SU928265A2

SU928265A2 - Device for measuring switching diode characteristics

Info

Publication number: SU928265A2
Application number: SU802940901A
Authority: SU
Inventors: Александр Владимирович Приходько; Антанас Антано Чеснис
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физики Полупроводников Ан Литсср
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1982-05-15

Description

II

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при измерении вольтамперных характеристик переключакнцих диодов.The invention relates to measuring technique and can be used in measuring current-voltage characteristics of switching diodes.

По основному авт.св. № известно устройство дл измерени характеристик переключающего элемента , содержащее генераторы пр моугольных импульсов, блоки модул ции, суммировани , задержки, осциллографы, дифференциальный усилитель, ограничитель тока, измерительную цепь, импульсный радиометр, индикатор, диоды и генератор управл ющих импульсов ПЗ.According to the main auth. A device for measuring the characteristics of a switching element is known, comprising rectangular pulse generators, modulation units, summation, delays, oscilloscopes, a differential amplifier, a current limiter, a measuring circuit, a pulse radiometer, an indicator, diodes and a control pulse generator PZ.

: Известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности из-за зависимости уровн тока от диапазона переключающих напр жений и задержки переключени , a также изза ограниченности интервала времени измерени зависимости шумовой темпepatypы от тока.: The known device has limited functionality due to the dependence of the current level on the range of switching voltages and the switching delay, as well as the limited time interval for measuring the dependence of the noise temperature on the current.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устрой- ства.The purpose of the invention is to expand the functionality of the device.

Цель достигаетс тем, что в известное устройство, содержащее генератор управл ющих импульсов, оба выхода которого соединены соответственно с двум генераторами пр моугольных импульсов, выход первого генератора соединен через модул тор амплитуды импульсов с одним из входов блока суммировани , a второй вход которого соединен с выходом второго генератора пр моугольных импульсов , выход блока суммировани через ограничитель тока соединен со входом измерительной цепи, состо щей из последовательно соединенных резистора и контролируемого диода, и со входом дифференциального усилител , второй вход которого соединен с контролируемым диодом и входами У первого и второго осциллографов , a выход соединен со входом XThe goal is achieved by the fact that in a known device containing a control pulse generator, both outputs of which are connected respectively to two square pulse generators, the output of the first generator is connected via a pulse amplitude modulator to one of the inputs of the summation unit, and the second input is connected to the output the second generator of rectangular pulses, the output of the summation unit through the current limiter is connected to the input of the measuring circuit, consisting of a series-connected resistor and controlled direct diode, and to the input of a differential amplifier, a second input coupled to a controlled diode and Y inputs of the first and second oscilloscopes, a output coupled to an input X

первого осциллографа, вход Z которого соединен с выходом модул тора ркости, вход которого через два диода соединен с обоими выходами генератора управл ющих импульсов, вход Z второго осциллографа соединен с выходом генератора импульсов, вход которого через блок задержки соединен со вторым выходом генератора управл ющих импульсов, с которым соединен и вход синхронизации второго осциллографа, радиометр, вход которого соединен с волноводом, а стробируемый вход радиометра соединен с .выходом генератора импульсов, инди катор , вход которого соединен с выходом радиометра, введены два дополнительных блока задержки, генератор зондирующих импульсов, генератор переключающих импульсов, дополнительный блок суммировани и дополнительный осциллограф, причем входы дополнительных блоков задержки объединены и соединены с первым выходом генератора управл ющих импульсов, выход первого блока задержки через генератор зондирующих импульсов и через дополнительный блок суммировани соединен с входом измерительной цепи, выход второго дополнительного блока задержки через генератор переключающих импульсов соединен с вторым входом дополнительного блока суммировани , вход У, вход Z и вход синхронизации дополнительного осциллографа соединены соответственно с выходами дифференциального усилител , генератора импульсов и с вторым выходом генератора управл ющих импульсов.the first oscilloscope, the input Z of which is connected to the output of the luminance modulator, the input of which through two diodes is connected to both outputs of the control pulse generator, the input Z of the second oscilloscope is connected to the output of the pulse generator, the input of which through the delay unit is connected to the second output of the control pulse generator to which the synchronization input of the second oscilloscope is connected, the radiometer, the input of which is connected to the waveguide, and the gated input of the radiometer is connected to the output of the pulse generator, an indicator, the input of which It is connected to the output of the radiometer, two additional delay blocks, a probe pulse generator, a switching pulse generator, an additional summation block, and an additional oscilloscope are added, the inputs of the additional delay blocks are combined and connected to the first output of the control pulse generator, the output of the first delay block through the probe generator pulses and through an additional summation unit connected to the input of the measuring circuit, the output of the second additional delay unit through the general The switching pulse torus is connected to the second input of the additional summation unit, input Y, input Z, and the clock input of the additional oscilloscope are connected respectively to the outputs of the differential amplifier, pulse generator, and the second output of the control pulse generator.

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

В устройство вход т генератор 1 управл ющих импульсов, первый генератор 2 пр моугольных импульсов, генератор 3 переключающих импульсов, генератор зондирующих импульсов, дополнительные блоки задержки 5 и 6, волновод 7, диод 8, модул тор ркости 9 первый осциллограф 10, второй генератор 11 пр моугольных импульсов , второй осциллограф 12, третий осциллограф 13, диод 14, блок задержки 15, генератор 16 импульсов , радиометр 17, индикатор 18, модул тор амплитуды импульсов 19, блок суммировани 20, ограничитель тока 21, резистор 22, контролируемый диод 23, дополнительный блок суммировани 2 и дифференциальный усилитель 25Предлагаемое устройство работает следующим образом.The device includes a generator of control pulses 1, a first generator of 2 rectangular pulses, a generator of 3 switching pulses, a generator of probe pulses, additional delay blocks 5 and 6, a waveguide 7, a diode 8, a brightness modulator 9, the first oscilloscope 10, a second generator 11 square pulse, second oscilloscope 12, third oscilloscope 13, diode 14, delay unit 15, pulse generator 16, radiometer 17, indicator 18, pulse amplitude modulator 19, summation unit 20, current limiter 21, resistor 22, controlled diode 23, add The combined summation unit 2 and the differential amplifier 25 The proposed device operates as follows.

Управл ющие сигналы, вырабатываемые генератором 1, попеременно запускают генераторы 2 и 11 пр моугольных импульсов напр жени . При помощи модул тора 19 формируетс последова0 тельность пр моугольных импульсов с монотонно от импульса к импульсу о измен ющейс амплитудой. Эта последовательность импульсов используетс дл измерени импульсной вольтампер5 ной .характеристики. При помощи блока суммировани 20 она складываетс с последовательностью импульсов, поступающих от Генератора М. Суммарное напр жение через ограничитель токаThe control signals produced by the generator 1 alternately start the generators 2 and 11 of the rectangular voltage pulses. With the help of the modulator 19, a sequence of rectangular pulses is formed with a monotonous pulse to pulse of varying amplitude. This pulse train is used to measure a pulsed current-voltage characteristic. With the help of the summation block 20, it is added to the sequence of pulses coming from Generator M. The total voltage through the current limiter

, который предназначен дл огра ничени тока при переключении исследуемого элемента в низкоомное состо ние и тем самым предотвращение его выхода из стро , поступает на, which is designed to limit the current when switching the element under study to a low-resistance state and thereby preventing its failure, goes to

5 вход измерительной цепи (22 и 23). Одновременно с запуском генераторов 2 и 11 через диоды 8 и I запускаетс модул тор 9 ркости луча осциллографа 10, который вырабатывает импульсы напр жени , сдвину0 тые по отношению начала формировани импульсов на выходах генераторов 2 и 11. Величина этого сдвига вырабатываетс большей продолжительности переходных процессов в измерительной цепи. При этом сумма сдвига и. длительности импульса , вырабатываемого модул тором 9, не превышает длительность любого из импульсов, поступающих от гене0 раторов 2 и 11. При поступлении импульса от модул тора 9 на вход Z осциллографа 10 на экране последнего по вл етс свет ща с точка. Ее координаты пропорциональны напр жению на исследуемом элементе и току через него.5 input measuring circuit (22 and 23). Simultaneously with the launch of generators 2 and 11, diode 8 and I start up the oscillator 10 beam modulator 10, which produces voltage pulses shifted relative to the onset of pulse generation at the outputs of generator 2 and 11. The magnitude of this shift is produced by a longer duration of transients measuring circuit. The sum of the shift and. the pulse duration produced by the modulator 9 does not exceed the duration of any of the pulses coming from generators 2 and 11. When a pulse arrives from modulator 9 to the input Z of the oscilloscope 10, a dot appears on the screen of the latter. Its coordinates are proportional to the voltage on the element under study and the current through it.

От генераторов импульсов 3 и через сумматор 24 на вход измерительной цепи (22 и 23) поступают From the pulse generators 3 and through the adder 24 to the input of the measuring circuit (22 and 23)

Claims

0 rectangular pulses shifted both between themselves and with respect to the pulse at the generator output

2. The first one, the employee switch. The voltage pulse, either on the false, or by its decay, coincides with the pulse coming from the generator 11 and the impulse that serves as the voltage to maintain the low-resistance state of the switching element. The second pulse is probe. When examining the characteristics of the km-resistance state, it is superimposed on the voltage impulse under the support, and when studying the process of restoring the high-resistance state, it is shifted relative to the latter. In the first case, its polarity is opposite, and in the second, it coincides with the polarity of the supporting voltage. The radiometer 17 measures the noise of the perimeter, which is measured according to the indications of indicator 18, only during a short time interval when a pulse from the generator 16 comes to its launch input. The trigger after it occurs by a signal from the adjustable delay unit 15, which is triggered, turn, simultaneously with the generator 11. The pulse duration at the output of block 1b is less than the duration of the supporting, but not longer than the duration of the probe pulse. By adjusting the launch delay of the radiometer, it is possible to measure the noise temperature at various times in the low-resistance state and when recovering the high-resistance :) or the test element. In this case, by changing the amplitude of the probe pulse when the radiometer 17 and the generator are synchronously started, the current dependence of the noise temperature of the conductive channel can be investigated. In order to keep the dimensions of the conductive channel unchanged during these measurements, the duration of the probe pulse is chosen to be less than the time required for the high-resistance state of the diode 23 to be monitored. The delay between the signals at the outputs of generator 1 and their frequency of follow-up 2 does not occur earlier than the voltage at the outputs of each of the remaining generators 3, and 11, when they were previously started, decreases to zero. Consequently, the voltage pulses from the oscillators 3 and 2 appear at the input of the measuring circuit between the pulses intended for measuring the current-voltage characteristic. Thus, on the screen of the oscilloscope 10 as a sequence of marks, a pulsed volt-ampere characteristic of the follower switch 56 is observed, against the background of which a higher brightness indicates a point corresponding to the voltage and bias current in the low-resistance state. The THG voltage on the test element and the current at the time of the feeding of the probe pulse are determined using oscillographs 12 and 13, respectively. They also record the delay of the probe pulse with respect to the switching and the moment of measurement of the noise temperature. The latter is determined by the location of a more accurate mark that appears on the screens of the oscilloscopes at the moment when the pulse arrives from the radiometer launch unit 16 at the inputs of their channels. The proposed device makes it possible to investigate the current dependence of the noise temperature in the low-resistance state of the switching element without changing the state of the conductive channel. In addition, research on it can be carried out over a wider range of switching voltages. Claims of Invention A device for measuring the characteristics of switching diodes according to ed. No., characterized in that, in order to extend the functionality. it includes two additional blocks, a delay, a probe pulse generator, a switching pulse generator, an additional summation block, and an additional oscilloscope, with the inputs of additional delay blocks combined and connected to the first output of the control pulse generator, the output of the first delay block through the probe pulse generator and through an additional the summation unit is connected to the input of the measuring circuit, the output of the second additional delay unit through the generator of switching pulses Single with the second input of the additional block, the summation, the input Y, the input Z, and the synchronization input of the additional oscilloscope are connected respectively 7928265

but with outputs of differential amplification. Sources of information of pulse pulses and with BTO are taken into account when examining uMHvnt T controllers 1. USSR author's certificate of pulses. . cl. G 01 R 31/26, 1977.