SU920583A1 - Устройство дл сравнени вольт-амперных характеристик нелинейных элементов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контрол&но-измерительной технике и может быть использовано дл  оперативного сравнени  вольт-амперных характеристик нелинейных полупроводниковых элементов {диодов, транзисторов и резисторов)..

Известно устройство дл  разбраковки полупроводниковых хтриборов, содержащее источник напр жени , формирователи , дифференциальный усйлитель первый и второй элементы сравнени  1

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  достоверность раз- браковки, обусловленна  тем, что, сравнение вольт-амперных характеристик производитс  не во всем диапазоне токов и. напр жений вольт-амперной характеристики.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности  вл етс  характериограф, содержащий блок регистрации, генератор импульсов, элемент И и реверсивный счетчик 2 .

Недостатком этого характериографа  вл етс  низка  достоверность сравнени  вольт-амперных характеристик и низкое быстродействие,-обусловленные тем, что оравнение осуществл ет оператор визуально по экрану электроннолучевой трубки..

Цель изобретени  - повышение достоверности результатов сравнени  и быстродействи  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  сравнени  вольт-амперных характеристик нелинейных элементов, содержащее блок

10 регистрации, первый генератор импульсов , элемент И и реверсивный счетчик , введены инвертор, сумматор, формирователь, первый и второй элементы сравнени , второй генератор

15 импульсов, последовательно соединенные генератор случайного напр жени , полосовой фильтр, согласующий блок, соединенный выходом со входами первого испытуемого нелинейных элемен20 тов и через инвертор со входом второго испытуемого нелинейного элемента, соединенного выходом с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого испытуемого не25 линейного элемента, выход - через формирователь с первым входом элемента И, соединенного вторым входом с выходом первого генератора импульсов, выходом - с первыми входами первого

30 и второго элементов сравнени , вторые входы которых соединены с выходом второго генератора импульсов, а выходы - с соответствующими входами реверсивного счетчика, соединенного выходом с блоком индикации.

Па фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - кривые, по с н ющие. принцип, го действи .

Устройство, содержит генератор 1 случайного напр жени , полосовой фильтр 2, согласующий блок 3, первый используемый элемент (например диод) 4, инвертор 5, второй испытуемый элемент б, сумматор 7, формирователь 8, элемент И 9, генератор 10 импульсов, первый элемент 11 сравнени , второй генератор 12 -. импульсов, второй элемент 13 сравнени , реверсивный счетчик 14, блок 15 регистрации.

Устройство работает следующим образом .

Изобретение позвол ет перейти от параметрического способа сравнени  (измерени ) вольт-амперных характеристик нелинейных элементов к непараметрическому . Переход от параметрического способа сравнени  к непараметрическому осуществл етс  на основе использовани  в качестве испытательного напр жени  с амплитудной распределенной во времени .Ct) по стан дартному эргодическому случайному процессу. Устройство позвол ет осуществл ть сравнение не отдельных (вполне определенных) значений вольтамперных характеристик, а их усредненных (интегральных) числовых характеристик , описывающих ход всей вольтамперной характеристики.

С выхода генератора 1 напр жение, пропорциональное случайному стациопарному процессу реализации Tt) (фиг.2а) и обладающему эргодическим свойством, через полосовой фильтр 2 и согласующий блок 3 поступает на первый элемент 4 и через инвертор 5 на элемент б. Полосовой фильтр представл ет собой избирательную линейную систему и предназначен дл  получени  плотности распределени  веро тностей W() процесса (t), близкой к нормальному распределению (фиг.26) . Согласующий блок 3 обеспечивает условие согласовани  между выходом полосового фильтра 2 и входами элементов 4 и 6 и дает возможность варьировать математическое ожидание (т) и среднеквад ратическое отклонение процесса g , т.е. выбирать требуемый участок сравнени  вольт-амперных характеристик. Инвертор 5, включенный перед входом элемента , обеспечивает цереобразующие пол рности напр жени , что позвол ет располагать кривые вольт-амперных характеристик .сравниваемых элементов в 1-ом и Ш-ем квадратах обобщенной характеристики (фиг.2в), дл  их

сложени  с обратными знаками в блоке 7 . С выходов элементов 4 и 6 преобразованный процесс (t) поступает на сумматор 7 и с него на формирователь 8. На сумматоре 7 выдел етс  резистный сигнал, который поступает на формирователь 8 (блок).

Сформированные блоком 8 из непрерывного сигнала импульсы случайной последовательности поступают на один из входов элемента И 9. На другой вход элемента 9 от генератора тактовых импульсов 10 поступают стробирующие импульсы длительности Т, равной времени анализа процесса. Сформированные импульсы проход т через элемент 9 за врем  действи  стробирующего импульса и поступают на входы элементов сравнени , 1состо щих из элементов 11 и 13. Элементами 11, 13 и счетчиком 14 производитс  оценка асимметрии кривой плотности распрделени  веро тностей W () (фиг.2г), не имеющей уже нормальной плотности респределени  веро тностей в силу прохождени  случайного стационарного процесса через нелинейные безынерционные элементы 4 и б. Оцениваетс  асимметри  относительно математи- .веского ожидани  га процесса(t). Количественной оценкой асимметрии кривой W ( ) ртносительно т1е процесса 6,(t)  вл етс  коэффициент асимметрии . В случае совпадени  вольт-амперных характеристик испытуемых элементов 4 и б коэффициент асимметрии (f равен О, т.е. асимметри  кривой W() относительно т« отсутствует, в противном случае У 0 и асимметри  W () относительно т существует.

( -т } -  вл етс  количественной характеристикой асимметрии кривой W(). Выражение дл  практического определени  / при условии

(То - врем  коррел ции процесса (t)) имеет вид:

Г, (T, ni5)-ll )dtHj,

где Y(T. m.) - относительное врем  пребывани  процесса над уровнем mt; j - посто нный коэффициент

г (V oltitSI 3f2r- const.

Согласно (1) пропорционален относительному времени пребывани  процесса под некоторым фиксированным уровнем, в данном случае т, причем

Claims (2)

1. Y(Tim):() прм €,() mi,, где tj - длительность единичного выб роса процесса; Т - врем  анализа процесса. Элементы 11, 13 и 14 производ т сравнение времени пребывани  процесса выше математического ожидани  т и временем пребывани  ниже т, за врем  анализа Т. При этом равенство пребывани  процесса выше и ниже означает , что Положительные выбросы случайной последовательности (вьлпе т«) -поступают на один из вхот дов элемента.11, а отрицательные выбросы ниже (т) - на элемент 13. I На другие входы элементов 11 и 13 поступают счетные импульсы от ге нератора импульсов 12. Единичные выбросы случайной после довательности элементы 11 и 13 преобразуют в последовательность счетных импульсов -Мсг число которых про порционально длительности единичных выбросов, т.е. ,(|t,) nNcr , (3) где NUP - счетные импульсы, поступаю щие с генератора 12;. п - коэффициент пропорциональ ности. Реверсивный счетчик 14 производи подсчет счетных импульсов, поступаю щих с элементов 11 и 13 и выдает ре зультат на блок регистрации 15 в ви де разности числа импульсов по первому и второму входам. Оценка асимметрии кривой плотное ти распределени  веро тностей процесса (t) относительно п. в блоке 15 имеет вид: ) («сг-Мсг.) -И .t-). где k. , Nj - число -счетных импульсов с выхода элемента 11; ыГр - число счетных импульсов с выхода элемента 13. Блок регистрации 15 осуществл ет индикацию коэффициента асимметри в цифровой форме. Таким образом, введение блоков 1-3, 5, 7, 8 и 11-13 позвол ет осуществл ть автоматическое сравнение вольт-амперных характеристик, исключить оператора из цикласравнени , что повышает достоверность контрол  и быстродействи  устройства. Формула изобретени  Устройство дл  сравнени  вольт-амперных характеристик нелинейных элементов , содержащее блок регистрации, первый генератор импульсов, элемент И, реверсивный счетчик, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности результатов сравнени  и быстродействи  устройства , в него введены инвертор, сумматор , формирователь, первый и второй элементы сравнени , второй генератор импульсов, последовательно соединенные генератор случайного напр жени , полосовой фильтр, согласующий блок, соединенный выходом с входом первого испытуемого нелинейного элемента и через инвертор с входом второго испытуемого нелинейного элемента, соединенного выходом с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого испытуемого нелинейного Элемента, выход - через формирователь с первым входом элемента И, соединенного вторым входом с выходом первого генератора импульров , выходом - с первыми входами первого и второго элементов сравнени , вторые входы которых соединены с выходом второго генератора импульсов , а выходы с соответствующими входами реверсивного счетчика, соединенного выходом с б л оком индикации. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 687419, кл. G 01 R 31/26, 1979.
2. 2.Техническое описание характерографа , TR - 4802, (ЕМ6-1559). ВНР, 1975 (прототип).