SU437029A1

SU437029A1 - Device for measuring the specific current of a tunnel diode

Info

Publication number: SU437029A1
Application number: SU1903849A
Authority: SU
Inventors: Арнольд Абрамович Выменец; Ян Карлович Киршнер
Original assignee: Предприятие П/Я М-5222
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1974-07-25

Description

1one

Изобретение относитс к электронной технике , в частности к устройствам, предназначенным дл измерени параметров полупроводниковых приборов.The invention relates to electronic engineering, in particular, to devices for measuring the parameters of semiconductor devices.

Известно устройство дл измерени удельного тока диода, содержащее копирующий усилитель, ко входу которого подключены измер емый туннельный диод и одна из выходных клемм измерител тока максимума. К выходу копирующего усилител подключена через токоограничительный резистор друга выходна клемма измерител тока максимума. Измеритель тока максимума имеет выход на переменном сигнале, т. е. амплитуда этого сигнала.A device is known for measuring the specific current of a diode, which contains a copying amplifier, to the input of which a measuring tunnel diode is connected and one of the output terminals of a maximum current meter. To the output of the copying amplifier is connected through the current-limiting resistor of the other output terminal of the current meter maximum. The maximum current meter has an output on a variable signal, i.e. the amplitude of this signal.

Однако известное устройство не позвол ет измер ть удельный ток туннельных диодов в широком диапазоне.However, the known device does not allow measuring the specific current of tunnel diodes in a wide range.

Целью изобретени вл етс расширение диапазона измерени .The aim of the invention is to expand the measuring range.

Дл этого в устройство введен блок с обратно пропорциональной зависимостью выходного сигнала от входного регулируемого воздействи , питаемый генератором высокой частоты , выход блока подключен к высокочастотному входу модул тора, к выходу копирующего усилител подключен нуль-индикатор.For this, a block with inversely proportional dependence of the output signal on the input controlled action, fed by a high-frequency generator, the block output is connected to the high-frequency input of the modulator, and a null indicator is connected to the output of the copy amplifier.

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

Устройство дл измерени удельного ток туннельного диода содержит туннельный диод 1, копирующий усилитель 2, мостовой модул тор 3, измерительный преобразователь 4, 5 токоограничивающий резистор 5, блок 6 с обратно пропорциональной зависимостью выходного сигнала от входного воздействи , вход 7 блока 6, высокочастотный генератор 8, нульиндикатор 9, источник опорного напр же0 ни 10.A device for measuring the specific current of a tunnel diode contains a tunnel diode 1, a copying amplifier 2, a bridge modulator 3, a measuring transducer 4, 5 current limiting resistor 5, block 6 with inversely proportional dependence of the output signal on the input, input 7 of block 6, high-frequency generator 8 , null indicator 9, source of reference voltage 0 or 10.

Устройство работает следующим образом. Измерительный преобразователь 4 на своем выходе поддерживает посто нное напр жение, которое пр мо пропорционально току макси5 мума диода 1.The device works as follows. Transmitter 4 maintains a constant voltage at its output, which is directly proportional to the maximum current of diode 1.

Это напр жение поступает на вход мостового модул тора 3. На другой вход этого модул тора поступает высокочастотное напр жение с выхода блока 6. Неременное напр же0 ние с выхода модул тора 3 при посредстве копирующего усилител 2 и токоограничительного резистора 5 задает переменный ток через -диод 1. Другими словами, амплитуда неремен:ного тока через диод 1 пр мо пропорциональна амплитуде переменного напр жени на выходе модул тора 3 и обратно пропорциональна сопротивлению резистора 5.This voltage is fed to the input of the bridge modulator 3. The other input of this modulator receives high-frequency voltage from the output of block 6. Non-alternating voltage from the output of modulator 3 through a copying amplifier 2 and a current limiting resistor 5 sets an alternating current through a diode 1. In other words, the amplitude of a continuous current through diode 1 is directly proportional to the amplitude of the alternating voltage at the output of the modulator 3 and inversely proportional to the resistance of the resistor 5.

Блок 6 обладает тем свойством, что его выходной переменный сигнал обратно пропор0 ционален входному воздействию. При измерении удельиого тока диода 1 регулируют входное воздействие блока 6 до тех пор, пока на выходе копирующего усилител 2 не установитс заранее выбранное напр жение , определ емое источником опорного напр жени 10. Достижение этого напр жени фиксируетс по нуль-индикатору 9. Как указывалось выше, амплитуда переменного тока через диод 1 пр мо пропорциональна напр жению на выходе модул тора 3, т. е. пропорциональна произведению входного посто нного напр жени и амплитуды входного переменного напр жени модул тора 3. В силу свойства блока 6 отсюда следует, что амплитуда тока через диод 1 пр мо пропорциональна входному посто нному напр жению модул тора 3 (т. е. току максимума диода 1) и обратно пропорциональна входному воздействию блока 6. Переменное напр жение на диоде I в области экстремума обратно пропорционально емкости диода 1 и пр мо пропорционально переменному току через диод 1. Отсюда следует , что это переменное напр жение на диоде 1 пр мо пропорционально току максимума диода , обратно пропорционально его емкости и обратно пропорционально входному воздействию блока &, т. е. пр мо пропорционально удельному току диода 1 и обратно пропорционально входному воздействию блока 6. Напр жение на диоде 1 (равное напр жению на входе и выходе копирующего усилител 2) при измерении удельного тока, как указывалось выше, всегда поддерживаетс посто нным путем регулировки входного воздействи блока 6. Следовательно, величина входного воздействи блока 6 оказываетс пр мо пропорциональной удельному току диода. Измер входное воздействие блока 6, мы в определенном масштабе измер ем удельный ток туннельного диода 1. Поскольку напр жение на туннельном диоде 1 при этом в момент измерени всегда остаетс посто нным (не завис щим от тока максимума и емкости диода), то амплитуда сигнала на диоде не будет заходить за допустимую область вблизи экстремума на диодах с больщим удельным током, либо не будет чрезмерно уменьшатьс сигнал до уровн шумов на диодах с малым удельным током. Напр жение на диоде 1 можно выбрать равным нескольким дес ткам микровольт, что позвол ет уверенно регистрировать его. Предмет изобретени Устройство дл измерени удельного тока туннельного диода, содержащее копирующий усилитель, токоограничительный резистор, измерительный преобразователь тока максимума в посто нное напр жение, генератор высокой частоты и мостовой модул тор, отличающеес тем, что, с целью расширени диапазона измерени , в него введен блок с обратно пропорциональной зависимостью выходного сигнала от входного регулируемого воздействи , питаемый генератором высокой частоты , выход блока подключен к высокочастотному входу модул тора, к выходу копирующего усилител подключен нуль-индикатор.Block 6 has the property that its output variable signal is inversely proportional to the input action. When measuring the focusing current of diode 1, the input action of block 6 is controlled until a predetermined voltage determined by the source of the reference voltage 10 is established at the output of the copy amplifier 2. Achievement of this voltage is detected by the zero-indicator 9. As mentioned above The amplitude of the alternating current through the diode 1 is directly proportional to the voltage at the output of the modulator 3, i.e. it is proportional to the product of the input DC voltage and the amplitude of the input alternating voltage of the modulator 3. By virtue of the property unit 6, it follows that the amplitude of the current through diode 1 is directly proportional to the input constant voltage of the modulator 3 (i.e., the maximum current of diode 1) and inversely proportional to the input effect of unit 6. The alternating voltage across diode I is in the extremum area back proportional to the capacitance of diode 1 and directly proportional to the alternating current through diode 1. It follows that this alternating voltage on diode 1 is directly proportional to the maximum current of the diode, inversely proportional to its capacitance and inversely proportional to the input action & block, i.e., directly proportional to the specific current of diode 1 and inversely proportional to the input effect of block 6. The voltage across diode 1 (equal to the input and output voltage of the copy amplifier 2) when measuring the specific current, as mentioned above, is always is maintained constant by adjusting the input effect of block 6. Therefore, the magnitude of the input effect of block 6 is directly proportional to the specific current of the diode. Measuring the input effect of block 6, we measure the specific current of the tunnel diode 1 at a certain scale. Since the voltage on the tunnel diode 1 at the time of measurement always remains constant (independent of the maximum current and diode capacitance), the amplitude of the signal the diode will not go beyond the allowable area near the extremum on diodes with a large specific current, or the signal will not be excessively reduced to the level of noise on diodes with a low specific current. The voltage on diode 1 can be chosen to be equal to several tens of microvolts, which allows it to be reliably recorded. The subject of the invention is a device for measuring the specific current of a tunnel diode, comprising a copy amplifier, a current-limiting resistor, a maximum-to-voltage current transducer, a high-frequency generator and a bridge modulator, characterized in that, in order to extend the measuring range, a block is inserted into it with inversely proportional dependence of the output signal on the regulated input, powered by a high-frequency generator, the output of the block is connected to the high-frequency input of the module ora, to the output of the amplifier is connected copying null indicator.

ii

XX