Устройство для контроля параметров варикапов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социал истмыесеа

Ресиубпии (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 20.09.76 (21) 2404462/19-25 с присоединением заявки №(23) Приоритет(51) М. Кл.

6 Ol и 31/26

S 0l и 27/26

Гку ррютвениМ миатет ссср ю делам изобретений и аткрытня

Опубликоваио05.03.79.Бюллетень №9 (5) -ДК 621.882 (088.8) Дата опубликования описания 09.03.79 (72) Автор изобретения

В. С. Тверезовский (71) Зая витель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПАРАМЕТРОВ ВАРИКАПОВ выходы соединены со схемами сравнения. Выход схемы сравнения подключен .к измерительному прибору. Работа из-мерителя основана на компенсации вносимых потерь в контуре при его ударном возбуждении (1)

К недостаткам устройства следует отнести невысокую точность измерения емкости варикапа и узкие функциональные возможности, так как оно не позволяет измерять коэффициент перекрытия по емкости.

Известно также устройство, содержащее операционный усилитель, в цепь па« раллельной отрицатечьной обратной связи которого включен испытуемый прибор, а его вход:через резистор соединен с выходом источника опорного напряжения постоянного тока. К тому же входу операционного усилителя через опорный конденсатор подключен выход дифференциаль- .. ного усилителя- ограничителя; выход дифференциального усилителя-ограничителя связан с одним своим входом через инИзобретение относится к области измерения и контроля параметров полупроводниковых приборов и может быть использовано для измерения и контроля емкости, коэффициента перекрытия по емкости и для подбора варикапов по идентичным вольт-фарадным характерисTHK&M

Известны устройства для контроля параметров варикапов.

Известен измеритель добротности и емкости полупроводниковых приборов, содержаний измерительный контур, к которому подключается испытуемый при бор, возбуждаемый от генератора импульсов через схему управления. К кон туру подключены также усилитель я источник напряжения смешения, а к выходу усилителя - ступенчатый аттенюа тор и управляемое сопротивление с подключенным к нему измерительным fIpHбором. Измеритель также содержит де» тектор и усилитель имп льсов, выход которого подк цочец к детекторам, а их ю65 1 275- —65127..х тегратор, а с другим- IBpeB переключатель, а также с одним входом схемы совпадения, другой вход которой соединен с формирователем опорного интероа ла времени. На выход схемы совпадения включен счетчик. Между выходом операххиойного усилителя и входамн переклхо чателя включены фильтр высокой часто ты и два аналоговых запоминающих уст ройства f2) .

Работа устройства основана на преоб разовании величины емкости испытуемого прибора в частоту генерируемых на выходе дифференциального усилителяограничители прямоуголыых импульсов.

Число импульсов,, прошедших через схему совпадения на счетчик за опорный интервал времени, пропорционально измеряемой емкости.

Этот измеритель отличается повышенной точностью, однако, схема его сложна и имеет также узкие функциональные возможности, не позволяя йамерять коэффициент перекрытия по емкости варикапов.

Наиболее близким техническим решением. является измеритель емкости и коэффициента перекрытия по емкости ва рикапов, который содержит генератор вы сокочастотного сигнала, источник смещения, емкость, резистор и последовательную цепь из клемм для подключения испытуемого прибора и второго резистора. Испытуемый прибор соединен с генератором высокочастотного сигнала через емкость и jc источником смещения через резистор, а со вторым ре,— зистором образует емкостнсь-омический делитель. С резистора делителя высокочастотный сигнал поступает на вход селективного усилителя, к выходу кс торого подключен детекторкоммутатор, управляемый мультивибратором (3).

С изменением уровней смещения на варикапе меняется его емкость и, следовательно, напряжение высокочастот ного сигнала на резисторе емкостно омического делителя. Детектор-комму татор вырабатывает два напряжения, соответствующих емкости варикапа при двух выбранных напряжениях смещения, а с помощью делительного устройства из этих напряжений вырабатывается третье, пропорциональное коэффициенту перекрытия по емкости. Цифровой индикатор позволяет производить отсчет контролируемых параметров варикапа.

Недостаток и-лхестяоГD устройства низкая точностьр TQK KQIc в нем ле нре» дусмотрепа стабилизация коэффициента передачи сигнала от 1 оператора через усилитель и детектор-коммутатор к де лительному устройству.

Кроме того, измеритель не позволяет получать отклонешхл измеряемой емкос« ти варикапа от образцовой при заданЮ ных налрлжеиилх смещения, т.е. не позволяет подбирать варикапы с идентичными вольт-фарадными характеристика ми.

Цель предлагаемого изобретения— расширение функциональных возможностей устройства и увеличение его точности

Она достигается тем, что в устройство введены схема с управляемым

2© коэффициентом передачи, регулируюхций блок, источник опорного напряжения, схема управления, схема сравнения, блок регистрации, коммутатор и образцовая емкость, при этом вход схемы с управ ляемым коэффициентом передачи соединен с первыми входами блока регист рации и схемы сравнения, вторые входы которых соединеды с источником опорного напряжения, выход схемы сравне © ния соединен с регулирующим блоком и схемой управления, ее выход соединен

g управляющими входами, коммутатора, источника смещения и регулирующего блока, подключенного к схеме с управ35 ляемым коэффициентом передачи, вход коммутатора соединен через . емкость с генератором высокочастотного cHD» нала и через первый резистор с источником смещения, один выход коммута40 тора подключен к образцовой емкости, а другой - к клемме для подклхоченил испытуемого прибора.

Такое устройство благодаря наличию схемы с управляемым коэффициентом

45i передачи, регулирующего блока, источника опорного напряжения и схемы сравнения, работа которого осушествллется по сигналам со схемы управления, позволяет измерять емкость,варикапа, коэ фициент перекрытия по емкости при двух заданных значениях напряжений смешения, а также измерять относительные отклонения емкости испытуемого варикапа от образцовой с высокой точностью, причем точность изме рений не зависит от колебаний напрлженин высокочастотного генератора и его частоты.

Па чертеже представлена блэк-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит схему 1 с управляемым коэффицнентол передачи, регулирующий блок 2, источник 3 опорного напояжения, схему 4 управления, схему 5 сравнения, блок 6 регистрации, коммутатор 7, источник 8 смещения, генератор 9 высокочастотного сигнала, образцовую емкость 10, емкость 11, резисторы 12 и 13, и клеммы для подключения испытуемого варикапа 14.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии коммутатор

7 включает в цепь емкостно-омичес кого делителя образцову1о емкость 10.

При этом на вход схемы 1 с резистор&

12 снимается сигнал, пропорциональный величине этой емкости. С приходом команды на вход регулирующего блока 2 со схемы 4 управления он вырабатывает управляющий потенциал для схемы 1.

Схема 1 изменяет свой коэффициент передачи до тех пор, пока напряжение на ее выходе не сравняется с опорным напряжением от источника 3. Б момент равенства напряжений схема 5 сравнения вырабатывает сигнал, поступающий на схему 4 управления и регулирующий блок 2. Регулирующий блок 2 по этому сигналу запоминает потенциал, подаваемый на управляющий вход схемы 1, и поддерживает его неизменным, благодаря чему не изменяется и коэффициент передачи схемы 1. Таким образом, про. изводится калибровка коэффициента передачи схемы 1 с помощью образцовой емкости 10 и источника 3 опорного напря>кения.

По сигналу со схемы 5 сравнения схема 4 управления воздействует на коммутатор 7 и источник 8 смещения.

Коммутатор 7 включает в емкостноомический делитель испытуемый варикал 14, а от источника 8 смещения на него подается через резистор 13 соответствующее напряжение смешения.

Благодаря тому, что коэффициент передачи схемы 1 был установлен по зна« чению образцовой емкости 19 и не изменился, на ее выходеустановится на пряжение, пропорциональное измеряемой емкости варикапа. Блок 6 регистрации, используя напряжение опорного источника 3, фиксирует относительное знв.чение выходного напряжения схемы 1, 651275

5 !

О

36 соответствукидее отношению измеряемой емкости к образцовой .

Аналогпчно может быть измерено относительное отклонение емкости испытуемого прибора от образцовой при заданном напряжении смещения.

При измерении коэффициента перек« рытия по емкости испытуемого варикапа 14 первоначальная калибровка коэффициента передачи схемы 1 производится аналогично, но вместо образцовой емкости используется емкость испытуемого прибора при первом напряжении смешения, поступающего от источника

8, Если после этого IIDg&TL вторОе HB нряжение смешения с помощью схемы

4 управления на тот же варикап 14, то блок регистрации зафиксирует относительное изменение емкости при двух напряжениях смещения, т.е. коэффициент перекрытия.

Увеличение точности устройства достигается потому, что погрешности, обусловленные нестабильностью частоты и амплитуды высокочастотного, генератора 9 и коэффициента передачи схемы 1, устраняются калибровкой коэффициента передачи схемы 1 с помощью источника 3 опорного напряжения и схемы 5 сравнения при каждом измерении, а выполнение указанных схем высокостабильными не представляет особых трудностей.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров варикапов, содержащее генератор BblcD кочастотного сигнала, источник смещения, емкость, резистор н последовательную цепь из клемм для подключения испытуемого прибора и второго р .зисгора,отличающееся тем, что, с пелью расширения функциональных возможностей и увеличения точности, в него введены схема с управляемым коэффидиентом передачи, регулирующий блок, источник опорного напряжения, схема управления, схема сравнения, блок регистрации, коммутатор и образцовая емкость, при этом вход схемы с управляемым коэффициентом передачи соединен со вторым резистором, ее выход соединен с первымн входами олока рогнс".грации и схемы сравнения, вт >рые входы которых соединены с источником опорного напряжения, выход схемы срав651275

Составитель Ю. Брыэгалов, Редактор Б. Павлов Техред С. Еепа Корректор Л. Василина

Заказ 798/42а Тираж 1089 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж35, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород„ул. Проектная, 4 пения соединен с регулирующим блоком и схемой управления, ее выход соединен с управляюшими входами коммутатора, источника смешения н регулирую шего блока, подключенного к схеме с управляемым коэффиниентом передачи, вход коммутатора соединен через емкость с генератором высокочастотного сигнала и через первый резистор с ис точником смешения, один вьцсод комму татора подключен к образповой емкости, а другой - .к клемме для подключения испытуемого прибора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

Yv 429375э кл. 6 Ol М 27/26, 3 02.07.7 5.

2. Авторское свидетельство СССР !

4 512440, кл. G 01 Р 31/26, 30.04.7 6.

3. Балахонов В. Q. и др. Измери10 тель емкости и коэффиниента перекрытия но емкости варикапов, "Электронная промышленность, 1875, % 2, с. 72.