SU667902A1 - Устройство токовой корректировки величины сопротивлени тонкопленочных резисторов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области микроэлектроники , преимущественно к технологам изготовлени  гибридных интегральных схем, и может быть использовано при корректировке величины сопротивлени  тонко пленочных резисторов. Известно устройство токовой корректировки номиналов резисторов, содержащее мостовую схему измерени  на посто нном токе, в измерительную диагональ которой включен фотоэлектрический индикатор разбаланса моста, а к корректируемому резистору через регул тор тока подключен источник переменного напр жени  корректировки 1. Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность корректировки ве/гачины сопротивлени  резисторов. Известно такж устройство токовой корректировки величины сопротивлени  тонкоппеночных резисторов, содержащее мостовую схему дл  измерени  номинала корректируемого резистора, . источник корректирующего напр жени , подключенный к корректируемому резистору, усилительдетектор сигнала разбаланса моста, к выходу которого через электронный ключ подключен пороговый элемент, а также дифференцируюишй блок и последовательно соединенный с ним пороговый элемент минимума производной, выход которого соединен с управл ющим в ходом электронного ключа, а также схему, управл ющую процессом корректнровки 2. Недостатком этого устройства  вл етс  ограниченна  точность корректировки величины сопротивлени  тонкопленочных резисторов, св занна  с отсутствием возможности контрол  за изменением сопротивле1ш  корректируемого резистора одновременно с электрическим воздействием на него И отсутствием эффективного управлени  энергией электрического воздействи  на прот жении процесса корректировки. Цель изобретени  - повышение точности процесса токовой корректировки величины сопротивлени  тонко пленочных резнсторов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство токовой корректнровки величины сопротивлени  тонконленочных резисторов, содержащее управл емый источник нащэ жени  корректировки , подклнгченный к корректнруемому резистору через измерительное сопротивление, мостовую схему измерени , выход которой через последовательно соединенные уошитель-детектор сигнала разбаланса моста, ключ, пороговый элемент подключен к входу триггера управлени , причем выход усилител -детектора сигнала разбаланса моста соединен с последовательно соединенными дифференцирующим блоком к пороговым элементом минимума производной, введены последовательно соединенные второй ключ, запоминающее устройство и блок сравнени  текущего значени  сигнала разбаланса , последовательно соединенные измеритель мощности, блок вычислени  приращени  мощности и нуль-орган, второй триггер управлени , третий и четвертый ключи, второе и третье запоминающее устройство и блок сравнени  мощности, причем один из выходов второго триггера управлени  через последовательно соединенные третий ключ и второе запоминающее устройство соединен с одним КЗ входов блока сравнени  мощности, а другой выход второго триггера управлени  через последовательно соединенные четвертый ключ и треть запоминающее устройство соединен с вторым входом блока сравнени  мощности, выход которого Через нуль-орган соединен с входом первого триггера управлени , одновременно соединенного с блоком сравнени  текущего значени  и сигнала разбаланса, выход первого триггера управлени  одновременно соединен с входом управл емого источника напр жени  корректировки и счетным входом второго триггера управлени , при этом выхОд порогового элемента минимума производной соединен с управл ющим входом первого ключа, а вьгход порогового элемента соещтен с входом второго клю}а, входы третьего и четвертого ключей соединены с выходом измерител  мощности, подключенного параллельно измерительному резистору, при этом другой вход блока цьршслени  приращени  мощности соединены с выходом усилител -детектора сигнала разбаланса моста, соединенного одновременно с входом блока сравнени -текущего значени  сигнала разбаланса и второго ключа.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство токовой KoppeKmpoBtai величины сопротивлени  тонколленочных резисторов содер жит корректируемый резистор 1, подключенный к входу мостовой измерительной схемы 2, последовательно соединеннь1е усилитель-детектор 3 сигнала разбаланса моста, электронный ключ 4, пороговый элемент допуска 5, триггер 6 управлени , управл емый источник 7 напр жени  корректировки , измерительный резистор 8, параллельно которому включен измеритель 9 мощности, дифференцирующий блок 10, его выходной сигнал поступает на вход пороговоТо элемента 11 минимума производной, а выход порогового элемента соединен с управл юишм входом ключа 4, блок 12 сравнени  текущего значени  сигнала разбаланса , один из входов которого подсоединен непосредственно к выходу усилител -детектора, а другой - через электронный ключ 13 и загюминающее устройство 14, блок 15 сравнени  мощности, один из его входов подключен к выходу измерител  мощности 9 через последовательно соединенный ключ 16 и запоминающее устройство 17 другой через последовательно соединенные ключ 18 и запоминающее устройство 19, при этом управл ющи входы ключей 16 и 18 соединены с соответствующими выходами триггера 20, счетный вход которого соединен с выходом триггера управлени  6, .блок 21 вычислени  приращени  мощности, один вход которого соединен с выходом усилителддетектора 3, а другой - с выходом измерител  9 мощности, нуль-орган 22, один из входов которого соединен с выходом блока сравнени  15, а другой - с выходом блока 21 вычислени , причем выход нуль-органа 22 соединен со входом триггера управлени  6.

Устройство работает следующим образом.

До начала корректировки сопротивление резистора 1 отличаетс  от номинального значени  , поэтому на выходе мостовой схемы измерени  2 находитс  соответствующее напр жение разбаланс которое усиливаетс  и детектируетс  усилителемдетектором 3 и через открытый ключ 4 поступает на вход порогового элемента допуска 5. Одновременно исходное Напр жение разбаланса поступает на вход блока 2 вьиислени  приращени  мощности , а через ключ 13 - на вход запоминающего устройства 14, Сигналом с выхода порогового элемента 5 переключаетс  триггер 6, что приводит к запуску генераторов возрастающего напр жени  корректировки источника 7, Напр жение с выхода источника 7 через измерительный резистор 8 поступает на корректируемый резистор 1. Величина электрической мощности, рассеиваема  на корректируемом резисторе I, измер етс  при помоии измерител  9 мощности, а сигнал, пропорциональный величине указанной мощности с выхода измерител  9 поступает на вход блока 21 вычислени  приращени  мощности и в зависимости от состо ни  триггера 20 через ключи 16 и 18 - на вход запоминающих устройств 17 и 19,

В результате рассеивани  электрической мощности на резисторе 1 он разогреваетс , при этом, его сопротивление измен етс , что приводит к изменению величиЮ) разбаланса мостовой измерис тельной схемы 2 и к соответствующему изменению сигнала на выходе усилител  -детектора 3, Величина этого изменени  посто нно сравниваетс  в блоке 12 сравнени , а по достижении требуемой разности между исходным и текущим значением разбаланса моста с выхода блока 12 подаетс  импульс на триггер 6, который измен ет свое состо ние, сбрасывает источник 7 и переводит в противоположное состо ние триггер 20, в резуль

Claims (2)

1. тате чего напр жение на корректируемом резисторе становитс  равным нулю, а в запоминающих устройствах 17 и 19 запоминаетс  сигнал, пропорциональный величине макси лальной мощности, рассеиваемой на резисторе 1 в данном цикле корректировки . После уменьшени  шпр жеШ1  на резисторе Iдо нул  он начинает охлаждатьс  и его сопротивление резко измен етс . За счет сигнала, npotropщюнального величине производной от функции измерени  сопротивлени  резистора 1 в процессе охлаждени , поступающего с вькода дифференцирующего блока 10, срабатывает пороговьш элемент 11 минимума производной и закрьшает ключ 4. По мере охлаждени  резистора 1 величина производной уменьшаетс  и по достижении допустимого минимального значени  пороговый элемент I1минимум производной выключаетс , а следовательно , открьюаетс  ключ 4 и с помощью порогового элемента 5 оцениваетс  соответствие допуску сопротивлени  резистора 1 после первого цикла корректировки. Если откпонеьюе сопротивлени  резистора 1 от требуемого значени  больше допуска , то пороговый элемент 5 срабатывает, при этом закрьшаетс  ключ 13, а в запоминающем устройстве 14 запоминаетс  сигнал разбаланса моста после первого цикла корректировки, а также срабатывает триггер 6, запускаетс  источник 7 и начинаетс  второй цикл корректировки, который происходит аналогично описанному выше пор дку работы устройства. Этот пор док работы устройства сохран етс  до по влени  необратимых изменений сопротивлени  корректируемого резистора, после очередного цикла электрического воздействи  на резистор 1. В этом случае в блоке 21 вычислени  приращени  мощности формируетс  сигнал, пропорциональный допустимому приращению мощности в данном, цик ле по отношению к максимально достигнутой мош 1ости в предыдущем цикле, например сигнал - вь1ходное напр жение блока 21; К - - посто нный коэффициент; ДР„. - приращение мощности в (п-1)-ом цикле по сравнению с мощностью, достигнутой в (п-2)-ом цикле; Д5Р„ - необратимое изменение сопротивлени  корректируемого резистора 1 за (п-1)-ьш цикл; SR,| - отклонение сопротивлени  этого резистора от номинального значени  после (п-1)-го цикла корректировки . Затем работа устройства в п-ом цикле воздействи  происходит следующим образом. По мере увеличени  электрической могцности, рассеиваемой на корректируемом резисторе 1, ее величина сравниваетс  с величиной максимально достигнутой моцшости в предыдущем цикле в блоке 15, а с момента достижени  равенства этих мощностей сигнал, пропорциональный их последующей разности, поступает на соответствующий вход нуль-орган 22, на другой вход которого поступает сигнал с блока 21 вычислени  . При равенстве сигналов на обоих входах нульоргана 22 на его выходе форг ируетс  импульс сброса триггера 6. После переключени  триггера 6 сбрасываетс  источник 7 и переключаетс  триггер 20, в результате прекращаетс  электрическое воздействие на корректируемый резистор 1, мен етс  состо ние ключей 16 и 18, и на одном из запоминающих устройсга 17 или 19 фиксируетс  максимальное значение мощности, достигнутое в данном цикле-корректировки, В дальнейшем работа устройства повтор етс . Циклы корректировки прекращаютс , если после очередного остывани  резистора 1 окажетс , что сигнал разбаланса мостовой измерительной схемы 2меньшесигнала, соответствующего допустимому отклонению сопротивлени  резистора 1 от номинального значени . В этом случае пороговый элемент 5 не срабатывает и триггер 6 остаетс  в исходном состо нии, а следовательно, не запускаетс  источник 7, и резистор 1 не подвергаетс  электрическому воздёйствр о. Формула изобретени  Устройство токовой корректировки величины сопротивлени  тонкопленочных резисторов, содерЖащбе управл емый источник напр жени  корректировки , подключенный к корректируемому резистору через измерительное сопротивление, мостовую схему измерени , выход которой через последовательно соединенные усилитель-детектор сигнала разбаланса моста, ключ, пороговый элемент подключен к входу триггера управлени , причем выход усилител -детектора сиггала разбаланса моста соединен с последовательно соединенными дифференцирующим блоком и пороговым элементом минимума производной, отличающийс  тем,что,с целью повышени  точности процесса токовой корректировки, в него вв едены последовательно соединенные второй ключ, запоминающее устройство и блок сравнени  текущего значени  сигнала разбаланса, последовательно соединенные измеритель мощности, блок вьмислени  приращени  мощности и нуль-орган, второй триггер управле1ш , третий и четвертый ключи, второе и третье запом1шающее устройство и блок сравнени  мощности, причем один из выходов второго триггера управлени  через последовательно соединенные третий ключ к второе запоминающее устройство соединен с одним из входов блокаСравнени  мощности, а другой fftoporo триггера управлени  через последовательно соединенные четвертый ключ и третье запоминающее устройство соединен евтЬрый входом блока сравнени  i ibliff ctft,Bl Tx6a le5fHpQfo

   -irepe j соw iifitieiff и вхйдШШрйбго триггера управлени , одновременно соединенного с блоком сравнени  текущего значени  сигнала ра баланса, выход первого триггера управлени  одноBpeSMeHHo соединен с входом управл емого источника напр жени  корректировки и счетным входом второго триггера управлени , при этом выход порогового элемента минимума производной соединен с управл ющим входом первого ключа,

   а выход порогового элемента соединен с входом второго ключа, входы третьего и четвертого ключей соединены с выходом измерител  мощности, подключенного параллельно измерительному резистору , при этом другой вход блока вычислени  приращени  мощности соединен с выходом усилителМ-дётектора сигнала разбаланса моста, соединёшого одновременно со входом блока сравнени  текущего значеш  сигнала разбаланса и второго ключа.

   Источники информации, прин тьге во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР N 232352, кл. Н 01 С 17/00, 28, 09, 67.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 468168, кл..С 01 R 17/00, 20. 02. 75.