RU2046366C1 - Device for rejection of diodes - Google Patents

Device for rejection of diodes Download PDF

Info

Publication number
RU2046366C1
RU2046366C1 RU93010145A RU93010145A RU2046366C1 RU 2046366 C1 RU2046366 C1 RU 2046366C1 RU 93010145 A RU93010145 A RU 93010145A RU 93010145 A RU93010145 A RU 93010145A RU 2046366 C1 RU2046366 C1 RU 2046366C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
voltage
comparator
diode
Prior art date
Application number
RU93010145A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93010145A (en
Inventor
М.Н. Пиганов
Г.П. Шопин
В.В. Александров
Original Assignee
Самарский государственный аэрокосмический университет им.акад.С.П.Королева
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 Самарский государственный аэрокосмический университет им.акад.С.П.Королева filed Critical Самарский государственный аэрокосмический университет им.акад.С.П.Королева
Priority to RU93010145A priority Critical patent/RU2046366C1/en
Publication of RU93010145A publication Critical patent/RU93010145A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2046366C1 publication Critical patent/RU2046366C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: device is intended for testing dynamic parameters of semiconductor diodes. It includes generator of exponential voltage, former of provisional voltage, key, tested diode, current-to-voltage converter, load resistor, sources of reference voltage, comparators and AND gates. EFFECT: enhanced testing efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для контроля динамических параметров полупроводниковых диодов при их производстве. The invention relates to microminiaturization and technology of electronic equipment and can be used to control the dynamic parameters of semiconductor diodes in their manufacture.

Известно устройство для разбраковки диодов по времени восстановления обратного сопротивления [1] содержащее генератор прямого тока, генератор импульсов обратного напряжения, клеммы для подключения испытуемого диода, резистор, три одновибратора, формирователь сдвига уровня, три D-триггера, дешифратор и четыре индикатора. A device for sorting diodes according to the recovery time of the reverse resistance [1] comprising a direct current generator, a reverse voltage pulse generator, terminals for connecting a test diode, a resistor, three one-shot oscillators, a level shifter, three D-flip-flops, a decoder and four indicators.

Недостатком устройства является компенсация (маскировка) влияния дефектов p n-перехода диода напряженностью его внутреннего электрического поля, что приводит к ограничению точности и разрешающей способности процесса отбраковки. The disadvantage of this device is the compensation (masking) of the influence of defects of the p n junction of the diode by the strength of its internal electric field, which leads to a limitation of the accuracy and resolution of the rejection process.

Известно также устройство для измерения динамических параметров диодов [2] содержащее источник прямого и источник обратного напряжений, нагрузочный и дополнительный резисторы, переключатель и испытуемый диод. It is also known a device for measuring the dynamic parameters of diodes [2] containing a direct source and a source of reverse voltages, load and additional resistors, a switch and a test diode.

Недостатком устройства является компенсация (маскировка) влияния дефектов p n-перехода диода напряженностью его внутреннего электрического поля, что приводит к ограничению точности и разрешающей способности процесса отбраковки. The disadvantage of this device is the compensation (masking) of the influence of defects of the p n junction of the diode by the strength of its internal electric field, which leads to a limitation of the accuracy and resolution of the rejection process.

Цель изобретения разделение двух процессов образования объемного заряда (за счет внешнего напряжения и за счет наличия в p-n-переходе дефектов, которые могут замедлять или ускорять образование заряда) и снятие временных характеристик процессов, связанных с дефектами. The purpose of the invention is the separation of the two processes of space charge formation (due to external voltage and due to the presence of defects in the pn junction that can slow down or accelerate charge formation) and to take the time characteristics of the processes associated with defects.

Цель достигается тем, что в устройстве для отбраковки диодов, содержащем ключ, соединенный первым выводом с анодной клеммой диода, и резистор нагрузки, новым является то, что в него дополнительно введены последовательно соединенные генератор экспоненциального напряжения и формирователь временного интервала, первый источник опорного напряжения и первый компаратор, второй источник опорного напряжения и второй компаратор, первый элемент И и преобразователь длительность напряжение, третий источник опорного напряжения и третий компаратор, четвертый источник опорного напряжения и четвертый компаратор, выход формирователя временного интервала подключен к управляющему входу ключа, соединенного вторым выводом с выходом генератора экспоненциального напряжения, преобразователь ток напряжение соединен первым выводом с катодной клеммой диода, вторым выводом с резистором нагрузки, а выходом подключен к второму входу первого компаратора и первому входу второго компаратора, выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, преобразователь время напряжение подключен к второму входу третьего компаратора и первому входу четвертого компаратора, выходы третьего и четвертого компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента И. The goal is achieved in that in a device for rejecting diodes containing a key connected by a first terminal to the anode terminal of the diode and a load resistor, it is new that an exponential voltage generator and a time interval shaper, a first reference voltage source and a first comparator, a second voltage reference source and a second comparator, a first AND element and a voltage duration converter, a third voltage reference source and a third comparator , the fourth reference voltage source and the fourth comparator, the output of the time interval former is connected to the control input of the key connected by the second terminal to the output of the exponential voltage generator, the current-voltage converter is connected by the first terminal to the cathode terminal of the diode, the second terminal with a load resistor, and the output is connected to the second the input of the first comparator and the first input of the second comparator, the outputs of the first and second comparators are connected respectively to the first and second inputs of the first element enta And, the time-voltage converter is connected to the second input of the third comparator and the first input of the fourth comparator, the outputs of the third and fourth comparators are connected respectively to the first and second inputs of the second element I.

Использование в схеме устройства генератора экспоненциального напряжения позволяет осуществлять контроль состояния обратно смещенного диода по времени рекомбинации неосновных носителей. При этом, за счет подачи на диод экспоненциально нарастающего напряжения, обеспечивается компенсация внутреннего электрического поля (образующегося объемным зарядом p n-перехода) в необходимом диапазоне входного (отрицательного) напряжения. The use of an exponential voltage generator in the device circuit allows controlling the state of a reverse biased diode by the recombination time of minority carriers. At the same time, due to the supply of an exponentially increasing voltage to the diode, the compensation of the internal electric field (generated by the space charge p n-junction) in the required input (negative) voltage range is ensured.

В отсутствие такого механизма компенсации нарастающая напряженность внутреннего электрического поля при подаче скачка отрицательного напряжения довольно быстро останавливает дрейф неосновных носителей и существенно сглаживает проявление дефектов. Диод работает с глубокой отрицательной обратной связью, маскирующей паразитные изменения потока носителей зарядов, запирающих p n-переход. In the absence of such a compensation mechanism, the growing internal electric field strength upon applying a negative voltage jump rather quickly stops the drift of minority carriers and substantially smoothes out the manifestation of defects. The diode operates with deep negative feedback, masking spurious changes in the flow of charge carriers blocking the p n junction.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит генератор 1 экспоненциального напряжения, формирователь 2 временного интервала, ключ 3, контролируемый диод 4, преобразователь 5 ток-напряжение, резистор 6 нагрузки, первый и второй источники 7 и 8 опорного напряжения, первый и второй компараторы 9 и 10, первый элемент И 11, преобразователь 12 время напряжение, третий и четвертый источники 13 и 14 опорного напряжения, третий и четвертый компараторы 15 и 16, второй элемент И 17. The device comprises an exponential voltage generator 1, a time interval driver 2, a key 3, a controlled diode 4, a current-voltage converter 5, a load resistor 6, the first and second sources of reference voltage 7 and 8, the first and second comparators 9 and 10, the first element And 11, the converter 12 time voltage, the third and fourth sources of reference voltage 13 and 14, the third and fourth comparators 15 and 16, the second element And 17.

В схеме последовательно соединены генератор 1 экспоненциального напряжения, ключ 3, контролируемый диод 4, преобразователь 5 ток напряжение и резистор 6 нагрузки, первый источник 7 опорного напряжения и первый компаратор 9, второй источник 8 опорного напряжения и второй компаратор 10, первый элемент И 11 и преобразователь 12 длительность напряжение, третий источник 13 опорного напряжения и третий компаратор 15, четвертый источник 14 опорного напряжения и четвертый компаратор 16. Формирователь 2 временного интервала подключен своим входом к выходу генератора 1 экспоненциального напряжения, а выходом к управляющему входу ключа 3. Выход преобразователя 5 ток-напряжение подключен к второму входу первого компаратора 9 и первому входу второго компаратора 10. Выходы первого и второго компараторов 9 и 10 соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И 11. Выход преобразователя 12 длительность напряжение подключен к второму входу третьего компаратора 15 и первому входу четвертого компаратора 16. Выходы третьего и четвертого компараторов 15 и 16 подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента И 17. In the circuit, an exponential voltage generator 1, a key 3, a controlled diode 4, a current-voltage converter 5 and a load resistor 6, a first reference voltage source 7 and a first comparator 9, a second reference voltage source 8 and a second comparator 10, a first element And 11, are connected in series. the converter 12 is the voltage duration, the third reference voltage source 13 and the third comparator 15, the fourth reference voltage source 14 and the fourth comparator 16. The time interval generator 2 is connected by its input to the output generator 1 of exponential voltage, and the output to the control input of the key 3. The output of the current-voltage converter 5 is connected to the second input of the first comparator 9 and the first input of the second comparator 10. The outputs of the first and second comparators 9 and 10 are connected respectively to the first and second inputs of the first element And 11. The output of the Converter 12, the voltage is connected to the second input of the third comparator 15 and the first input of the fourth comparator 16. The outputs of the third and fourth comparators 15 and 16 are connected respectively to the second and second inputs of the second element And 17.

Устройство работает следующим образом. Генератор 1 экспоненциального напряжения формирует периодический экспоненциальный сигнал отрицательного знака, который поступает на входы формирователя 2 и ключа 3. По команде формирователя 2 временного интервала ключ 3 пропускает каждый второй импульс генератора 1, который поступает на анод диода 4. The device operates as follows. The exponential voltage generator 1 generates a periodic negative exponential signal, which is fed to the inputs of the driver 2 and key 3. At the command of the driver 2 of the time interval, the key 3 passes every second pulse of the generator 1, which is fed to the anode of the diode 4.

Преобразователь 5 ток-напряжение преобразует ток, протекающий через диод 4, в пропорциональное ему напряжение. Используя заведомо качественный диод и настраивая под его характеристики амплитуду и длительность экспоненциального сигнала генератора 1, обеспечивают на время, равное длительности экспоненциального импульса, постоянство выходного напряжения преобразователя 5 ток-напряжение. В силу отличий одного диода от другого выходное напряжение преобразователя 5 будет иметь некоторый разброс. Верхняя граница области допустимых значений задается выходным напряжением первого источника 7 опорного напряжения, нижняя выходным напряжением второго источника 8 опорного напряжения. На выходе первого компаратора 9 формируется "1", если выходное напряжение преобразователя 5 меньше выходного напряжения источника 7 (U5 < U7), в противном случае формируется "0". На выходе второго компаратора 10 формируется "1", если выходное напряжение источника 8 меньше выходного напряжения преобразователя 5 (U8 < U5), в противном случае формируется "0". Таким образом, на выходе первого элемента И 11 формируется "1", если U5 < U7 и U8 < U5, то есть выходное напряжение преобразователя 5 ток-напряжение лежит в заданном поле допуска.The current-voltage converter 5 converts the current flowing through the diode 4 into a voltage proportional to it. Using a known high-quality diode and adjusting the amplitude and duration of the exponential signal of the generator 1 to its characteristics, provide for a time equal to the duration of the exponential pulse, the output voltage of the current-voltage converter 5 is constant. Due to the differences of one diode from another, the output voltage of the converter 5 will have some variation. The upper boundary of the range of permissible values is set by the output voltage of the first source 7 of the reference voltage, lower output voltage of the second source 8 of the reference voltage. At the output of the first comparator 9, "1" is formed if the output voltage of the converter 5 is less than the output voltage of the source 7 (U 5 <U 7 ), otherwise, "0" is generated. At the output of the second comparator 10, "1" is formed if the output voltage of the source 8 is less than the output voltage of the converter 5 (U 8 <U 5 ), otherwise, "0" is generated. Thus, at the output of the first element And 11, "1" is formed if U 5 <U 7 and U 8 <U 5 , that is, the output voltage of the current-voltage converter 5 lies in a predetermined tolerance field.

Длительность выходного единичного сигнала первого элемента И 11 служит диагностическим признаком. Если она мала по сравнению с эталонным диодом, значит в контролируемом диоде проходят слишком быстрые рекомбинационные процессы в силу наличия паразитного центра рекомбинаций. Если же она велика по сравнению с эталонным диодом, значит в контролируемом диоде проходят замедленные рекомбинационные процессы, что говорит о дефектной концентрации носителей в полупроводнике. The duration of the output unit signal of the first element And 11 serves as a diagnostic sign. If it is small compared to the reference diode, then too fast recombination processes take place in the controlled diode due to the presence of a parasitic recombination center. If it is large compared to the reference diode, then slower recombination processes take place in the controlled diode, which indicates a defective carrier concentration in the semiconductor.

С помощью преобразователя 12 время-напряжение интересующая нас длительность (выходного единичного сигнала первого элемента И 11) преобразуется в постоянное пропорциональное ей напряжение. Using the converter 12, the time-voltage duration of interest to us (the output unit signal of the first element And 11) is converted into a constant voltage proportional to it.

В силу отличий одного диода от другого выходное напряжение преобразователя 12 будет иметь некоторый разброс. Верхняя граница области допустимых значений задается выходным напряжением третьего источника 13 опорного напряжения, нижняя выходным напряжением четвертого источника 14 опорного напряжения. На выходе третьего компаратора 15 формируется "1", если выходное напряжение преобразователя 12 меньше выходного напряжения источника 13 (U12 < U13), в противном случае формируется "0". На выходе четвертого компаратора 16 формируется "1", если выходное напряжение источника 14 меньше выходного напряжения преобразователя 12 (U14 < U12), в противном случае формируется "0". Таким образом, на выходе второго элемента И 17 формируется "1", если U12 < U13 и U14 < U12, то есть выходное напряжение преобразователя 12 длительность-напряжение лежит в заданном поле допуска.Due to the differences of one diode from another, the output voltage of the converter 12 will have some variation. The upper boundary of the region of permissible values is set by the output voltage of the third reference voltage source 13, and the lower boundary by the output voltage of the fourth reference voltage source 14. At the output of the third comparator 15, "1" is formed if the output voltage of the converter 12 is less than the output voltage of the source 13 (U 12 <U 13 ), otherwise, "0" is generated. At the output of the fourth comparator 16, "1" is formed if the output voltage of the source 14 is less than the output voltage of the converter 12 (U 14 <U 12 ), otherwise, "0" is generated. Thus, the output of the second element And 17 is formed "1", if U 12 <U 13 and U 14 <U 12 , that is, the output voltage of the Converter 12 duration-voltage lies in a given tolerance field.

Наличие "1" на выходе второго элемента И 17 позволяет говорить об исправности контролируемого диода, а наличие "0" о его дефектном состоянии. The presence of "1" at the output of the second element And 17 allows us to talk about the health of the controlled diode, and the presence of "0" about its defective state.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБРАКОВКИ ДИОДОВ, содержащее ключ, выход которого соединен с анодной клеммой испытуемого диода, нагрузочный резистор и выходную шину, отличающееся тем, что в него введены формирователь временного интервала, преобразователи ток-напряжение и время-напряжение, первые, вторые, третьи и четвертые источники опорного напряжения и компараторы, первый и второй элементы И и генератор экспоненциального напряжения, выход которого соединен с входом ключа и входом формирователя временного интервала, выход которого соединен с управляющим входом ключа, катодная клемма испытуемого диода соединена с нагрузочным резистором через преобразователь ток-напряжение, выход которого соединен с вторым входом первого компаратора, первый вход которого соединен с выходом первого источника опорного напряжения, выход с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора, второй вход которого соединен с выходом второго источника опорного напряжения, выход первого элемента И через преобразователь время-напряжение соединен с вторым входом третьего компаратора и первым входом четвертого компаратора, выход третьего источника опорного напряжения соединен с первым входом третьего компаратора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого компаратора, второй вход которого соединен с выходом четвертого источника опорного напряжения, выход второго элемента И соединен с выходной шиной. A device for rejecting diodes, containing a key whose output is connected to the anode terminal of the diode under test, a load resistor and an output bus, characterized in that a time interval shaper, current-voltage and time-voltage converters, first, second, third and fourth are introduced into it reference voltage sources and comparators, the first and second AND elements and an exponential voltage generator, the output of which is connected to the key input and the input of the time interval shaper, the output of which is connected to the control by the key input, the cathode terminal of the test diode is connected to the load resistor through a current-voltage converter, the output of which is connected to the second input of the first comparator, the first input of which is connected to the output of the first reference voltage source, the output to the first input of the first element And, the second input of which is connected with the output of the second comparator, the second input of which is connected to the output of the second reference voltage source, the output of the first element And through the time-voltage converter is connected to the second input t of the comparator and the first input of the fourth comparator, the output of the third reference voltage source is connected to the first input of the third comparator, the output of which is connected to the first input of the second element And, the second input of which is connected to the output of the fourth comparator, the second input of which is connected to the output of the fourth reference voltage source, the output of the second element And is connected to the output bus.
RU93010145A 1993-02-26 1993-02-26 Device for rejection of diodes RU2046366C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93010145A RU2046366C1 (en) 1993-02-26 1993-02-26 Device for rejection of diodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93010145A RU2046366C1 (en) 1993-02-26 1993-02-26 Device for rejection of diodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93010145A RU93010145A (en) 1995-05-27
RU2046366C1 true RU2046366C1 (en) 1995-10-20

Family

ID=20137813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93010145A RU2046366C1 (en) 1993-02-26 1993-02-26 Device for rejection of diodes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2046366C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445640C1 (en) * 2010-10-01 2012-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Apparatus for screening double-anode stabilitrons
RU2450281C1 (en) * 2010-11-10 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Device for rejection of dianodic stabilitrons
RU188241U1 (en) * 2018-09-25 2019-04-04 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Device for monitoring the resistance of diodes to the rate of rise of reverse voltage

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1140064, кл. G 01R 31/26, 1985. *
2. Л.Росадо. Физическая электроника и микроэлектроника. М.: Высшая школа, 1991, с.115. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445640C1 (en) * 2010-10-01 2012-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Apparatus for screening double-anode stabilitrons
RU2450281C1 (en) * 2010-11-10 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Device for rejection of dianodic stabilitrons
RU188241U1 (en) * 2018-09-25 2019-04-04 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Device for monitoring the resistance of diodes to the rate of rise of reverse voltage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5754041A (en) Device for measuring voltage/current characteristics with means to prevent output transients during changes in settings
FI75701C (en) CONTROL TRACKS ON STROEMKAELLA.
RU2046366C1 (en) Device for rejection of diodes
US20220224329A1 (en) Gate-driving circuit and device
FR1576123A (en)
US4488438A (en) Square-wave current generator
CH607045A5 (en) Diode test appts. with oscillator
RU2388006C1 (en) Device for screening diodes
US5874827A (en) Voltage supply circuit for a load absorbing high tentative peak current
RU2415447C1 (en) Device to reject diodes
CN105717393B (en) A kind of parameter test system and test method for electronic component
US7012537B2 (en) Apparatus and method for determining voltage using optical observation
Yamazawa et al. Pulse measurements using LED in dielectric liquids under impulse voltages
Meng et al. A Highly Precise On-State Voltage Measurement Circuit With Dual Current Sources for Online Operation of SiC MOSFETs
RU2793145C1 (en) Device for determining the load capacity of microcircuits
RU201072U1 (en) INSTALLATION FOR MEASURING THE LIFE TIME OF NON-FUNDAMENTAL CHARGE CARRIERS IN THE BASES OF SEMICONDUCTOR DEVICES
SU1238005A1 (en) Curve tracer
RU1835519C (en) High-voltage meter
SU1105835A1 (en) Device for checking characteristics of semiconductor instrument p-n junctions
SU1444682A1 (en) Device for checking electric units
SU790996A1 (en) Device for measuring life time of auxiliary carriers in thyristor
SU1673871A1 (en) Temperature measuring instrument
SU687401A1 (en) Current measuring device
SU1636809A1 (en) Device for diode parameters testing
SU1401418A2 (en) Device for automatic inspection of integrated circuits