SU993156A1 - Устройство дл измерени вольт-фарадных характеристик - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть ис-пользовано в приборах для измерения вольт-фарадных характеристик , варикапов. *

Известно устройство для снятия вольт-фарадных характеристик p-η-переходов с большими потерями, содержащее измерительный генератор, частот-. ный детектор, два переключающих уст- ¹⁰ ройства, фазовращатель,, источник напряжения смещения, осциллограф [1J.

Недостатком устройства является невысокая точность измерения (45%), :* так как отсутствует автоматическая 15 регистрация результатов измерения и низкая скорость снятия вольт-фарадной характеристики.

Наиболее близким техническим ре- jq шением к изобретению является устройство для измерения емкости варикапов, содержащее блок управления, измерительный генератор, кварцевый генератор, источник напряжения смещения, переключатели, управляемое блоком *!>

управления, эталонную емкость, элемент задержки, счетчики импульсов, блоки совпадения, блоки элементов ИЛИ, сумматоры, блок выделения.нуля. Известное устройство требует четыре периода работы (три измерения периода колебаний контура - периода собственных колебаний, периода колебаний при подключении к контуру эталонной ем.кости) ϋ2-,].

Недостатком известного устройства является малое быстродействие изза четырех периодов работы и из-за времени перезаряда разделительной емкости при смене величины напряжения смещения.

Цель изобретения - увеличение быстродействия и точности измерения емкости при- контроле вольт-фарадных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для изменения вольт-фарадных характеристик, содержащее последовательно соединенные передний.ключ и разделительный конденсатор, соединенный с входом измерительного генератора, выход .последнего через измеритель частоты соединен с одним из входов блока вычисления емкости, выход которого соединен с входом первого блока памяти, блок управления, выходы которого соответственно соединены с управляющими входами источника напряжения смещения, измерителя частоты и клю3 ча, вход ключа соединен с выходом _;источника смещения напряжения, введены второй блок памяти, блок сравнения , блок коррекции, таймер и η цепей из последовательно соединенных ключа и разделительного конденсатора, под- 5 ключенных параллельно первому ключу, . последовательно соединенному с разделительным конденсатором, элемент И, причем выход второго блока памяти соединен с первым входом блока сравнеЦ) ния, выход которого соединен с первым входом блока коррекции, выход последнего соединен с другим входом блока вычисления емкости, другие входы второго блока памяти, блока сравнения, блока коррекции соединены с выходом измерителя частоты, выходы блока управления соединены с управляющими входами ключей у блока коррек- . ции непосредственно и через элемент __ И с управляющим входом блока сравнения,^⁰ один вход блока управления соединен Г с выходом блока сравнения, а другой вход - с выходом таймера, вход которого соединен с вторым входом элемента Й. ' , ²⁵

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения вольтфарадных характеристик.

Устройство содержит измерительный генератор 1 (преобразователь) , ряд 30 разделительных емкостей Cp.l...CpN, источник 2 напряжения смещения, измеритель 3 частоты, блок 4 управления, .блок 5 памяти, таймер 6, блок 7 сравнения, элемент И 8, блок 9 коррекции,35 блок 10 вычисления емкости, блок 11 памяти.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии пуска измерителя ,^0 вольт-фарадных характеристик таймер 6 периодически выдает импульс на блок 4 управления для измерения fq. При этом блоком 4 управления включается разделительная емкость (Ср.1) , запус-45 кается измеритель 3 частоты, разрешается- сравнение кодов с выхода измерителя 3 частоты и блока 5 памяти на блоке 7 сравнения и если не выполняется условие 50

Ио - £0М где сГ - максимально допустимая разность частот при заданной погрешности измерения; 55 fj^o) - собственная частота измерительного генератора;

fg - предыдущее значение собственной частоты генератора, то схема сравнения выдает сигнал, 60 который разрешает запись в блок 5 памяти текущего £₀ и подает сигнал в блок 4 управления, который производит подключение С_х к измерительному генератору 1, запускает измеритель 3 65 частоты и блок вычисления С_о. Если условие | f_о - fg ) < сЛ выполняется, то блок 7 сравнения не выдает сигнал_а , и процесс самоблокировки на этом заканчивается до следующего запуска таймера 6.

Измерение вольт-фарадной характеристики конденсатора Ср.1 происходит при наличии сигнала запуска. Блок 4 управления подключает разделительный конденсатор, разрешает выдачу первого напряжения смещения, запускает измеритель 3 частоты для измерения f*₄, и блок 10 вычисления емкости. Используя коэффициент С_о, поступающий с’ выхода блока 9-коррекции, и код частоты £_Χη, цоступающий с выхода измерителя 3- частоты, вычисляет емкость. Затем блок 4 управления повторяет запуск источника 2 смещения, который выдает второе напряжение смещения и включает разделительный конденсатор Ср.2, запускает измеритель 3 частоты для измерения ίχ₂, й аналогично цикл повторяется столько раз, сколько смещений имеет снимаемая вольт-фарадная характеристика. Результаты расчетов заносятся в блок 11 памяти.

Таким образом, в измерителе для измерения вольт-фарадной характеристики требуется всего Ν+2 измерений частоты, в то время как в прототипе, 4χΝ, где N - количество точек вольтфарадной характеристики.

Кроме того, жесткая принадлежность каждого смещения своему разделительному конденсатору (Ср.) сохраняет заряд, полученный от i-ro смещения, и при очередном подключении i-ro напряжения смещения не перезаряжается, благодаря чему резко уменьшается длительность переходных процессов.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства при измерении емкости на пластине или готовых варикапах обуславливается значительным повышением быстродействия измерителя и высокими метрологическими данными.

Claims (1)

1. Приборы и техника эксперимен та , 1979,W 2.

2,Авторское свидетельство СССР

№ 618688., кло G 01 R 17/02, 01.09,76