Устройство для измерения и регистрации параметров

 

1.. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ, содержащее блок синхронизации, распределитель, соединенный первым выходом с управляющим входом первого бло-ка коммутации , соединенного сигнальными входами с соответствующими клеммами для подключения вьшодов объекта контроля, выходами - с соответствующими первыми входами соответствующих измеритель ных блоков, соединенных первыми выходами с сигнальными входами второго блока кo Iмyтaции, соединенного управляющим входом с вторым выходом распределителя , выходом - с информационным входом первого блока регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены второй блокрегистрации, элемент ИЛИ, блок задержки, третий блок коммутации и по числу N измерительных блоков дополнительные распределители , причем первый выход каждого i-ro дополнительного распределителя, кроме N-ro, соединен с первым входом (i+1)-ro дополнительного распределителя и с соответствующим первым входом элемента ИЛИ, вторые выходы каждого дополнительного распределителя соединены с соответствукицими вторыми входами соответствующего измерительного блока, вторые входы - с первым выходом блока синхронизации непосредственно , а через блок задержки - с управляющими входами первого и второго блоков регистрации, в.торой выход блока синхронизации соединен с первьм входом первого дополнительного распределителя и с первым входом распределителя , соединенного вторым входом с выходом элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с входом блока синхронизации и с первьш выходом Ы-го дополнительного распределителя, ,, второй выход калсдого из измерительных блоков соединен с соответствующим входом третьего блока коммутации , соединенного выходом с информационньм входом второго блока регист 4 рации, управляющим входом - с управ- i ляющим входом первого блока коммутации . Од 2. Устройство по п. 1, о т л и 00 чающееся тем, что первый измерительный блок содержит первый ре .гулируемый источник напряжения, соединенный управляющими входами с вторыми входами блока, первым выходом г с соответствующими первыми входами блока и с первым входом первого измерителя напряжения-, вторым выходом с первым входом первого измерителя тока и с вторым входом первого изме-. рителя напряжения, соединенного выходом с вторым выходом блока, соеди

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) 1(З1) G 05 В 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

Л

1;Рщцр, к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -:, .. 1

2; Устройство по п. 1, о т л и I ч а ю щ е е с я тем, что первый измерительный блок содержит первый регулируемый источник напряжения, соединенный управляющими входами с вторыми входами блока, первым выходом -. с соответствующими первыми входами блока и с первьм входом первого измерителя напряжения; вторым выходомс первым входом первого измерителя тока и с вторым входом первого изме-, рителя напряжения, соединенного выходом с вторым выходом блока, соедиН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3647 92 3/2 4-2 4 (22) 29.07.83 (46) 30. 06. 85. Бюл. I) 24 (72) Е.А.Эдель (7 1) Опытно-конструкторское бюро

"Водоавтоматика" (53) 621. 396. 6 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 1002991, кл. G 01 R 31/28, 1981.

2. Тарвид П.П., Синчук В..И. Автоматизированная система контроля элект рических параметров транзисторов.

".Электронная промышленность", вып.5, 1972, с. 81 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

И PEГИСТРАЦИИ IIAPAMETPOB, содержащее блок синхронизации, распределитель, соединенный первым выходом с управляющим входом первого блока коммута. ции, соединенного сигнальными входами с соответствующими клеммами для подключения выводов объекта контроля, выходами — с соответствующими первыми входами соответствующих измерительных блоков, соединенных первыми выходами с сигнальными входами второго блока коммутации, соединенного управляющим входом с вторым выходом распределителя, выходом — с информационным входом первого блока регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены второй блок регистрации, элемент

ИЛИ, блок задержки, третий блок коммутации и по числу М измерительных блоков дополнительные распределители, причем. первый выход каждого q-го дополнительного распределителя, кроме Н-ro, соединен с первым входом ((+1) -го дополнительного распределителя и с соответствующим первым входом элемента ИЛИ, вторые выходы каждого дополнительного распределителя соединены с соответствующими вторыми входами соответствующего измеритель ного блока, вторые входы — с первым выходом блока синхронизации непосредственно, а через блок задержки — с управляющими входами первого и второго блоков регистрации, второй выход блока синхронизации соединен с первым входом первого дополнительного распределителя и с первым входом распределителя, соединенного вторым входом с выходом элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с входом блока синхронизации и с первым выходом

М-ro дополнительного распределителя, второй выход каждого из измерительных блоков соединен с соответствующим входом третьего блока коммутации, соединенного выходом с информационным входом второго блока регистрации, управляющим входом — с управ-, ляющим входом первого блока коммутации ° 11 ненного первым выходом первого измерителя тока, соединенного вторым входом с соответствующим первым входом блока.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что второй измерительный блок содержит второй регулируемый источник напряжения, соединенный управляющими входами с вторыми входами блока, первым выходом непосредственно — с соответствующим первым входом блока и с первым входом второго измерителя напряжения, а через первый резистор — с соответствующим первым входом блока, вторым выходом — с первым входом второго измерителя тока и с вторым входом второго измерителя напряжения, соединенного выходом с вторым, выходом блока, соединенного первым выходом с выходом второго измерителя тока, соединенного вторым входом с соответствующим первым входом блока.

4. Устройство по п. 1, о т л ич ающ е е с я тем, что третий измерительный блок содержит управляемый генератор переменного тока, соединенный управляющими входами с вторыми входами блока, первым выходом через первый конденсатор — с первым

64668 входом третьего измерителя тока, соединенного выходом с первым выходом блока, вторым входом — с соответствующим первым входом блока и с первьк выводом первого источника напряжения, соединенного вторым выводом с вторым выходом управляемого генератора переменного тока, с первыми выводами второго конденсатора и второго резистора и с первым выводом второго источника напряжения, соединенного вторым выводом с вторым выводом второго конденсатора и с соответствующим первым входом блока, соединеяного одним из первых входов с первым входом второго измерителя тока, соединенного выходом с вторым выходом блока, вторым входом — с вторым выводом второго резистора.

5. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит кнопку пуска, соединенную первым выводом с вторым выходом блока и с первым установочным входом триггера, соединенного вторым установочным входом с входом блока, выходом с входом генератора импульсов, соединенного первым выходом с первым выходом блока, вторым выходомс вторым выводом кнопки пуска.

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения и- регистрации взаимосвязанных параметров объектов. 5

Известно устройство для контроля пороговых уровней радиоэлектронных схем, содержащее генератор нарастающего напряжения, генератор импульсов, измеритель, дискриминатор, блок управления, элемент И, накопитель и блок стробирования (1).

Однако данное устройство характеризуется ограниченными функциональными возможностями, обусловленными невозможностью одновременной регистрации большого числа взаимозависимых параметров радиоэлектронных схем.

Наиболее близким к предлагаемому является автоматизированная система измерения и регистрации параметров, содержащая блок синхронизации, распределитель, соединенный первым выходом с управляющим входом первого блока коммутации, соединенного сигнальными входами с соответствующими клеммами для подключения выводов объекта контроля, выходами — с соответствующими первыми входами соответl ствующих измерительных блоков, соединенных первыми выходами с сигнальными входами второго блока. коммутации, соединенного управляющим входом с вторым выходом распределителя, выходом — с информационным входом первого блока регистрации (23.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что оно не обеспечивает измерения и ре3 11646 гистрации дискретных значений взаимосвязанных параметров объекта.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, " что в устройство для измерения и регистрации.параметров, содержащее блок синхронизации, распределитель, соединенный первым выходом с управляющим входом первого блока коммутации, соединенного сигнальньии входами с соответствующими клеммами для подключения выводов объекта контроля, выходами — с соответствующими первыми входами соответствующих измери-: тельных блоков, соединенных первыми выходами с сигнальными входами второго блока коммутации, соединенного управляющим входом с вторым выходом распределителя, выходам — с информационным входом.первоro блока регистрации, введены второй блок регистра-, ции, элемент ИЛИ, блок задержки, третий блок коммутации и по числу измерительных блоков дополнительные распределители, причем первый выход каждого i-ro дополнительного распределителя, кроме М-го, соединен с первым входом (+1)-ro дополнительного распределителя и с соответствующим первым входом элемента ИЛИ, вто-. рые выходы каждого дополнительного распределителя соединены с. соответствующими вторыми входами соответствующего измерительного блока, вторые входы — с первым выходом блока синхронизации непосредственно, а через блок задержки — с управляющими входами первоro и второго блоков регистрации, второй выход блока синхрони40 зации соединен с первым входом первого дополнительного распределителя и с первым входом распределителя, соединенного вторым входом с выходом . элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с входом блока синхронизации и с первым выходом N-го дополнительного распределителя, второй выход каждого из измерительных блоков сое- . динен с соответствующим входом тре-.

50 тьего блока. коммутации, соединенного выходом с информационным входом вто- рого блока регистрации, управляющим ,входом — с управляющим входом первого блока коммутации.

Первый измерительный .блок содержит первый регулируемый источник напряжения, соединенный управляющими

68 4 входами с вторыми входами блока, первым выходом — с соответствующим первьми входами -блока и с первым входом первого измерителя напряжения, вторым выходом — с первым входом первого измерителя тока и с вторым входом первого измерителя напряжения, соединенного выходом с вторым выходом блока, соединенного первым выходом с выходом первого измерителя тока, соединенного вторым входом с соответствующим первым входом блока.

Второй измерительный блок содержит второй регулируемый источник напряжения, соединенный управляющими входами с вторыми входами блока, первым выходом непосредственно — с соотЪ ветствующим первьм входом блока и с первым входом второго измерителя напряжения, соединенного выходом с вторым выходом блока, соединенного первьм выходом с выходом второго измерителя м тока, соединенного вторым входом с. соответствующим первым входом блока, Третий измерительный блок содержит управляемый генератор переменного .тока соединенный управляющими входами с вторыми входами блока, первым выходом через первый конденсатор — с первым входом третьего измерителя тока, соединенного выходом с первым выходом блока, вторым входом — с соответствующим первым входом блока и с первый выводом первого источника напряжения, соединенного вторым выводом с вторым выходом управляемого генератора переменного тока, с первыми выводами второго конденсатора и второго резистора и с первым выводом второго источника напряжения, соединенного вторым выводом с вторым выводом второго конден" сатора и с соответствующим первым

1 входом блока, соединенного одним из первых входов с первым входом второго измерителя тока, соединенного выходом с вторым выходом блока, вторым входом — с вторым выводом второго резистора.

Блок синхронизации содержит кнопку пуска, соединенную первым выводом с вторым выходом блока и с первым установочным входом триггера, соединенного вторым установочным входом триггера, соединенного вторым установочным входом с входом блока, выходом - с входом генератора импульсов, соеди ненного первым выходом с первым выхомерителем 19 напряжения. Через определенный промежуток времени, задаваемый блоком 15 задержки, несколько превышающий время переходного процесса, происходит регистрация блоками

7 и 8 напряжения на эмиттере транзистора 1 и тока эмиттера соответственно, так как на синхронизирующие входы блоков 7 и 8 регистрации поступает первый задержанный тактовый импульс, используемый в качестве синхронизирующего сигнала.

При нажатии кнопки 10 пуска происходит начальная установка в состояI I tt ние 1 первых разрядов распредели55 телей 6 и 13.1, а также установка в единичное состояние триггера 11, с выхода которого подается сигнал на разрешение работы генератора 12 тактовых импульсов. На нулевом такте, 5

116466 дом блока, вторым выходом — с вторым .выводом кнопки пуска.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля объекта 1, например транзистора, содержит первый 2, второй 3 и третий 4 блоки коммутации, первый 5.1, второй 5.2, третий 5.3, 14-ый 51 измерительные бло- 10 ки, распределитель 6, первый 7 и второй 8 блоки регистрации, блок 9 синхронизации, кнопку 10 пуска, триггер.11, генератор 12 импульсов, дополнительные распределители 13.1

13. N элемент 14 ИЛИ, блок 15 задержки.

Первый измерительный. блок 5.1 содержит первый регулируемый источник

16 напряжения, первый измеритель 17. 20 напряжения и первый измеритель 18 тока.

Второй измерительный блок 5.2 содержит .второй регулируемый источник 19 напряжения, второй измеритель

20 тока, второй измеритель 2 1 напряжения и первый резистор 22.

Третий измерительный блок 5.3 содержит управляемый генератор 23 переменного тока, первый 24 и второй З0

25 источники напряжения, третий 26 и четвертый 27 измерители тока, второй резистор 28, первый 29 и второй

30 ко нден сато ры.

Устройство работает следующим об- З5 разом.

Измерительный блок 5.1 производит измерение зависимости тока первого вывода объекта 1 контроля, например обратного тока эмиттера транзисто- 40 ра 1, от напряжения межцу двумя выводами (база — эмиттер). В исходном состоянии кнопка 10 пуска разомкну-. та, триггер 11 находится в нулевом состоянии, генератор 12, управляе- 45 мый с выхода триггера 11, не работает. Тактовые импульсы генератора 12 отсутствуют, объект 1 контроля отключен от измерительных блоков 5.1

5.N, от выходов которых откжэчены 50 также блоки 7 и 8 регистрации. т.е. до появления первого тактового импульса по сигналу распределителя

6, и блоки 2, 3 и 4 коммутации подключают три вывода объекта 1 контроля и входы блоков 7 и 8 регистрации к изме рительн ому 6 ло ку 5 . i .

На первом такте, т.е. после прихода первого тактового импульса, срабатывает первый разряд распределителя 13.1 и подготавливается к срабатыванию его второй разряд (при этом остается неизменным состояние основного распределителя 6„ так как тактовые импульсы на его вход не поступают) . С второго разряда распределителя 13.1 подается сигнал управления на регулируемый источник

16 напряжения для установки на его выходе напряжения, соответствующего первой координате первой точки измеряемой характеристики, например напряжение база — эмиттер 1Â.. Через переход база — эмиттер транзистора 1 начинает протекать соответствующий этому напряжению ток, который является второй координатой первой точки характеристики и который измеряется измерителем 18 тока. Напряжение источника 16 контролируется изНа втором такте, т.е. после прихода второго тактового импульса, срабатывает второй разряд распределителя 13.1 и подготавливается его третий разряд, управляющий сигнал с выхода которого поступает на регулируемый источник 16 напряжения. На выходе последнего устанавливается напряжение между выводами объекта 1,соответствующее первой координате второй точки измеряемой характеристики, например напряжение база — эмиттер 28.

Соответствующий этому напряжению ток вывода (эмиттера) измеряется измерителем 18 тока и регистрируется блоком 7 регистрации, а напряжение контролируется измерителем 17 и регистри.1164 руется блоком 8 регистрации так же, как и на первом такте.

На З-м, 4-м, 5-м, ..., К-м тактах, где К вЂ” число измеряемых точек характеристики аналогично происходит изме- 5 рение и регистрация параметров для

З-й, 4-й, 5-й, ..., К-й точек характеристики при напряжениях база -- эмиттер например 3, 4, 5,..., КВ, соответственно. 10

На К+1-м такте срабатывает К+1-й разряд распределителя 13.1 и подготавливается первый разряд распределителя

13.2. Одновременно через логический элемент 14 ИЛИ поступает сигнал, используемый в качестве тактового импульса, на распределитель 6, в кото" ром срабатывает первый разряд и подготавливается второй, в результате чего блоки 2, 3 и 4 коммутации подключают выводы объекта 1 контроля и входы блоков 7 и 8 регистрации к измерительному блоку 5.2, за счет чего производится измерение зависимости начального тока третьего вывода объ- 25 екта 1 контроля, например тока коллектора транзистора 1, от напряжения коллектор — эмиттер. Сигнал с подготовленного первого разряда распределителя 13.2 поступает на первый управляющий вход регулируемого источника 19 напряжения, на выходе которого устанавливается напряжение, соответствующее первой координате первой точки характеристики. Это напряжение контролируется измерителем 21 напря35 жения, а ток коллектора измеряется измерителем 20 тока. Для надежного запирания объекта 1 контроля между

его базой и эмиттером включен резис4Q тор 22. По сигналу с выхода блока 15 задержки тактовых импульсов производится регистрация устройствами 7 и 8 соответственно напряжений и токов при снятии второй характеристики объекта 1 контроля так, как и при

45 снятии первой характеристики.

На К+2-м, К+3-м, К+4-м, RK-м тактах распределитель 13.2 управляет работой измерительного блока

5.2 так, как распределитель 13.1- управлял работой блока 5.1 на предыдущих тактах, в результате чего проис- . ходит измерение второй характеристи-, ки объекта 1 контроля.

Аналогично работает распределитепь

13.3 на 2К+1-м 2К+2-м, .2К+З-м,..., ЗК-м тактах после того, -как на 2К-м

668 8 такте сработает второй и подготовится третий разряд распределителя 6.

Отличительной особенностью измерительного блока 5.3 является его использование для измерения зависимости тока второго вывода объекта 1 от тока первого вывода, например тока базы Ig транзистора 1 от его тока эмиттера Iz. Измерение производится при включении транзистора 1 по схеме с о бщим к оллек тором по переменному току и по схеме с общей базой по постоянному току. Конденсатор 29 используется как разделительный, а конденсатор 30 обеспечивает короткое замыкание по переменному току на выходе транзистора 1. Источники напряжения 24 и 25 обеспечивают режим транзистора 1 по постоянному току.

Ток эмиттера задается управляемым генератором 23 переменного тока, а контролируется измерителем 26 тока.

Ток базы измеряется измерителем 27. тока, Из полученной по данным блоков

7 и 8 зависимости I<=f(I<) можно получить зависимость коэффициента пере" дачи -тока h2„ транзистора 1 в схеме с общим эмиттером от его тока базы:

h =f{I ). Для этого необходимо про

21е в извести вычисление параметра Ь е для каждой измеренной точки характеpHcTHK H IIo формуле Ь,, е = — -1, что

Зе может быть осуществено в процессе по следующей автоматической обработки результатов измерения на 3ВМ.

Далее работа системы протекает ан ало гично до К- ro такта, на к отором происходит срабатывание последнего К-того разряда последнего N-го распределителя 13.Н, в результате чего подается сигнал через логический элемент 14 ИЛИ на срабатывание последнего N-го разряда распределителя 6 и на установку триггера 11 в нулевое состояние.управляющийсигнал с выхода триггера 11 производит останов работы генерации генератора 12, и устройство возвращаетсяв исходное состояние.

Таким образом, за счет введения распределителей 13.1-13N. блока 4 коммутации, блока 8 регистрации и блока 15 задержки обеспечивается возможность последовательной во времени регистрации значений лобого числа пар взаимосвязанных параметров объекта (напряжений или токов) с целью построения их функциональной зависимости, что расширяет функциональные воэможности устройства..1164668

Составитель Н. Главизнина

Редактор Т.Иитейко Техред Т.Дубинчак

КорректоР С, Черни

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Заказ 4185/43 Тираж 863

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5