SU1265662A1

SU1265662A1 - Device for checking electric parameters of semiconductor diodes

Info

Publication number: SU1265662A1
Application number: SU843808527A
Authority: SU
Inventors: Аухат Муртазинович Муртазин; Владимир Иванович Габов
Original assignee: Murtazin Aukhat M; Gabov Vladimir
Priority date: 1984-11-05
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1986-10-23

Abstract

Изобретение может быть использовано дл контрол напр жени ста .билизации и дифференциального сопротивлени стабилитронов. Цель изобретени - повышение точности контрол . Устройство содержит коммутатор 1, контактный блок 2, полосовой фильтр 3, фильтр 4 низких частот, измеритель 5 напр жени , блок 6 фиксации результатов, блок 7 управлени , цифроаналоговые преобразователи 8 и 16, фазовый детектор 12,.генератор 13 переменного напр жени , сумматор 14, генератор 15 посто нного напр жени и стабилизатор тока 17. Введение фазокорректирующего блока II и образование новых св зей обеспечивает изменение уровн сигнала на выходе фазового детектора 12 при переходе разе- Р 5В ности Uu -Ux через нуль. Кроме того, (Л Nd 9д Л 9 N9 ГОThe invention can be used to monitor the voltage of a stabilization and the differential resistance of a zener diode. The purpose of the invention is to improve the accuracy of control. The device contains a switch 1, a contact block 2, a band-pass filter 3, a low-pass filter 4, a voltage meter 5, a results fixation block 6, a control block 7, digital-to-analog converters 8 and 16, a phase detector 12, an alternating voltage generator 13, an adder 14, a constant voltage generator 15 and a current stabilizer 17. The introduction of phase correction unit II and the formation of new connections provide for a change in the signal level at the output of phase detector 12 when the Uu –Ux Z 5 transitions to zero. In addition, (L Nd 9d L 9 N9 GO

Description

погрешность контрол , св занна с .фазовым сдвигом сигнала, поступающего с объекта контрол U, , относительно сигнала уставки Uj. имеет минимальное значение в широком диапазоне изменени фазы и определ етс н основном нелинейностью передаточной характеристики фазорегулирующего звена , что повышает точность контрол . I з.п. ф-лы, 2 ил.the control error related to the phase shift of the signal coming from the control object U, relative to the setpoint signal Uj. has a minimum value in a wide range of phase variation and is determined mainly by the nonlinearity of the transfer characteristic of the phase-regulating element, which increases the accuracy of control. I zp f-ly, 2 ill.

Изобретение относитс к контролю отовых полупроводниковых приборов, ожет быть использовано дл контрол апр жени стабилизации и дифферениального сопротивлени стабилитроов и вл етс усовершенствованием стройства по авт.св. № 1138768.The invention relates to the control of conventional semiconductor devices, can be used to control the stabilization and differential resistance of stabilizers, and is an improvement to the auth system. No. 1138768.

Цель изобретени вл етс повышение точности контрол за счет Згменьшени погрешности, вызванной фазовым сдвигом контролируемого сигнала и относительно сигнала уставки и. .The purpose of the invention is to improve the control accuracy due to the reduction of the error caused by the phase shift of the monitored signal and relative to the setpoint signal and. .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл контрол электрических параметров полупроводниковых диодов; на фиг.2 - структурна схема фазокорректирующего блока.FIG. 1 is a block diagram of a device for monitoring electrical parameters of semiconductor diodes; FIG. figure 2 - structural diagram of the phase-correcting unit.

Устройство дл контрол электрических параметров полупроводниковых диодов содержит коммутатор 1, контактный блок 2, полосовой фильтр 3, фильтр 4 низких частот, измеритель 5 напр жени , блок 6 фиксации результатов , блок 7 управлени , первый цифроаналоговый преобразователь 1Щ1 8, блок 9 вычитани -, избирательный усилитель 10, фазокорректирующий блок 11, и основной фазовый детектор 12, генератор 13 переменного напр жени , сумматор 14, генератор 15 посто нного напр жени , второй цифроаналоговый преобразователь 16, стабилизатор 17 тока.The device for monitoring the electrical parameters of semiconductor diodes comprises a switch 1, a contact block 2, a band-pass filter 3, a low-pass filter 4, a voltage meter 5, a results fixation block 6, a control block 7, a first digital-to-analog converter 1Sch1 8, a subtraction block 9, selective the amplifier 10, the phase-correcting unit 11, and the main phase detector 12, the alternating voltage generator 13, the adder 14, the constant voltage generator 15, the second digital-to-analog converter 16, the current regulator 17.

Входы коммутатора 1 соединены с контактным блоком 2, а выход - с вхо .дами црлосового фильтра 3 и фильтра 4низких частот, выход которого соединен с входом измерител 5 напр жени .- Выход измерител 5напр жени соединен с первым входом блока 6 фиксации результатов, управл ющий вход которого соединен с первым выходом блока 7 управлени , второй выход которого соединен с входом управлени коммутатора 1, а вход - с выходом блока 6 фиксации результатов, третий выход блока 7 управлени соединен с цифровым входом первого ЦАП 3 выход которого соединен с опорным входом блока 9 вычитани , выход которого соединен с входом избирательного усилител 10, а вход ЦАП 8 соединен с выходом фазокорректирующего блока 11 и опорным входом детектора 12, сигнальный вход которого соединен с выходом избирательного усилител 10, а опорный вход блока 11 соединен с выходом полосового фильтра 3.The inputs of the switch 1 are connected to the contact block 2, and the output is connected to the inputs of the slope filter 3 and the low-pass filter 4, the output of which is connected to the input of the voltage meter 5. The output of the voltage meter 5 is connected to the first input of the result fixing unit 6, controlling the input of which is connected to the first output of the control unit 7, the second output of which is connected to the control input of the switch 1, and the input to the output of the result fixing unit 6, the third output of the control unit 7 is connected to the digital input of the first DAC 3 whose output is connected to a ported input of subtraction unit 9, the output of which is connected to the input of the selective amplifier 10, and an input of the DAC 8 is connected to the output of the phase-correcting unit 11 and the reference input of the detector 12, the signal input of which is connected to the output of the selective amplifier 10, and the reference input of the unit 11 is connected to the output of the bandpass filter 3.

Выход генератора 13 переменного напр жени соединен с первым входом сумматора 14 и первым входом фазокорректирующего блока 11. Выход генератора 15 соединен с вторым входом сумматора 14, управл ющий вход которого соединен с п тым выходом блока, 7 управлени , а выход - с опорным входом второго ЦАП 16, цифровой вход которого соединен с четвертым выходом блока 7 управлени . Выход второго ЦАП 16 через стабилизатор 17 соединен с входом полосового фильтра 3.The output of the alternating voltage generator 13 is connected to the first input of the adder 14 and the first input of the phase-correcting unit 11. The output of the generator 15 is connected to the second input of the adder 14, the control input of which is connected to the fifth output of the unit, 7 controls, and the output to the reference input of the second A DAC 16 whose digital input is connected to the fourth output of control unit 7. The output of the second DAC 16 through the stabilizer 17 is connected to the input of the bandpass filter 3.

Посредством контактного блока 2 к устройству подключаютс контролируемые диоды 18.Through the contact unit 2, controlled diodes 18 are connected to the device.

Фазокорректируюший блок 11 (фиг.2) содержит фазовый детектор 19, фазорегулирующее звено 20, имеющее полевой транзистор 21, операционный уси-литель 22,, два резистора 23 и 24 и конденсатор 25.The phase-corrected block 11 (FIG. 2) contains a phase detector 19, a phase-controlled link 20 having a field effect transistor 21, an operational amplifier 22 ,, two resistors 23 and 24 and a capacitor 25.

Устройство дл контрол электрик.. ческих параметров полупроводниковых диодов работает следующим образом,A device for controlling the electrical parameters of semiconductor diodes operates as follows.

С помощью соответствующих органов управлени задают коды диапазонов величины тока стабилизации через контролирующий диод 18, код граничного значени дифференциального сопротивлени Г- диода 18, включают питание и привод т в исходное состо ние эле ,менты пам ти в блоке 6 фиксации результатов контрол и блока 7 ynpaet. лени .,Using the appropriate controls, they set codes for the ranges of the stabilization current through the control diode 18, the differential resistance limit value code G for the diode 18, turn on the power and reset the control elements in the fixation control unit 6 and the 7th unit . laziness.,

Затем диоды 18, дифференциальное сопротивление и напр жение стабилизации которых подлежат контролю, подключают через контактный блок 2 с входом коммутатора 1 и нажимают кнопку Пуск в блоке 7 -(органы управлени блока 7 управлени не показаны ). По сигналу с выхода блока 7 состо ние коммутатора 1 измен етс так, что выход стабилизатора 17 оказываетс подключенным к первому из диодов 18.Then, the diodes 18, the differential resistance and the stabilization voltage of which are to be monitored, are connected via the contact block 2 with the input of the switch 1 and press the Start button in the block 7 - (the controls of the control block 7 are not shown). By the signal from the output of block 7, the state of the switch 1 is changed so that the output of the stabilizer 17 is connected to the first of the diodes 18.

После включени питани начинают работать генератор 15 посто нного нанапр жени и генератор. I3 переменного напр жени .After turning on the power, the constant-voltage generator 15 and the generator begin to work. I3 variable voltage.

Напр жение U U . sin.o) t- с выхода генератора 13 переменного напр жени поступает на вход сумматора 14 и на первый вход блока 11.U voltage U U. sin.o) t- from the output of the alternating voltage generator 13 is fed to the input of the adder 14 and to the first input of the block 11.

Напр жение U с выхода генератора 15 посто нного Напр жени поступает на другой вход сумматора 14 и далее суммарное напр жение (U + U ) с выхода сумматора церез ЦАП 16 поступает на вход стабилизатора тока 17, Через диод 1-8 начинает протекать ток.() заданной величины. Форма тока через диод 18 повтор ет форму напр жени ( ), т.е. содержит посто нную и переменную составл ющие . . The voltage U from the output of the DC voltage generator 15 is fed to another input of the adder 14 and then the total voltage (U + U) from the output of the accumulator via the DAC 16 is fed to the input of the current regulator 17, a current flows through diode 1-8. a) given value. The form of the current through the diode 18 repeats the form of the voltage (), i.e. contains constant and variable components. .

Переменное напр жение U V х sin (cot +u(), амплитуда которого пропорциональна величине Г(, контроли руемого диода 18, а фаза запаздывает относительно фазы напр жени U на величину uq), через фильтр 3 поступает на первый вход блока 9 и на, второй вход блока 11.The alternating voltage UV x sin (cot + u (), the amplitude of which is proportional to the value of T (, the controlled diode 18, and the phase is delayed relative to the phase of the voltage U by the value of uq), through the filter 3 enters the first input of the block 9 and on, second input unit 11.

Запаздьюание фазы на uqi° вызвано неидентичиостью параметров цепей прохождени сигналов и и .The phase delay by uqi ° is caused by the nonidentity of the parameters of the signal paths and and.

Действительно, сигнал U на первьш вход блока 1I подаетс непосредственно с выхода генератора 13, а сигнал Ujj формируетс переменным током протекающим с выхода сумматора 14 через ЦАП 16, стабилизатор 17 коьшутатор 1, блок 2 через контролируемый диод 18 и поступает на второй вход блока 11 через фильтр 3. Каждый из этих блоков, а также контролируемый диод I8 внос т соответствующую задержку фазы сигнала U.Indeed, the signal U to the first input of block 1I is fed directly from the output of the generator 13, and the signal Ujj is generated by the alternating current flowing from the output of the adder 14 through the DAC 16, the stabilizer 17, the encoder 1, the block 2 through the controlled diode 18 and enters the second input of the block 11 through filter 3. Each of these blocks, as well as a controlled diode I8, introduce an appropriate phase delay for the signal U.

Таким образом, на первый и второй входы фазокорректирующего блока 11 поступают соответственно сигналы и и и, Затем цервый из этих сигналов поступает на сигнальные входы фазорегулирующего звена 20 (фиг.2) и фазового детектора 19, к второму входу которого пос тупает сигнал Ц(.Thus, the first and second inputs of the phase-correcting block 11 receive signals and and, respectively. Then the first of these signals goes to the signal inputs of the phase-regulating link 20 (figure 2) and the phase detector 19, to the second input of which signal C (.

На выходе фазового детектора формируетс напр жение, пропорциональное величине ucj. Затем это напр жение поступает на управл ющий электрод (затвор) полевого транзистора 21 .A voltage proportional to the value of ucj is generated at the output of the phase detector. This voltage is then applied to the control electrode (gate) of the field-effect transistor 21.

Как известно, величину сопротивлени сток-исток полевого транзистора можно мен ть в широких пределах пу тем изменени напр жени на затворе, а величина фазового сдвига Cf выходного сигнала фазорегулирующего звена 20 относительно входного сигнала определ етс выражениемAs is known, the value of the drain-source resistance of the field-effect transistor can be varied over wide limits by varying the voltage at the gate, and the phase shift Cf of the output signal of the phase-regulating link 20 relative to the input signal is determined by the expression

2cjRC ( arctp, 2cjRC (arctp,

где R - сопротивление сток-исток транзистора 21.where R is the drain-source resistance of the transistor 21.

При (О const, С const, фазовый сдвиг cf вл етс только фзшкцией R : Ц) f (R) .At (O const, C const, the phase shift cf is only the response R: C) f (R).

Передаточнуюхарактеристику блока 11 относительно функции ( f(R) настраивает , так, чтобы фаза сигнала на выходе блока не отличалась от фазы сигнала U , т.е. ,The transfer characteristic of block 11 relative to the function (f (R) adjusts, so that the phase of the signal at the output of the block does not differ from the phase of the signal U, i.e.,

и и sin (cj t +utf,) ; Ux- Ux-sin (cot +k();and and sin (cj t + utf,); Ux- Ux-sin (cot + k ();

&q, Aq)j Atf ,& q, Aq) j Atf,

a коэффициент передачи фазорегулирующего звена 20 по посто нному току , определ емый резисторами 23 и 24 и схемой включени операционного усилител 22, был бы равен единице.a DC constant-phase transfer ratio 20 defined by resistors 23 and 24 and the switching circuit of the operational amplifier 22 would be equal to one.

Напр жение U с выхода фазокорректирующего блока 11 поступает на опорные входы фазового детектора 12 и первого цифроаналогового преобразовател 8, в котором формируетс напр жение Uu уставки дифференциального сопротивлени диодов 18.The voltage U from the output of the phase-correcting unit 11 is fed to the reference inputs of the phase detector 12 and the first digital-to-analog converter 8, in which the voltage Uu of the differential resistance setting of the diodes 18 is formed.

Claims

The setpoint voltage U is fed to the second input of subtraction unit 9, in which the difference uUx of the UH / V signals is generated. and U) (: (Uy sin (cJt + 4 (|) -Ux "(sin (ut + Aq)) (Uy-U) .sin (u) t-fq) 4sinCt} t + (If), and D UHuJ + U -2U,, -U (Ujj-siniqi-U - sin4qi) / (Uijii .4Cf ycosiqi-Uj cosiiCf). As can be seen from these expressions, the sign of the difference UH does not depend on the initial phase of the voltages Un and a is determined only their values, and the initial phase of the difference signal coincides with the phase of the input signals and does not depend on their values. If UK Uu -Sgd is normal), then the voltage phase and U coincides with the phase UM 5 if (ha - more than normal) , then the phase of the output signal from the selective amplifier 10 is changed by 180. Then, the alternating voltage of the post, drops through the selector Amplified amplifier 10, which amplifies only in a narrow range of fg + uf frequencies (fj, the frequency of the master oscillator 13, auf is 10% of f 270 Hz), to the signal input of the phase detector 12. The reference input of the detector 12 receives the reference a signal U from the output of block 11. At the output of phase detector 12, when the phases of the voltages UQ and uU coincide (i.e., Ga), in the norm), the level of the logical unit Ugyj is formed, if the phases differ by 180 (i.e. g „. outside the norm) - the level of logical zero Ug ,,; The signal from the output of the phase detector 12 enters unit 6. The constant component of the voltage from diode 18 is equal to the stabilization voltage U ,. This diode, through the filter 4, enters the meter 5. From the output of the meter 5, information about the value of U in the form of a binary-decimal code enters the corresponding inputs of block 6, where it is compared with the code from block 7 of control. If the magnitude g-h U corresponds to the norm, in block 6 of fixation of the results, the signal Go is formed. .den and the signal from the control unit 7 to the switch 1 is connected to the following controlled diode 18 12 6 Next, the device operates in a manner similar to that described. After checking all N diodes, the device is reset. Thus, in the proposed device, the introduction of a phase-correcting unit and new connections provides for a change in the signal level at the output of the phase detector upon the transition of the difference Uy - and through zero. Therefore, in the proposed device, the control error associated with the phase shift of the signal coming from the test object U, relative to the setpoint signal Uy has a minimum value in a wide range of phase variation. And it is mainly determined by the non-linearity of the transmission, phase-regulating link characteristic 20, which improves the accuracy control Claim 1. Device for monitoring electrical parameters of semiconductor diodes according to author. No. 1138768, which means that, in order to improve the control accuracy, a phase-correction block is inserted into it, connected between the output of the alternating voltage generator and the reference input of the first digital-to-analog converter, the other input of the phase-correcting block is connected to the output of the band-pass filter.

2. The device according to claim 1, 1, that the phase-correcting unit contains a phase detector, a phase-controlled link in the form of a field-effect transistor, the drain of which is connected to the first output capacitor and the forward input of the operational amplifier, the inverse input of which connected to the first outputs of the first and second resistors, the second output of the first resistor is connected to the source of the field-effect transistor, and the second output of the second resistor is connected to the output of the operational amplifier, and the second output of the capacitor is connected to the total, the operational amplifier's output is the output of the phase-correcting unit, the output of the phase detector is connected to the gate of the field-effect transistor, the first input of the phase detector is connected to the first input of the phase-correcting unit and 1265662g the second input of the phase detector is connected to the second input of the phase-correcting unit.