190233. lajstromszámú szabadalom • Áramköri elrendezés vezérlőjel állandó komponensének impulzusmodulációjára
1 2 190 233 A találmány tárgya áramköri elrendezés vezérlőjel állandó komponensének impulzusmodulációjára. Alkalmazási területe elsősorban vezérelt félvezető eszközök - a továbbiakban vizsgált eszközök - mérése, áram-feszültség karakterisztikájuk felvétele. Vizsgált eszközök (pl. tranzisztorok) mérése során a vezérelt elektróda (pl. bázis) vezérlése ismert módon gyakran egyenjelre (áramra, feszültségre) 10 szuperponált lépcső vagy más alakú vezérlőjellel (árammal, feszültséggel) történik. Az egyenjel (eltolás) szerepe az, hogy biztosítja a kívánt munkapontot, amelynek környezetében a lépcsőalakú vezérlőjel előidézi a kívánt változásokat. Ismerve az egyen- 5 jel értékét, lépcsőalakú vezérlőjel nélkül is felvehető egy karakterisztika-görbe és kiszámíthatók különböző paraméterek. Szokásos ismert megoldás ezenkívül impulzusüzem alkalmazása, azaz lépcsőalakú vezérlőjel im- 20 pulzusmodulációja révén a vizsgált eszközre jutó átlagáram és átlagteljesítmény csökkentése. Az ismert megoldások közül a technikai szintet a TEKTRONIX 577-D1 és D2 Curve Tracer képviseli, a vonatkozó Instruction manuel kiadási éve 25 1977. Az ismert megoldást az 1. ábrán mutatjuk be. Az ábrán szereplő egységek a következők : vezérlőjelváltozókomponens 1 generátor, vezérlőjel-állandókomponens 2 generátor, első 3 elektronikus kap- 30 csoló, mint impulzusmodulátor, 5 jelösszegző, 6 vizsgált eszköz. Az 1. ábra szerinti áramköri elrendezésnél az első 3 elektronikus kapcsolóval végrehajtott impulzusmoduláció a vezérlőjel állandó komponensére nem 35 csupán a vezérlőjel változó komponensére terjed ki Az ismert megoldások hátrányai a következők :- nincs lehetőség az impulzusüzemű mérés sorár a vezérlőjelet egy, a nullától eltérő értéktől növeln (eltolást alkalmazni) 40- a megvalósítható egyenáramú (nem impulzus üzemű) eltolás alkalmazásánál a vizsgált eszközön jelentős értékű állandó áram folyik át, ami nagy teljesítmény disszpációt okoz és a vizsgált eszköz erős felmelegedésével - és ezzel, karakterisztikájá- 45 nak megváltozásával - jár, de szélső esetben tönkremenetelét is okozhatja. A találmány célul tűzte ki az ismert megoldás hátrányainak kiküszöbölését. A találmány szerinti megoldás azon a felismeré- 50 sen alapul, hogyha egy második elektronikus kapcsolót használunk és az egyenjelre (eltolási jelre) vagy az egyenjelet és a változójelet együttesen tartalmazó összegzett jelre is impulzusmodulációt alkalmazunk, akkor biztosítható az impulzusüzemű 55 mérésnél a vezérlőjel eltolása, valamint a vizsgá't eszköz teljesítmény-disszipációjának csökkentése Az ismert és a találmány szerinti megoldást rajzok alapján ismertetjük, melyek a következők: az 1. ábra az ismert megoldás tömbvázlatát, 60 a 2. ábra a találmány szerinti egyik megoldás tömbvázlatát, a 3. ábra a találmány szerinti másik megoldás tömbvázlatát ábrázolja. A 2. ábrán a találmány szerinti egyik megoldás 65 tömbvázlata látható, amely tartalmaz vezérlőjel - változókomponens 1 generátort, vezérlőjel - állandókomponens 2 generátort. A vezérlőjel - változókomponens generátor kimenete első 3 elektronikus kapcsoló 31 bemenetére van kötve. Az első 3 elektronikus kapcsoló 32 kimenete 5 jelösszegző első 51 bemenetére, ugyanennek 53 kimenete 6 vizsgált eszköz 61 bemenetére van kötve. Az áramköri elrendezésre jellemző, hogy a vezérlőjel - állandókomponens 2 generátor kimenete második 4 elektronikus kapcsoló 41 bemenetére, ugyanennek 42 kimenete az 5 jelösszegző második 52 bemenetére csatlakozik. A 3. ábra szerinti másik megoldásra jellemző, hogy a vezérlöjel-változókomponens 1 generátor kimenete 5 jelösszegző első 51 bemenetére, ugyanennek 53 kimenete második 4 elektronikus kapcsoló 41 bemenetére, a második 4 elektronikus kapcsoló 42 kimenete 6 vizsgált eszköz 61 bemenetére csatlakozik. A találmány szerinti áramköri elrendezésben a vezérlőjel-változókomponens 1 generátor célszerűen lépcsőjel generátor, a vezérlőjel-állandókomponens 2 generátor pedig egyenjel generátor. A 2. ábra szerinti áramköri elrendezés működése a következő: A vezérlőjel-állandókomponens 1 generátor valamilyen függvény szerint változó pl. lépcsős, fűrész stb. jelet ad az első 3 elektronikus kapcsoló, mint impulzusmodulátor bemenetére. A vezérlőjel-állandókomponens 2 generátor állandó, célszerűen szabályozható jelet ad a második 4 elektronikus kapcsoló, mint impulzusmodulátor bemenetére. Az azonos ütemben működő első 3 és a második 4 elektronikus kapcsoló impulzusmodulált kimeneti jelét az 5 jelösszegző algebrailag összegzi, s az 53 kimenetén megjelenő összegzett jelet ráadja a 6 vizsgált eszköz 61 bemenetére, azaz a vezérlő elektródára. A 3. ábra szerinti áramköri elrendezés működése a következő : Az 5 jelösszegző a vezérlőjel-változókomponens 1 generátor és a vezérlőjel-állandókomponens 2 generátor jelének összegzését végzi, s az 53 kimenetén megjelenő összegzett jelet a második 4 elektronikus kapcsoló 41 bemenetére, mint impulzusmodulátorra adja, s annak 42 kimenetéről kerül az impulzusmodulált jel a 6 vizsgált eszköz 61 bemenetére, azaz a vezérlő elektródára. A találmány szerinti megoldások megvalósították a kitűzött célt és ezzel az ismert, a technmikai szintet képviselő berendezésekkel szemben a következő előnyöket nyújtják :- lehetővé teszik az időben változó amplitúdójú impulzusmodulált vezérlőjel kezdeti pontjának eltolását nullától eltérő értékre,- lehetővé teszik változó vezérlőjel-komponens hiányában, pusztán a szabályozható impulzusmodulált egyenjel felhasználásával a vizsgált eszköz mérését,- biztosítják a vizsgált eszköz túlzott hőmérsékletnövekedés és károsodás nélküli mérését állandó komponenssel (eltolással) rendelkező vezérlőfej esetén. 2
