Устройство для измерения частотных зависимостей емкости или проводимости

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах контроля параметров полупроводниковых приборов и интегральных схем. Цель изобретения - повышение достоверности и увеличение производительности измерений за счет автоматической подстройки фазовращателя при синхронном детектировании - достигается введением дополнительного канала, с помощью которого осуществляется обратная связь, что приводит к автоматической настройке на емкостную составляющую сигнала, и основного канала, содержащего эквивалентные признаки по сравнению с дополнительным каналом. Преобразователь частоты в напряжение вырабатывает сигнал, пропорциональный частоте измерительного сигнала, который подается на первый сигнальный вход двухкоординатного самописца, на второй сигнальный вход которого подается емкостная компонента сигнала с фазового детектора, при этом записывается зависимость C(Ω) или G(Ω), где C - емкость

G - проводимость. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

npV rNHT СССР (21) 4249234/24-21 (22) 25. 05. 87 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (71) Одесский государственный университет им. И.И.Мечникова (72) Я.О.Ройзин, В.H. Свиридов и Н.Н.Шевцов (53) 621.317.733(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1100588, кл. G 01 R 31/26, 1982.

Nakhmansan R.S. and Dobrovolskii P.P. Investigations of MIS

Structure Inhomogeneitics. — phys.

stat. sol. (a) 1.9,225, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ЕМКОСТИ ИЛИ ПРОВОДИМОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах контроля параметров полупроводниковых приборов и интегральных схем. Цель изобретения—

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах контроля параметров полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Цель изобретения — повышение достоверности и увеличение производительности измерений за счет автоматической подстройки фазовращателя при синхронном детектировании.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из генератора

1, выход которого подсоединен к первичной обмотке трансформатора 2, в

„,Я0„„1474554 А1 повышение достоверности и увеличение произвддительности измерений за счет автоматической подстройки фазовращателя при синхронном детектировании — достигается введением дополнительного канала, с помощью которого осуществляется обратная связь, что приводит к автоматической настройке на емкостную составляющую сигнала, и основного канала, содержащего эквивалентные признаки по сравнению с дополнительным каналом. Преобразователв частоты в напряжение вырабатывает сигнал, пропорциональный частоте измерительного .сигнала, который подается на первый сигнальный вход двухкоординатного самописца, на второй сигнальный вход которого подается емкостная компонента сигнала с фазового детектора, при этом записывается зависимость С(ы) или С(ю), где С вЂ” емкость, G — проводимость. 1 ил.

2 два плеча вторичной обмотки которого подсоединены соответственно образец

3 и эталонная RC-цепочка 4 и которые представляют четырехплечий измерительный мост, а в дополнительное плечо подсоединен конденсатор 5, при этом выход моста подключен к усилителю 6, а выход дополнительного плеча — к усилителю 7, выполненному по идентичной схеме усилителя 6, к усилителям подключены соответственно фазовые детекторы 8 и 9, входы которых соединены с выходом генератора

1, вход блока 10 обратной связи подключен к выходу фазового детектора

1474554

9, а выход блока 10 — к управляющим входам оптронов 11 и 12, выходы которых подсоединены к фазозадающим цепям детекторов 8 и 9 соответствен5 но, первый сигнальный вход двухкоординатного самописца 13 подключен к выходу преобразователя 14 частоты в напряжение, вход которого подсое- динен к выходу генератора 1, а второй сигнальный вход двухкоординатного самописца 13 соединен с выходом фазового детектора 8.

Устройство работает следующим образом. 15

При изменении частоты генератора

1 преобразователь 14 вырабатывает сигнал, пропорциональный частоте измерительного сигнала, который подается на первый сигнальный вход двухкоординатного самописца 13. На фиксированной частоте в диапазоне измерений фазовый детектор 9 настраивается на емкостную составляющую сигнала по максимуму на выходе при вклю- 25 ченном в дополнительное плечо моста конденсаторе 5. Так как дополнительный измерительный канал идентичен основному, как и оптроны 11 и 12, фазовый детектор 8, включенный в основной измерительный канал моста, оказывается автоматически настроенным на емкостную состаВляющую сигнала, При изменении частоты измерительного сигнала автоматическая настройка фазовых детекторов осуществляется следующим образом: изменяется сигнал на выходе фазового детектора 9, при этом за счет изменения величины сопротивления огтрона 12 на выходе до полнительного канала устанавливается максимальное напряжение.

Эквивалентность основного и дополнительного каналов, а также эквивалентность оптронов приводит к тому, что и основной канал на выходе

45 фазового детектора 8 формирует емкостную компоненту сигнала, которая передается на второй сигнальный вход двухкоординатного самописца 13, с помощью которого автоматически регистрируют зависимость емкости исследуемого двухполюсника от частоты.

Таким образом, ирименение предлагаемого устройства позволяет производить запись зависимостей С(ы) 55 или G() в том же диапазоне частот, что и в известном устройстве, за

3-5 мин, т.е. увеличить быстродействие контроля примерно на порядок.

Фо р мул а и з о бр е т е ния

Устройство для измерения частотных зависимостей емкости или проводимости, содержащее генератор,.выход которого соединен с выводами первичной обмотки трансформатора, вторичные обмотки которого составляют два смежных плеча четырехплечего моста переменного тока, два других смежных плеча которого образованы эталочной

RC-цепочкой и клеммами для подключе- ния объекта контроля, первый усилитель, включенный в измерительную диагональ моста переменного тока, одна из вершин которого, соединена с общей шиной„ первый фазовый детектор, первый вход которого соединен с выходом первого усилителя, блок обратной связи, о т л и ч а,ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения достоверности и увеличения производительности измерений, в него введе ны второй фазовый детектор, второй усилитель, конденсатор, первый и второй оптроны, преобразователь частоты в напряжение, двухкоординатный самописец, вход Х которого соединен с выходом преобразователя частоты в напряжение, вход Y — с выходом первого фазового детектора, общие входы — с общей шинои, при этом первый вывод третьей вторичной обмотки трансформатора соединен с общей шиной, второй вывод через конденсатор — с первым входом второго усилителя, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход усилителя соединен с первым входом второго фазового детектора, дополнительный выход генератора соединен с входом преобразователя частоты в напряжение и вторыми входами первого и второго фазовых детекторов, два выхода блока обратной связи соединены с соответствующими входами первого и второго оптронов,выходы первого из них сое-. динены с соответствующими входами первого фазового детектора, выходы второго — с соответствующими входами второго фазового детектора, выход которого соединен с входом блока обратной связи.

1474554

Составитель В.Семенчук

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор Н.Тупица

Заказ 1888/42 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101