Автоматический измеритель составляющих комплексного сопротивления

 

Л2775

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 01.08.76 (21) 2391147/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень ¹ 4 (45) Дата опубликования оппсаш1я 30.01.80 (51) И. Кл."

G 01R 27/02

Государственный комитет (53) УДК 621.317.332.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Иванников, В. П. Обликов и 3. А. Фишер (71) Заявитель

Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СОСТАВЛЯЮЩИХ

КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении, электротехнической, радиотехнической и электронной промышленности, в частности, для измерения емкостей р — n-переходов.

Известно устройство для измерения составляющих комплексного сопротивления, использующее для выделения составляющих фазовый (синхронный) детектор, в котором напряжения с выхода, пропорциональные составляющим комплексного сопротивления, используются для регистрации результата измерения и одновременно для автоматического уравновешивания (компенсации) схемы измерения по двум каналам (1).

Недостатком такого устройства является сложность его и зависимость погрешности измерений от чувствительности и динамического диапазона устройства передачи измерительного сигнала на входы синхронных детекторов.

Известен измеритель, состоящий из генератора, решающего усилителя с измеряемым импедансом в цепи обратной связи, синхронного детектора, фазовращателя и вольтметра постоянного тока (2).

Недостатком этого измерителя является то, что погрешность измерения зависит от соотношения между активной н реактивной составляющими измеряемого сопротивления, обусловленная конечной вели шной коэффициента передачи решающего усилителя.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что автоматически с заданной точностью под10 держивается уровень синусоидального напряжения на измеряемом комплексном сопротивлении, а для регистрации составляющих комплексного сопротивления используется протекающий через него ток, для чего ! 5 параллельно измеряемому комплексному сопротивлению подсоединен вход усилителя, выход которого подключен к фазовращателю, другому входу второго синхронного детектора и через амплитудный детектор

20 к управляемому аттенюатору, включенному между выходом генератора и измеряемым сопротивлением.

На чертеже представлена олок-схема ав25 томатического измерителя составляющих комплексного сопротивления.

Измеритель содержит генератор 1, амплитудный детектор 2, управляемый аттенюатор 3, усилитель 4, измеряемое комп30 лексное сопротивление 5,токосъмное сопро712775

Формула изобретения

Составитель А. Шаров

Тсхред А. Камышникова

Корректор О. Тюрина

Редактор Е. Караулова

Заказ 2662> 15 Изд. № 100 Тираж 1074 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1160зо, i><.с.,в, „;-,, .ушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тивление 6, фазовращатель 7 на л/2 и синхронные детекторы 8 и 9.

Амплитудный детектор 2, управляемый аттенюатор 3, усилитель 4 и токосъемный резистор 6 образуют замкнутую систему автоматической стабилизации уровня напряжения на измеряемом комплексном сопротивлении.

Напряжение с выхода усилителя подается непосредственно на один из входов синхронного детектора 9 и через фазовращатель 7, обеспечивающий сдвиг по фазе на л/2,— на один из входов синхронного детектора 8. Напряжение с токосъемного сопротивления подается на другие входы синхронных детекторов 8 и 9. Вольтметры 10 и 11 постоянного тока служат для регистрации результатов измерения. Система стабилизации поддерживает на измеряемом комплексном сопротивлении напряжение на заданном уровне с требуемой точностью.

Через токосъемное сопротивление 6 протекают две составляющие тока, находящиеся по отношению друг к другу в квадратуре. Поскольку уровень напряжения на измеряемом сопротивлении постоянен, синфазная составляющая тока пропорциональна только активной составляющей сопротивления, а квадратурная — только его реактивной составляющей. Величины этих составляющих совершенно не зависят от величины токосъемного сопротивления б.

Каждая из составляющих тока создает падение напряжения на токосъемном сопротивлении б, а синхронные детекторы позволяют разделить эти напряжения, т. е. осуществить требуемое измерение.

Существенным достоинством предложенного устройства является постоянство уровня напряжения на измеряемом комплексном сопротивлении, что особенно ценно при измерении параметров полупроводниковых структур, Автоматический измеритель составляющих комплексного сопротивления, содержащий генератор, измеряемое комплексное

15 сопротивление с последовательно соединенным токосъемным резистором, параллельно которому включены одними из своих входов два синхронных детектора, причем к другому входу первого синхронного детек20 тора подключен фазовращатель, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, параллельно измеряемому комплексному сопротивлению подсоединен вход усилителя, выход которого

25 подключен к фазовращателю, другому входу второго синхронного детектора и через амплитудный детектор к управляемому аттенюатору, включенному между выходом генератора и измеряемым сопротивлением.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3766469, кл. 324 — 60 С, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

35 № 363047, кл. G 01R 27/26, 1972.