЭВМ 5, блок 6 отображени  информации и кодоуправл емый источник 7 напр жени  смещени .The automatic device for measuring the differential parameters of nonlinear elements (Fig. 1) contains an analog-to-digital converter 1 of the coordinates of the transition through zero of the second derivative, a measuring unit 2 with the investigated nonlinear element 3, a multi-channel switch 4, microcomputer 5, information display unit 6 and code control bias voltage source 7.

Измер емые с помощью устройства дифференциальные параметры исследуемого нелинейного элемента в параллельной схеме замещени  - емкость Сх, активна  составл юща  проводимости Gx и добротность Qx определ етс  следующими математическими соотношени ми:The differential parameters of the non-linear element under study measured in the parallel equivalent circuit with the device — the capacitance Cx, the active component of the conductivity Gx, and the quality factor Qx are determined by the following mathematical relations:

Л f f2 - f 1L f f2 - f 1

(6)(6)

Соотношени  дл  искомых параметров нелинейного элемента, измер емых в последовательной схеме замещени , соответственно емкости Сх, активного сопротивлени  vx и добротности dfc могутThe ratios for the desired parameters of the nonlinear element, measured in a sequential equivalent circuit, respectively, capacitance Cx, active resistance vx and quality factor dfc can

быть представлены в следующем виде: be presented as follows:

11

4 Л2 L (ff52 - f§i) vx 2 T2jrL(A f2- A fi) 14 L2 L (ff52 - f§i) vx 2 T2jrL (A f2- A fi) 1

Qx Qx

(7)(7)

(8)(8)

(9)(9)

Исходное состо ние и пор док функционировани  автоматического устройства (фиг.1) определ ет микроЭВМ 5, дл  подготовки к работе которой необходимо выполнить р д общеизвестных операций. Первоначально отредактированна  программа вычислений параметров исследуемых нелинейных элементов 3 (текст программы прилагаетс ) совместно с алгоритмическим  зыком, на котором работает микроЭВМ 5, например БЭЙСИК, записываетс  в посто нное запоминающее устройство (ПЗУ), где и подлежит хранению.The initial state and the operating order of the automatic device (Fig. 1) are determined by the microcomputer 5, for the preparation of which it is necessary to perform a number of well-known operations. The initially edited program for calculating the parameters of the investigated nonlinear elements 3 (the program text is attached), together with the algorithmic language on which the microcomputer 5 works, for example BASIC, is written to a read-only memory (ROM), where it is to be stored.

Перед каждым новым включением в работу автоматического устройства информаци  с ПЗУ переписываетс  в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), затем по соответствующей команде (дл  этого используетс  клавиша ПУСК) вызываетс  данна  программа и на экране блока 6 отображени  информации по вл етс  комментарий , указывающий оператору пор док действий. При этом на первых четырех шинах третьего порта ввода-вывода микро- ЭВМ 5 устанавливаютс  нулевые уровни сигналов. На остальных шинах всех портов ввода-вывода микроЭВМ 5 также исходно устанавливаютс  нулевые потенциалы, хот  их наличие и не имеет существенного значени  дл  нормальной работы измерительного устройства в целом.Before each new start-up of the automatic device, the information from the ROM is copied to the random access memory (RAM), then this program is called up by the appropriate command (the START key is used) and a comment is displayed on the screen of the information displaying unit 6 indicating the order to the operator action. At the same time, the signal levels are set to zero on the first four buses of the third input / output port of the microcomputer 5. On the remaining buses of all the input / output ports of the microcomputer 5, zero potentials are also initially set, although their presence is not essential for the normal operation of the measuring device as a whole.

В дальнейшем в соответствии со структурной схемой (фиг.З) алгоритма работы микроЭВМ 5 последовательно во времени в диалоговом режиме с клавиатуры осуществл етс  ввод значени  индуктивности L измерительного блока 2 с последующим вычислением коэффициента:Subsequently, in accordance with the structural diagram (Fig. 3) of the operation algorithm of the microcomputer 5, the value of the inductance L of the measuring unit 2 is inputted sequentially in time in dialogue mode from the keyboard, followed by the calculation of the coefficient:

М M

11

4л214l21

(10)(10)

вход щего составной частью в соотношени  (1) и (7) дл  искомых параметров. В случае выполнени  измерительного блока 2 с неизменной индуктивностью L, ее величина и коэффициент М (10) представл ют собой константы и их значени  могут быть занесены в ПЗУ микроЭВМ 5 при первичной отладке программы вычислени  искомых параметров.constituent in the relations (1) and (7) for the desired parameters. In the case of measuring block 2 with a constant inductance L, its value and coefficient M (10) are constants and their values can be entered in the ROM of the microcomputer 5 during the initial debugging of the program for calculating the desired parameters.

Затем ввод т схемы замещени  W, причем при измерени х параметров нелинейных элементов 3 по параллельной схеме замещени  значение переменной W принимаетс  равным нулю (W 0), а по последовательной схеме замещени  - единице (). В соответствии с этим на первой шине Vi третьего порта ввода-вывода микроЭВМ 5 формируетс  нулевой или единичный потенциал (фиг.2 а), который, передава-  сь на второй управл ющий вход измерительного блока 2, производит коммутацию исследуемого нелинейного элемента 3 по параллельной или последовательной схемы замещени  его параметров.Then, the equivalent circuits W are introduced, and when measuring the parameters of the nonlinear elements 3 by the parallel equivalent circuit, the value of the variable W is taken to be zero (W 0), and by the sequential equivalent circuit to the unit (). In accordance with this, on the first bus Vi of the third input / output port of the microcomputer 5, zero or unit potential is generated (Fig. 2 a), which, transmitted to the second control input of the measuring unit 2, commutes the investigated non-linear element 3 in parallel or sequential equivalent circuit of its parameters.

После этого ввод т требуемое значение напр жени  смещени  Уф, представл емоеAfter that, the required value of the bias voltage Uf, represented by

0 в виде дес тичного числа в пределах от нул  до некоторой максимальной величины, например 32В, на которую спроектирован ко- доуправл емый источник 7 напр жени  смещени , исход  из условий измерений па5 раметров исследуемых нелинейных элементов 3.0 in the form of a decimal number ranging from zero to a certain maximum value, for example 32V, onto which a co-controlled bias voltage source 7 is designed, proceeding from the measurement conditions of parameters 5 of the investigated non-linear elements 3.

Следует отметить, что максимальное значение напр жени  смещени , получаемого на выходе кодоуправл емого источни0 ка 7, определ етс  в пределе размаха максимального выходного напр жени , используемого совместно с цифроаналоговым преобразователем операционного усилител . Дл  отечественного высоковольтногоIt should be noted that the maximum value of the bias voltage obtained at the output of the code-controlled source 7 is determined within the range of the maximum output voltage used in conjunction with the digital-to-analog converter of the operational amplifier. For domestic high voltage

5 операционного усилител  типа К1 408УД1 максимальное выходное напр жение составл ет +19 В (4), что позвол ет получить, использу  схему смещени  выходного уровн , максимальное напр жение на выходе5 of the K1 408UD1 type operational amplifier, the maximum output voltage is +19 V (4), which allows us to obtain, using the output level bias circuit, the maximum output voltage

0 кодоуправл емого источника 7 до 38В. Примен   известные схематические решени , обсуждаемое напр жение получают произвольной величины, однако точность его установки определ етс  разр дностью0 code-controlled source 7 to 38V. Using well-known schematic solutions, the discussed voltage is obtained of arbitrary value, however, the accuracy of its installation is determined by the bit

5 используемого цифроаналогового преобразовател , котора  должна быть не менее 12. К сожалению разр дность цифроаналогового преобразовател  известными средствами получить трудно, и это определило5 of the used digital-to-analog converter, which must be at least 12. Unfortunately, it is difficult to obtain the resolution of the digital-analog converter by known means, and this determined

0 реализацию кодоуправл емого источника 7 напр жени  смещени  как 12-разр дного функционального блока. В св зи с этим все шины первого и второго портов ввода-вывода микроЭВМ 5 соединены лишь с многока5 нальным переключателем 4, который  вл етс  16-разр дным, а с кодоуправл е- мым источником 7 задействовано только 12 шин, что не нарушает нормального функционировани  микроЭВМ 5.0 implementation of a code-controlled bias voltage source 7 as a 12-bit function block. In this regard, all the buses of the first and second input / output ports of the microcomputer 5 are connected only with the multi-channel switch 4, which is 16-bit, and only 12 buses are used with the code-controlled source 7, which does not interfere with normal operation microcomputer 5.

0Введенное численное значение напр жение смещени  Уф микроЭВМ 4 переводит в цифровой двоичный код, который по вл етс  на соответствующих шинах ее первого и второго портов ввода/вывода, пе5 редаетс  на соответствующие цифровые шины кодоуправл емого источника 7 напр жени  смещени  и воздействует на изолированные от входной части выходные шины многоканального переключател  4, наход щегос  в исходном (нулевом) состо нии, так0 The entered numerical value of the bias voltage Uv of the microcomputer 4 is converted into a digital binary code, which appears on the corresponding buses of its first and second input / output ports, 5 is transmitted to the corresponding digital buses of the code-controlled source 7 of the bias voltage and acts on the biased voltage isolated from the input parts of the output bus of the multi-channel switch 4, which is in the initial (zero) state, so

как на его управл ющем входе отсутствует сигнал с второго выхода аналого-цифрового преобразовател  1 координат перехода через ноль второй производной. С целью снижени  составл ющей погрешности установки напр жени  смещени , обусловленной конечной величиной разр дности кодоуправл емого источника 7, на экран блока 6 отображени  информации в дальнейшем выводитс  не вводима  величина напр жени  смещени , а его значение, соответствующее получаемому двоичному коду .as there is no signal from the second output of the analog-to-digital converter 1 of the coordinates of the transition through zero of the second derivative at its control input. In order to reduce the component error in setting the bias voltage due to the finite bit size of the code-controlled source 7, the bias voltage value is not input to the screen of the information displaying unit 6, but its value corresponding to the received binary code.

После ввода и преобразовани  данной информации на второй шине V 2.третьего порта ввода/вывода микроЭВМ 5 формируетс  относительно короткий импульс (фиг.2б), который, воздейству  на управл ющий вход, записывает в регистры кодоуправл емого источника 7 напр жени  смещени  информацию, имеющуюс  на его цифровых шинах. По окончании действи  указанного импульса цифрова  информаци  в регистрах сохран етс , и на выходе кодоуправл емого источника 7 образуетс  напр жение смещени , в точности соответствующее сформированному двоичному коду , которое передаетс  по второму информационному входу в измерительный блок 2 и далее воздействует на исследуемый нелинейный элемент 3.After inputting and converting this information on the second bus V 2. of the third input / output port of the microcomputer 5, a relatively short pulse is generated (Fig.2b), which, acting on the control input, writes information available to the registers of the code-controlled bias voltage source 7 on his digital buses. At the end of the specified pulse, the digital information is stored in the registers, and at the output of the code-controlled source 7, a bias voltage is generated that corresponds exactly to the generated binary code, which is transmitted via the second information input to the measuring unit 2 and then acts on the non-linear element 3 under study.

Вскоре на третьей шине V J третьего порта ввода-вывода микроЭВМ 5 формируетс  относительно короткий пр моугольный импульс (фиг.2в), который, воздейству  на управл ющий вход аналого-цифрового преобразовател  1, своим передним фронтом приводит в действие данный преобразователь по выполнению всех операций, св занных как с установкой начальных условий работы, так и формированием достоверной цифровой измерительной информации о координатах перехода через ноль второй производной от амплитудно-частотной характеристики измерительного блока 2 с отключенным исследуемым нелинейным элементом 3.Soon, a relatively short rectangular pulse is generated on the third bus VJ of the third input / output port of the microcomputer 5 (Fig.2c), which, acting on the control input of the analog-to-digital converter 1, activates this converter with its leading edge to perform all operations, associated with both setting the initial operating conditions and the formation of reliable digital measurement information about the coordinates of the transition through zero of the second derivative of the amplitude-frequency characteristic of the measuring unit 2 with the investigated non-linear element 3 disabled.

Исходно аналого-цифровой преобразователь 1 на своих втором выходе и информационных выходах устанавливает нулевые потенциалы, а на первом выходе формирует частотно-модулированный испытательный сигнал с малой девиацией, максимально возможной амплитудой и несущей частотой, соответствующей нижней границе частотного диапазона работы автоматического устройства , который воздействует на первый информационный вход измерительного блока 2. При этом измерительный блок 2,Initially, the analog-to-digital converter 1 sets zero potentials at its second output and information outputs, and generates a frequency-modulated test signal with small deviation, maximum amplitude and carrier frequency corresponding to the lower boundary of the frequency range of the automatic device, which affects the first information input of the measuring unit 2. In this case, the measuring unit 2,

облада  собственной резонансной частотой , как правило, отличной от нижней границы частотного диапазона работы измерительного устройства, сигнал на свойpossessed its own resonant frequency, as a rule, different from the lower limit of the frequency range of the measuring device, the signal to

выход не пропускает, и следовательно, сигнал на информационном входе аналого- цифрового преобразовател  1 отсутствует. В свою очередь отсутствие сигнала на втором выходе аналого-цифрового преобразовател  1 приводит к тому, что выходные шины многоканального переключател  4 остаютс  изолированным от основной части схемы, а микроЭВМ 5 по истечении длительности запускающего импульса (фиг.2в), действовавшего на третьей шине V$, не получа  информации по п той шине своего третьего порта ввода-вывода, переходит в режим непрерывного опроса готовности данных на шинах первого и второго портов ввода-вывода .the output does not pass, and therefore, there is no signal at the information input of the analog-to-digital converter 1. In turn, the absence of a signal at the second output of the analog-to-digital converter 1 leads to the fact that the output buses of the multi-channel switch 4 remain isolated from the main part of the circuit, and the microcomputer 5 after the duration of the start pulse (Fig.2c), acting on the third bus V $ Having not received information on the fifth bus of its third input / output port, it switches to the continuous readiness mode for data on the buses of the first and second input / output ports.

Спуст  некоторое предельно короткое врем  т уст.1 (фиг.2г), достаточное дл  установлени  начальных условий работы аналого-цифрового преобразовател  1, на егоAfter a very short time, set 1 (Fig. 2d), sufficient to establish the initial operating conditions of the analog-to-digital converter 1, on its

первом выходе начинает измен тьс  (увеличиватьс ) частота несущей частотно-модулированного испытательного сигнала. По мере увеличени  частоты несущей этого сигнала и приближени  ее к полосе пропускани  измерительного блока 2 на выходе последнего по вл етс  сложный, измен ющийс  во времени по амплитуде в соответствии с формой амплитудно-частотной характеристики частотно-модулированныйthe first output begins to change (increase) the carrier frequency of the frequency-modulated test signal. As the carrier frequency of this signal increases and approaches the passband of the measuring unit 2, the output of the latter shows a complex, time-varying amplitude in accordance with the shape of the amplitude-frequency characteristic frequency-modulated

сигнал. Этот сигнал в аналого-цифровом преобразователе 1 подвергаетс  обработке с образованием посто нной составл ющей, пропорциональной амплитудно-частотной характеристике измерительного блока 2, иsignal. This signal in the analog-to-digital Converter 1 is processed with the formation of a constant component proportional to the amplitude-frequency characteristic of the measuring unit 2, and

р да гармонических составл ющих модулирующего сигнала, в том числе первой и второй , пропорциональных соответственно первой и второй производным от амплитудно-частотной характеристики. Перва  и втора  гармонические составл ющие после раздельной синхронной фазонечувстви- тельной селекции и синхронной фазочувст- вительной демодул ции превращаютс  в посто нные составл ющие, пропорциональные первой и второй производным.a number of harmonic components of the modulating signal, including the first and second, proportional to the first and second derivatives of the amplitude-frequency characteristic, respectively. After separate synchronous phase-sensitive selection and synchronous phase-sensitive demodulation, the first and second harmonic components turn into constant components proportional to the first and second derivatives.

Образуема  посто нна  составл юща , пропорциональна  второй производной, приводит в действие аналого-цифровой преобразователь 1 по выполнению операцииThe constant component formed, proportional to the second derivative, drives the analog-to-digital converter 1 to perform the operation

быстрого нормировани  характеристик (до наступлени  первого перехода через ноль второй производной), при этом уровень несущей на первом выходе аналого-цифрового преобразовател  1 начинает измен тьс fast normalization of characteristics (before the first transition through zero of the second derivative), while the level of the carrier at the first output of the analog-to-digital converter 1 begins to change

(уменьшаетс ) так, чтобы в установившемс  режиме максимальное значение сигнала, пропорционального характеристике второй производной, устанавливалось на определенном уровне, задаваемом внутри преобразовател  1, независимо от величины добротности измерительного блока 2 с отключенным и подключенным исследуемым нелинейным элементом 3.(decreases) so that in the steady state, the maximum signal value proportional to the characteristic of the second derivative is set at a certain level defined inside the transducer 1, regardless of the quality factor of the measuring unit 2 with the non-linear element 3 disconnected and connected under study.

В результате выполнени  операции нормировани  частотно-модулированный испытательный сигнал на первом выходе аналого-цифрового преобразовател  1 может совершать колебани  амплитуды, которые , не выход  за пределы допуска, прекращаютс , как правило, не позднее момента времени, когда характеристика второй производной достигает своей первой экстремальной точки (максимума). В соответствии с этим процессом происходит изменение уровней сигналов, пропорциональных амплитудно-частотной характеристике и характеристике первой производной, внутри аналого-цифрового преобразовател  1.As a result of the normalization operation, the frequency-modulated test signal at the first output of the analog-to-digital converter 1 can make amplitude fluctuations, which, without exceeding the tolerance, are stopped, as a rule, no later than when the characteristic of the second derivative reaches its first extreme point (maximum). In accordance with this process, there is a change in signal levels proportional to the amplitude-frequency characteristic and the characteristic of the first derivative, inside the analog-to-digital converter 1.

По достижении первой экстремальной точки (максимума) на характеристике второй производной уровень несущей частотно-модулированного испытательного сигнала на первом выходе аналого-цифрового преобразовател  1 фиксируетс  и в дальнейшем остаетс  неизменным на прот жении всего интервала времени, необходимого дл  определени  в цифровом виде координат перехода через ноль второй производной от амплитудно-частотной характе- ристики измерительного блока 2 с отключенным или подключенным исследуемым нелинейным элементом 3.Upon reaching the first extreme point (maximum) on the characteristic of the second derivative, the carrier level of the frequency-modulated test signal at the first output of the analog-to-digital converter 1 is fixed and subsequently remains unchanged throughout the entire time interval necessary for digitally determining the coordinates of the transition through zero the second derivative of the amplitude-frequency characteristic of the measuring unit 2 with the non-linear element 3 under study disconnected or connected.

По мере дальнейшего увеличени  частоты несущей частотно-модулированного испытательного сигнала в момент времени, когда перва  производна  достигает своего максимального значени , а втора  производна  через ноль, частота несущей данного сигнала фиксируетс , и аналого-цифровой преобразователь 1 начинает формировать частоту fi(5), (6), в точности соответствующую первой координате перехода через ноль второй производной от амплитудно-частотной характеристики измерительного блока 2 с отключенным исследуемым нелинейным элементом 3. Спуст  некоторое врем , предельно короткое, достаточное дл  синхронизации процессов, аналого-цифровой преобразователь 1 формирует образцовый по длительности одиночный синхронизирующий импульс (импульс, показанный на фиг.2г в виде вертикальной штриховки), который заполн етс  частотой fi, и таким образом, осуществл етс  преобразование первой координаты перехода через ноль второй производной в цифровой код. Получаемый на информационных выходах аналого-цифрового преобразовател  1 цифровой код сохран етс  и передаетс  на соответствующие информационные входы многоканального переключател  4. На этом, по существу, заканчиваетс With a further increase in the carrier frequency of the frequency-modulated test signal at the time when the first derivative reaches its maximum value and the second derivative through zero, the carrier frequency of this signal is fixed, and the analog-to-digital converter 1 begins to generate the frequency fi (5), ( 6), exactly corresponding to the first coordinate of the transition through zero of the second derivative of the amplitude-frequency characteristics of the measuring unit 2 with the investigated non-linear element 3 disabled. After for some time, extremely short, sufficient to synchronize the processes, the analog-to-digital converter 1 generates a single-duration synchronizing pulse exemplary in duration (the pulse shown in Fig. 2d as a vertical shading), which is filled with the frequency fi, and thus, the conversion is carried out the first coordinate of the zero transition of the second derivative into a digital code. The digital code received at the information outputs of the analog-to-digital converter 1 is stored and transmitted to the corresponding information inputs of the multi-channel switch 4. This essentially ends

врем  измерени  тизм1 (фиг.2д) первой координаты перехода через ноль второй производной .measurement time tism1 (Fig. 2e) of the first coordinate of the zero transition of the second derivative.

По окончании формировани  одиночного синхронизирующего импульса (фиг.2г) наAt the end of the formation of a single synchronizing pulse (Fig.2g) on

втором выходе аналого-цифрового преобразовател  1 образуетс  одиночный пр моугольный импульс (фиг.2д) определенной длительности. Этот импульс, свидетельствующий о готовности данных в виде цифровойthe second output of the analog-to-digital converter 1 produces a single rectangular pulse (Fig. 2e) of a certain duration. This impulse, indicating the availability of data in the form of digital

измерительной информации, воздействует на управл ющий вход многоканального переключател  4 и п тую шину третьего ввода- вывода микроЭВМ 5. При этом многоканальный переключатель 4 цифровую информацию с информационных выходов аналого-цифрового преобразовател  1 передает на свой выход и далее на шины первого и второго портов ввода-вывода мик- роЭВМ 5. Эта же информаци  поступает иof measuring information, acts on the control input of the multi-channel switch 4 and the fifth bus of the third input-output of the microcomputer 5. In this case, the multi-channel switch 4 transfers digital information from the information outputs of the analog-to-digital converter 1 to its output and then to the buses of the first and second input ports -output microcomputer 5. The same information is received and

на информационные входы кодоуправл е- мого источника 7 напр жени  смещени , однако она им не воспринимаетс , так как на его управл ющем входе сигнал отсутствует .to the information inputs of the code-controlled source 7 of the bias voltage, however, it is not perceived by them, since there is no signal at its control input.

Одновременно с образованием одиночного пр моугольного импульса (фиг.2д) частота несущей частотно-модулированного испытательного сигнала на первом выходе аналого-цифрового преобразовател  1 скэчкообразно измен етс  (увеличиваетс ) до значени , которое она приобрела бы в результате непрерывной перестройки за интервал времени, заключенный между моментом перехода через ноль второй производной и окончанием процесса преобразовани  ее координаты в цифровой код. В дальнейшем частота несущей частотно-модулированного испытательного сигнала с неизменной амплитудой на первом выходеSimultaneously with the formation of a single rectangular pulse (Fig. 2e), the carrier frequency of the frequency-modulated test signal at the first output of the analog-to-digital converter 1 changes stepwise (increases) to the value that it would acquire as a result of continuous tuning for the time interval between the moment the second derivative passes through zero and the end of the process of converting its coordinates into a digital code. Subsequently, the carrier frequency of a frequency-modulated test signal with a constant amplitude at the first output

аналого-цифрового преобразовател  1 продолжает увеличиватьс  по линейному закону .analog-to-digital converter 1 continues to increase linearly.

Пр моугольный импульс (фиг.2д), полученный на втором выходе аналого-цифр ового преобразовател  1, воспринимаетс  по п той шине третьего порта ввода-вывода микроЭВМ 5, котора  с момента прекращени  действи  запускающего пр моугольного импульса (фиг.2в) на третьей шине V3The rectangular pulse (Fig.2d) received at the second output of the analog-to-digital converter 1 is perceived on the fifth bus of the third input-output port of the microcomputer 5, which, since the starting rectangular pulse (Fig.2c) has ceased to exist on the third bus V3

своего третьего порта ввода-вывода все это врем  осуществл ла непрерывный опрос готовности данных на шинах первого и второго портов ввода-вывода. МикроЭВМ 5, получив таким образом разрешение на ввод данных, переписывает (осуществл ет ввод информации побайтно Ft и Рз в соответствии со структурной схемой алгоритма, пока- занной на фиг.З) хранимую в аналого-цифровом преобразователе 1 и предъ вленную на выходные шины многоканального переключател  4 цифровую информацию о значении частоты fi первой координаты перехода через ноль второй производной в соответствующую  чейку оперативной пам ти, где и подлежит хранению дл  последующих вычислений.Throughout this time, its third I / O port has been continuously polling data availability on the buses of the first and second I / O ports. Microcomputer 5, having thus obtained permission to enter data, rewrites (enters information byte Ft and P3 in accordance with the block diagram of the algorithm shown in FIG. 3) stored in the analog-to-digital converter 1 and presented to the output channels of the multichannel switch 4 digital information about the value of the frequency fi of the first coordinate of the transition through zero of the second derivative to the corresponding memory cell, where it is to be stored for subsequent calculations.

После выполнени  данной операции и окончани  действи  пр моугольного импульса (фиг.2д) на втором выходе аналоге- цифрового преобразовател  1 микроЭВМ 5 снова осуществл ет непрерывный опрос готовности данных до тех пор, пока не будет получена достоверна  информаци  о второй координате перехода через ноль второй производной от амплитудно-частотной характеристики измерительного блока 2 с отключенным исследуемым нелинейным элементом 3. Чтобы не было повторного ввода прежней информации, длительность упом нутого импульса (фиг.2 д) контролируетс  микроЭВМ 5, и только после прекращени  его существовани  с последующим возобновлением возможен ввод новых данных (достигаетс  программными средства- ми). Прекращение действи  данного импульса на втором выходе аналого-цифро- вого преобразовател  1 приводит к изол ции выходных шин многоканального переключател  4 от остальной части схемы. After this operation is completed and the rectangular pulse (Fig.2d) ends, the second output of the analog-to-digital converter 1 of the microcomputer 5 again continuously polls the data availability until reliable information about the second coordinate of the zero transition of the second derivative is obtained from the amplitude-frequency characteristics of the measuring unit 2 with the investigated non-linear element 3 disabled. In order not to re-enter the previous information, the duration of the mentioned pulse (Fig.2 e) controls microcomputer 5 is launched, and only after its termination and subsequent resumption is it possible to enter new data (achieved by software). The termination of this pulse at the second output of the analog-to-digital converter 1 results in isolation of the output buses of the multi-channel switch 4 from the rest of the circuit.

Когда перва  производна  достигает своего минимального значени , а втора  производна  вторично переходит через ноль, аналого-цифровой преобразователь 1 производит полное стирание прежней циф- ровой измерительной информации, прекращает перестройку частоты несущей частотно-модулированного испытательного сигнала на своем первом выходе и описанным выше способом снова формирует образ- цовый по длительности второй синхронизирующий импульс (фиг.2г), в течение которого и осуществл етс  преобразование в цифровой двоичных код генерируемой частоты f2 (5), (б), в точности соответствующей искомой второй координате перехода через ноль второй производной. На этом заканчиваетс  врем  измерени  Тизм.2 (фиг.2з) второй координаты перехода через ноль второй производной от амплитудно-частотной характеристики измерительного блока 2 с отключенным исследуемым нелинейным элементом 3.When the first derivative reaches its minimum value, and the second derivative passes through zero again, the analog-to-digital converter 1 completely erases the old digital measurement information, stops tuning the carrier frequency of the frequency-modulated test signal at its first output, and again forms as described above exemplary in duration of the second synchronizing pulse (Fig.2d), during which the conversion into digital binary code generated frequency f2 (5), (b), exactly corresponding to the desired second coordinate of the transition through zero of the second derivative. This ends the measurement time Tism 2 (Fig. 2h) of the second coordinate of the zero transition of the second derivative of the amplitude-frequency characteristic of the measuring unit 2 with the non-linear element 3 under study disconnected.

В момент прекращени  действи  синхронизирующего импульса (фиг.2г) код частоты f2, получаемый на цифровых шинах аналого-цифрового преобразовател  1, в дальнейшем сохран етс , а частота несущей частотно-модулированного испытательного сигнала на первом выходе аналого-цифрового преобразовател  1, убыва  по экспоненте, возвращаетс  к исходному состо нию в область нижней границы частотного диапазона работы устройства с одновременным увеличением до предельного значени  уровн  несущей из-за того, что перестает выполн тьс  операци  нормировани  характеристик.At the time of the termination of the synchronization pulse (Fig. 2d), the frequency code f2 obtained on the digital buses of the analog-to-digital converter 1 is subsequently stored, and the carrier frequency of the frequency-modulated test signal at the first output of the analog-to-digital converter 1, decreasing exponentially , returns to its initial state in the region of the lower boundary of the frequency range of the device with a simultaneous increase to the limit value of the carrier level due to the fact that the normalization operation ceases to be performed vani characteristics.

Под вли нием одновременно получаемого на втором выходе аналого-цифрового преобразовател  1 второго пр моугольного импульса (фиг.2д) цифрова  измерительна  информаци  предъ вл етс  на выходные шины многоканального переключател  4, а микроЭВМ 5 получает разрешение на ввод новых данных. Вновь предъ вл емую цифровую измерительную информацию микро- ЭВМ 5 снова переписывает (ввод данных F2 и F/I производитс  также побайтно) в соответствующую  чейку своей оперативной пам ти дл  хранени  и последующих вычислений и приступает к дальнейшему выполнению программы в соответствии со структурной схемой алгоритма, изображенной на фиг.З.Under the influence of the second rectangular pulse analog-to-digital converter 1 simultaneously obtained at the second output (Fig. 2e), digital measurement information is presented on the output buses of the multi-channel switch 4, and the microcomputer 5 is allowed to enter new data. The microcomputer 5 rewrites the newly presented digital measurement information (F2 and F / I data is also entered by byte) into the corresponding cell of its RAM for storage and subsequent calculations and proceeds to further program execution in accordance with the block diagram of the algorithm, depicted in Fig.Z.

За врем  ввода и обработки информации Г обр.1 (фиг.2г) микро ЭВМ 5 по полученным полным данным FI и F2 по формулам (5) и (б) вычисл ет центральную частоту fci (1), (2), (7) и полосу пропускани  A fi (2), (8) наDuring the input and processing of information G Sample 1 (Fig.2d), the microcomputer 5, using the obtained complete data FI and F2, calculates the center frequency fci (1), (2), (7) using formulas (5) and (b) and the bandwidth A fi (2), (8) on

/about

уровне измерительного блока 2 с отключенным исследуемым нелинейным элементом 3, которые в виде значений F(1) и D(1) сохран ютс  в ОЗУ дл  последующих вычислений. Исчезающий к данному моменту времени второй пр моугольный импульс (фиг.2д) на втором выходе аналога- цифрового преобразовател  1 снова изолирует выходные шины многоканального переключател  4 от его остальной части.the level of the measuring unit 2 with the non-linear element 3 under study disconnected, which in the form of the values F (1) and D (1) are stored in RAM for subsequent calculations. The second rectangular pulse disappearing at this point in time (Fig.2d) at the second output of the analog-to-digital converter 1 again isolates the output buses of the multi-channel switch 4 from its rest.

Микро ЭВМ 5 в очередной такт своей работы на четвертой шине V ceoero третьего порта ввода/вывода устанавливает единичный потенциал (фиг.2е), который, поступа  на первый управл ющий вход измерительного блока 2, включает исследуемый нелинейный элемент 3 в состав измерительного блока с реализацией соответствующего режима его работы по изначально определенной схеме замещени  параметров. При этом центральна  частота и полоса пропускани  измерительного блока 2 измен ютс , принима  соответственно значени  fo2(1), (2), (7) и Л f2(2), (8), содержащие информацию об искомых параметрах исследуемого нелинейного элемента 3.Microcomputer 5 in a regular cycle of its work on the fourth bus V ceoero of the third input / output port sets the unit potential (Fig.2e), which, entering the first control input of the measuring unit 2, includes the investigated nonlinear element 3 as part of the measuring unit with implementation corresponding mode of its operation according to an initially determined parameter equivalent circuit. In this case, the center frequency and the passband of the measuring unit 2 change, taking the values fo2 (1), (2), (7) and Л f2 (2), (8), respectively, containing information about the desired parameters of the investigated nonlinear element 3.

После этого микроЭВМ 5, формиру  в очередной раз пр моугольный запускающий импульс (фиг.2 в) на третьей шине V3 своего третьего порта ввода-вывода, описанным выше образом снова приводит в действие аналого-цифровой преобразователь 1 по выполнению в полном объеме своих функций, включа  установку начальных условий работы, и процессы в нем и в измерительном устройстве в целом повтор ютс  в том же пор дке, что и при формировании и преобразовании измерительной информации о параметрах измерительного блока 2 с отключенным исследуемым нелинейным элементом 3.After this, the microcomputer 5, once again forming a rectangular triggering pulse (Fig. 2 c) on the third bus V3 of its third input-output port, as described above, again drives the analog-to-digital converter 1 to perform its full functions, including setting the initial operating conditions, and the processes in it and in the measuring device as a whole are repeated in the same order as when forming and converting the measurement information about the parameters of the measuring unit 2 with the nonlinear element 3.

Аналого-цифровой преобразователь 1, повторив описанные выше операции, спуст  врем  установлени  начальных условий Туст.2 (фиг.2г), формирует последовательно во времени за интервалы времени т изм.з (фиг.2 д) и т изм.4 (фиг.2в) достоверную цифровую измерительную информацию, в точности соответствующую первой и второй координатам перехода через ноль второй производной от амплитудно-частотной характеристики измерительного блока 2 с подключенным исследуемым элементом 3, и с помощью пр моугольных импульсов (фиг. 2д), получаемых при этом на своем втором выходе, предъ вл ет ее посредством многоканального переключател  4 на соответствующие шины портов ввода-вывода микроЭВМ 5.The analog-to-digital converter 1, repeating the above operations, after setting the initial conditions Tust.2 (Fig.2d), forms sequentially in time for the time intervals t measurement (Fig. 2 d) and t measurement 4 (Fig. 2c) reliable digital measurement information that exactly corresponds to the first and second coordinates of the transition through zero of the second derivative of the amplitude-frequency characteristics of the measuring unit 2 with the test element 3 connected, and with the help of rectangular pulses (Fig. 2e) WTO th output, it places a through multichannel switch 4 to the respective bus input-output ports of the microcomputer 5.

Одновременно с этим микроЭВМ 5 повтор ет ввод получаемой цифровой измери- тельной информации (сначала в виде побайтных данных F1, F 3 преобразуемых к полному виду данных F1,a затем данных F2, F4, преобразуемых в Fa) в соответствующие  чейки своей оперативной пам ти с последующим вычислением по формулам (5) и (6) центральной частоты fo2 (1), (2), (7) и полосы пропускани  Л h (2), (8)At the same time, the microcomputer 5 repeats the input of the received digital measuring information (first, in the form of byte data F1, F 3 converted to the full form of data F1, and then data F2, F4 converted to Fa) into the corresponding cells of its RAM subsequent calculation according to formulas (5) and (6) of the center frequency fo2 (1), (2), (7) and the passband Л h (2), (8)

измерительного блока 2 с подключенным исследуемым нелинейным элементом 3, которые в виде значений F (2) и D (2) сохран ютс  в ОЗУ дл  последующих вычислений.a measuring unit 2 with a non-linear element 3 under study, which in the form of values F (2) and D (2) are stored in RAM for subsequent calculations.

После выполнени  данных операций микроЭВМ 5 на четвертой шине V4 своего третьего порта ввода-вывода устанавливает нулевой потенциал, заверша  тем самымAfter performing these operations, the microcomputer 5 on the fourth bus V4 of its third input / output port sets zero potential, thereby completing

формирование пр моугольного достаточно продолжительного импульса (фиг.2е), отключающего исследуемый нелинейный элемент 3 от измерительного блока 2, иthe formation of a rectangular sufficiently long pulse (Fig.2E), disconnecting the investigated non-linear element 3 from the measuring unit 2, and

приступает к выполнению программы по вычислению искомых параметров в соответствии с заданным алгоритмом (фиг.З). С отключением исследуемого нелинейного элемента 3 измерительный блок 2, возвраща сь в исходное состо ние, скачкообразно приобретает прежние (первоначальные) значени  параметров центральной частоты foi и полосы пропускани  Afi, которые могут существенно отличатьс  от только чтоstarts to execute a program for calculating the desired parameters in accordance with a given algorithm (Fig.Z). With the non-linear element 3 under investigation switched off, the measuring unit 2, returning to its initial state, jumps into the previous (initial) values of the parameters of the center frequency foi and bandwidth Afi, which can differ significantly from just

зафиксированных значений fo2 и Af2.fixed values fo2 and Af2.

Из-за получаемой расстройки измерительного блока 2 по частоте его взаимосв зь с аналого-цифровым преобразователем 1 практически утрачиваетс  еще и потому, чтоDue to the resulting detuning of the measuring unit 2 in frequency, its interconnection with the analog-to-digital converter 1 is practically lost also because

последний по истечении времени измерени  т изм.4 (фиг.2в) приступил к возвращению в исходное состо ние с образованием на его первом выходе, как было изложено выше, частотно-модулированного испытательного сигнала предельной амплитуды и несущей частотой, приближающейс  к нижней границе частотного диапазона работы измерительного устройства. Независимо от того, как происходит данный процесс, наthe last one, after the measurement time has been measured, ism.4 (Fig.2c) proceeded to return to its initial state with the formation on its first output, as described above, of a frequency-modulated test signal of maximum amplitude and a carrier frequency approaching the lower boundary of the frequency range operation of the measuring device. Regardless of how this process occurs, on

дальнейшей работе измерительного устройства это не отражаетс , так как необходима  информаци  уже получена и микроЭВМ 5 в состо нии ее обработать.the subsequent operation of the measuring device is not reflected, since the necessary information has already been obtained and the microcomputer 5 is able to process it.

Процессы, протекающие в микроЭВМ 5The processes taking place in the microcomputer 5

на временном интервале ввода и обработки информации т обр.2 (фиг.2г), в дальнейшем свод тс  к непосредственному вычислению искомых параметров по запрограммированным формулам (1) - (4), (7) - (9), см. текстon the time interval for inputting and processing information m Sample 2 (Fig. 2d), then they are reduced to the direct calculation of the desired parameters according to the programmed formulas (1) - (4), (7) - (9), see text

программы) с учетом ранее введенных данных в виде соответствующих констант и данных , полученных в результате измерений. После окончани  вычислений на экран блока 6 отображени  информации дл  индикацииprograms) taking into account previously entered data in the form of corresponding constants and data obtained as a result of measurements. After the calculation is completed, on the screen of the information display unit 6 for indication

на временном интервале ru (фиг.2б) микро- ЭВМ выводит вид схемы замещени  W, напр жение смещени  1)ф в виде значени  У, а также значени  вычисленных параметров в соответствующих единицах измерени : частоты измерени  РФ в виде значени  F (2), емкости С, активной составл ющей проводимости G или активного сопротивлени  R (в зависимости от вида схемы замещени ) и добротности Q. На этом цикл измерений иon the time interval ru (Fig. 2b), the microcomputer displays the form of the equivalent circuit W, the bias voltage 1) f in the form of the value of Y, as well as the value of the calculated parameters in the appropriate units of measurement: the frequency of measurement of the RF in the form of the value of F (2); capacitance C, the active component of the conductivity G or active resistance R (depending on the type of equivalent circuit) and the quality factor Q. On this cycle of measurements and

вычислений заканчиваетс , образу  общее врем  измерений т изм(фиг.2б) и микроЭВМ 5 переходит в режим Останов.The calculations are completed, forming the total measurement time T ISM (Fig. 2b) and the microcomputer 5 goes into Stop mode.

В случае необходимости процесс измерений и вычислений может быть продолженIf necessary, the measurement and calculation process can be continued.

при тех же исходных данных, только при новом значении напр жени  смещени  1)ф, только при другой схеме замещени  W при всех новыхданных. В соответствии со структурной схемой (фиг.З) алгоритма работы при прежних данных микроЭВМ 5 на третьей шине V3 своего третьего порта ввода-вывода формирует пр моугольный импульс (фиг.2в) и запускает описанным выше образом автоматическое устройство в работу с возобновлением измерительной информации . Такой режим работы микроЭВМ и автоматического устройства в целом полезен при исследовании вли ни  различного рода факторов (температуры, влаги, давлени  и т.д.) на параметры исследуемых нелинейных элементов 3.with the same initial data, only with a new value of the bias voltage 1) f, only with a different equivalent circuit W for all new data. In accordance with the structural diagram (Fig. 3) of the operation algorithm with previous data, the microcomputer 5 generates a rectangular pulse (Fig. 2c) on the third bus V3 of its third input / output port and starts the automatic device in the manner described above with the resumption of measurement information. This mode of operation of the microcomputer and the automatic device as a whole is useful in studying the influence of various factors (temperature, moisture, pressure, etc.) on the parameters of the investigated nonlinear elements 3.

При всех новых данных работа автоматического устройства начинаетс  с ввода этих данных, включа  замену исследуемого нелинейного элемента 3, с последующим повторением всех выше рассмотренных операций. В случае необходимости получени  информации только при новом значении напр жени  смещени  1)ф или только при другой схеме замещени  W достаточно ввести только новые значени  1)ф или W, и микроЭВМ 5, осуществив ныне предписанные операции, запускает автоматическое устройство в работу и с учетом возобновл емой измерительной информации и сохран емой в ОЗУ информации о ранее введенных константах вычисл ет новые значени  параметров и выводит их на экран блока б отображени  информации.With all the new data, the operation of the automatic device begins with the input of this data, including the replacement of the investigated non-linear element 3, followed by the repetition of all the above operations. If it is necessary to obtain information only with a new value of the bias voltage 1) f or only with a different equivalent circuit W, it is enough to enter only the new values 1) f or W, and the microcomputer 5, having carried out the prescribed operations, starts the automatic device in operation and taking into account renewable measurement information and information stored in RAM on previously entered constants calculates new parameter values and displays them on the screen of the information display unit b.

Предлагаемое автоматическое устройство по сравнению с лучшими известными техническими решени ми, в том числе и с устройством-прототипом, которое в насто щее врем   вл етс  спроектированным лучшим образцом и которое в св зи с этим принимаем за базовый объект, выгодно отличаетс  повышенной точностью и быстродействием измерений параметров нелинейных элементов. Существенное повышение точности и быстродействи  измерений без сокращени  диапазона рабочих частот достигнуто в основном за счет введени  специализированного измерительного блока и осуществлени  операции двойного формировани  достоверной цифровой измерительной информации о координатах перехода через ноль второй производной от амплитудно-частотной характеристики измерительного блока соответственно с отключенным и подключенным исследуемым нелинейным элементом и последующим вычислением искомых параметров с помощью микроЭВМ, позволившей практически полностью исключить ручные операции подключени  исследуемых элементов к измерительному контуру и вычислени  величин искомых параметров по результатам двух измерений координат перехода через нольThe proposed automatic device in comparison with the best known technical solutions, including the prototype device, which is currently the best designed design and which in this regard is taken as the base object, is favorably characterized by increased accuracy and speed of measurement parameters of nonlinear elements. A significant increase in the accuracy and speed of measurements without reducing the operating frequency range was achieved mainly due to the introduction of a specialized measuring unit and the operation of double generation of reliable digital measurement information about the coordinates of the transition through zero of the second derivative of the amplitude-frequency characteristic of the measuring unit, respectively, with the nonlinear disconnected and connected element and the subsequent calculation of the desired parameters using a microcomputer, which made it possible to almost completely eliminate the manual operations of connecting the studied elements to the measuring circuit and calculating the values of the desired parameters from the results of two measurements of the coordinates of the transition through zero

второй производной.second derivative.

Выигрыш в точности и быстродействии измерений можно определить ориентировочно , исход  из следующих соображений. Отсутствие специализированного измерительного блока в устройстве-прототипе определ ет необходимость подключать исследуемый нелинейный элемент к измерительному контуру непосредственно, при этом исключаетс  возможность коррекцииThe gain in the accuracy and speed of measurements can be determined tentatively, based on the following considerations. The absence of a specialized measuring unit in the prototype device determines the need to connect the investigated nonlinear element to the measuring circuit directly, while eliminating the possibility of correction

составл ющей погрешности, обусловленной наличием индуктивности выводов как исследуемого нелинейного элемента, так и клемм дл  его подключени , величина которой на рабочих частотах сотен мегагерц составл ет дес тки процентов. Использование специализированного измерительного блока позвол ет данную составл ющую погрешности снизить до дес тых долей процента. Другие составл ющие погрешности,component of the error due to the inductance of the terminals of both the non-linear element under investigation and the terminals for its connection, the value of which at the operating frequencies of hundreds of megahertz is tens of percent. The use of a specialized measuring unit allows this error component to be reduced to tenths of a percent. Other component errors

присущие предлагаемому устройству, пренебрежимо малы. Например, основна  составл юща  погрешности за счет цифровой обработки сигналов св зана с конечной величиной разр дности аналого-цифровогоinherent to the proposed device is negligible. For example, the main component of the error due to digital signal processing is associated with a finite value of the resolution of the analog-digital

преобразовател  1 координат перехода через ноль второй производной, котора  дл  используемого 16-разр дного преобразовател  1 характеризуетс  тыс чными дол ми процента. В св зи с этим реально достижимtransducer 1 of the zero transition of the second derivative, which for the used 16-bit transducer 1 is characterized by thousandths of a percent. In connection with this, it is really achievable

выигрыш в точности измерений, обеспечиваемый за счет введени  в предлагаемое устройство измерительного блока 2, не менее 250 раз.a gain in the accuracy of measurements provided by introducing into the proposed device a measuring unit 2, not less than 250 times.

Ручные операции, присутствующие приManual operations present with

измерени х с помощью устройства-прототипа ,, определ ют врем , необходимое дл  получени  искомых параметров, исчисл ющихс  в лучшем случае дес тками секунд. Предлагаемое устройство позвол ет получить достоверную информацию об искомых параметрах за врем , не превышающее в худшем случае дес тых долей секунд. Это позвол ет утверждать, что выигрыш в быстродействии измерений может составл ть поmeasurements using the prototype device, determine the time required to obtain the desired parameters, calculated at best, tens of seconds. The proposed device allows to obtain reliable information about the desired parameters in a time not exceeding tenths of a second in the worst case. This suggests that the gain in the speed of measurements can be

меньшей мере около 100 раз.at least about 100 times.

Таким образом, данное автоматическое устройство обладает высокой эффективностью и позвол ет существенно повысить точность и быстродействие измерений без сокращени  диапазона рабочих частот. Это устройство, способное производить измерени  с прецизионной точностью и высоким быстродействием, причем с сохранением широкого диапазона рабочих частот устройства-прототипа , целесообразно дл  использовани  при технологическом контроле дифференциальных параметров как нелинейных элементов, так и различных линейных радиотехнических элементов, а также в подсистемах технической диагностики автоматизированных систем контрол  параметров элементов различной радиоэлектронной аппаратуры.Thus, this automatic device is highly efficient and can significantly improve the accuracy and speed of measurements without reducing the range of operating frequencies. This device, capable of making measurements with precision accuracy and high speed, while maintaining a wide range of operating frequencies of the prototype device, is suitable for use in the process control of differential parameters of both non-linear elements and various linear radio-technical elements, as well as in automated technical diagnostic subsystems systems for monitoring the parameters of elements of various electronic equipment.

Claims (1)

Формула изобретени  Автоматическое устройство дл  измерени  дифференциальных параметров нелинейных элементов, содержащее аналого-цифровой преобразователь координат перехода через нуль второй производной микроЭ В М и блок отображени  информации, вход которого подключен к информационному выходу микроЭВМ, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  измерений без сокращени  диапазона рабочих частот, в него введены измерительный блок многоканальный переключатель и кодоуправл емый источник напр жени  смещени , выход которого соединен с вторым информационным входом измерительного блока первый информационный вход которого соединен с первым выходом аналого-цифрового преоб0SUMMARY OF THE INVENTION An automatic device for measuring the differential parameters of nonlinear elements, comprising an analog-to-digital converter of the coordinates of the zero transition of the second derivative of the microelectronic device M and an information display unit, the input of which is connected to the information output of the microcomputer, characterized in that, in order to improve the accuracy and speed of measurements without reducing the operating frequency range, a multichannel switch unit and a code-controlled bias voltage source are introduced into it Whose output is connected to the second information input of the measuring unit, the first information input of which is connected to the first output of the analog-to-digital converter 55 00 55 00 разовател  координат перехода через нуль второй производной, информационный вход которого соединен с выходом измерительного блока, к первому и второму выводу которого подключен нелинейный элемент, шины первого и второго портов ввода-вывода микроЭВМ соединены с соответствующими выходными шинами многоканального переключател  и информационными входами кодоуправл емого источника напр жени  смещени , управл ющий вход которого соединен с второй шиной третьего порта ввода-вывода микроЭВМ, перва  и четверта  шины которого соответственно соединены с вторым и первым управл ющими входами измерительного блока, треть  шина третьего порта ввода-вывода микро- ЭВМ соединена с управл ющим входом аналого-цифрового преобразовател  координат перехода через ноль второй производной , второй выход которого соединен с п той шиной третьего порта ввода-вывода микроЭВМ и управл ющим входом многоканального переключател , информационные входы которого соединены с соответствующими информационными выходами аналого-цифрового преобразовател  координат перехода через ноль второй производной.the zero coordinate derivative of the second derivative, the information input of which is connected to the output of the measuring unit, the non-linear element is connected to the first and second output, the buses of the first and second input / output ports of the microcomputer are connected to the corresponding output buses of the multichannel switch and the information inputs of a code-controlled source, for example of bias, the control input of which is connected to the second bus of the third input-output port of the microcomputer, the first and fourth bus of which, respectively but connected to the second and first control inputs of the measuring unit, the third bus of the third input-output port of the microcomputer is connected to the control input of the analog-to-digital converter for coordinates of the zero transition of the second derivative, the second output of which is connected to the fifth bus of the third input port the output of the microcomputer and the control input of the multichannel switch, the information inputs of which are connected to the corresponding information outputs of the analog-to-digital converter of the coordinates of the transition through zero of the second oizvodnoy. Фиг.1Figure 1 РедакторEditor Шие.ЗShie.Z Составитель В.Чеботова Техред М.МоргенталCompiled by V. Chebotov Tehred M. Morgenthal Заказ 1162Тираж ПодписноеOrder 1162 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discover at the USSR State Committee for Science and Technology 113035, Moscow, Zh-35, Rauska nab., 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101Production and Publishing Plant Patent, Uzhhorod, 101 Gagarin St. Фи г. гFi g Корректор М.КульProofreader M. Kul . ;. ;
SU904810912A 1990-04-04 1990-04-04 Automatic device for measurement of differential parameters of nonlinear elements RU1800392C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904810912A RU1800392C (en) 1990-04-04 1990-04-04 Automatic device for measurement of differential parameters of nonlinear elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904810912A RU1800392C (en) 1990-04-04 1990-04-04 Automatic device for measurement of differential parameters of nonlinear elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1800392C true RU1800392C (en) 1993-03-07

Family

ID=21506492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904810912A RU1800392C (en) 1990-04-04 1990-04-04 Automatic device for measurement of differential parameters of nonlinear elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1800392C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1698829, кл. G 01 R 27/26, 1989. Авторское свидетельство СССР Ms 1756833, кл. G 01 R 27/26, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4080562A (en) Apparatus for measuring capacitance or resistance and for testing a capacitance responsive gaging system
US5929628A (en) Apparatus and method for performing amplitude calibration in an electronic circuit tester
US3896374A (en) Method of analog measurement of a capacitance and a capacitance meter for carrying out said method
US3500196A (en) Digital voltage measuring instrument having a variable time base determined by a reference signal
US4794320A (en) Multi-frequency capacitance sensor
RU1800392C (en) Automatic device for measurement of differential parameters of nonlinear elements
JPH05114836A (en) Integrated filter circuit and its adjusting method
DE3445915A1 (en) Radio-frequency network analyser
US5519645A (en) Data averaging and compressing method for measuring instruments
US3965424A (en) Method and apparatus for tracking an incrementally sweeping generator by a frequency selective receiver
CN117554693A (en) Portable high-precision frequency measurement and quick correction device and method
US4150436A (en) First order sample and hold
GB2094009A (en) Method and apparatus for displaying logic functions
SU746339A1 (en) Apparatus for automatic tolerance monitoring of insulation resistance
SU938158A1 (en) Stroboscopic meter of network dispersion parameters in time area
JP3153664B2 (en) Broadband transmission line signal level measurement device
SU789919A1 (en) Apparatus for determining sensivity of gated comparators
JP2672690B2 (en) Semiconductor device testing method
SU1232962A1 (en) Digital thermometer
SU1552135A1 (en) Apparatus for automated functional tuning of hybrid integrated microcircuits
SU920567A1 (en) Device for automatic tolerance control of radioelectronic equipment amplitude frequency characteristics
SU572946A1 (en) Device for measuring video signal to interference ratio
CN114157297A (en) Testing device and testing method for high-precision analog-to-digital conversion chip
SU945920A1 (en) Device for measuring parameters of cathode-ray tubes
SU1164631A1 (en) Meter of parameters of pulses