176562. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nemlineáris kétpólusok, előnyösen félvezető struktúrák admittanciájának meghatározására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY 176562 Bejelentés napja: 1978. XII. 30. (MA—3097) Nemzetközi osztályozás : G 01 R 27/02 Közzététel napja: 1980. IX. 27. * ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1981. IX. 30.- ». «■ :iit Feltaláló : Keresztes Péter, villamosmérnök, Budapest Szabadalmas : MTA Központi Fizikai Kutató Intézete, Budapest Eljárás és berendezés nemlineáris kétpólusok, előnyösen félvezető struktúrák admittanciájának meghatározására 1 A találmány tárgya eljárás és berendezés nemlineáris kétpólusok előnyösen félvezető struktúrák admittanciájának meghatározására, mely előnyösen alkalmazható félvezető elemek kapacitásának meghatározására. Mint ismeretes, a MIS félvezető struktúrák nem lineáris admittanciájának mérésére szolgáló eddig ismert lineáris és nem hidas mérőberendezések általában két csoportba sorolhatók : Az egyik a földelt bázisú tranzisztoros erősítő kapcsolást alkalmazó Zaininger-féle módszer, ahol a mérendő admittancia a generátor-komplexum melegpontja, és az erősítő fokozat bemenete közé van kapcsolva. A másik ismert megoldásnál fázisfordító visszacsatolt műveleti erősítőt alkalmaznak, ahol a mérendő admittancia a műveleti erősítő fázisfordító bemenete és a generátor-komplexum melegpontja közé van kapcsolva. Ha a mérendő admittancia kapacitív jellegű, akkor ezt a megoldást differenciáló áramkörnek tekinthetjük. Ha ezen mérő átalakítók által szolgáltatott jelek amplitúdóját közvetlenül mérjük, akkor csak az admittancia abszolút értékéről kapunk információt. A valós, illetve képzetes rész mérése fázisérzékeny egyenirányító vagy egyenirányítók alkalmazását igényli. A Zaininger-féle admittancia mérési módszer hátránya, hogy a mérés linearitását a tranzisztoros munkapont függése befolyásolja, valamint külön kell gondoskodni az egyen- és váltófeszültségű generátorok feszültségének megfelelő szuperpozíciójáról. A visszacsatolt műveleti erősítőt alkalmazó megoldás hátránya, hogy a mérendő admittanciánál például több 2 nagyságrenddel nagyobb admittanciájú mérőkábel zavarja az átalakító linearitását különösen, ha a nyitott huikú erősítés nem elég nagy. A kapcsolási megoldás ismert okok miatt nagymértékben gerjedékeny. Az említett módszerek közös hátránya, hogy a fázisérzékeny egyenirányításon alapuló valós, illetve képzetes rész mérési pontosságát a félvezető struktúrában termelődő zajok csökkentik és az egyenirányító fokozat a mérés linearitását tovább rontja. A találmány célja olyan eljárás és berendezés kialakítása félvezető struktúrák admittanciájának mérésére, mely az ismert megoldások előbbiekben említett hátrányait megszünteti és alkalmas arra, hogy egyszerű eszközökkel a mérendő admittancia valós és képzetes részét nagypontossággal különválasztva meghatározza. További követelmény a találmány szerinti megoldással szemben, hogy az alkalmazott mérőátalakító kialakítása olyan legyen, hogy annak szórt kapacitása a mérés pontosságát ne befolyásolja. A találmány alapja az a felismerés, hogy egy harmonikusú Fourier-analízis alkalmazásával az admittancia valós és képzetes része nagypontossággal meghatározható, ha az integrálás idejét elég nagyra választjuk. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a mérendő admittancia előfeszítését mérőét alakítón keresztül végezzük, és külön-külön előállítjuk a mérendő admittancia valós és képzetes részével arányos jelet úgy, hogy a mérőátalakító kimenő jelét a rádiófrekvenciás jel egyik és másik fázisával összeszorozzuk, majd a két jelet egy előre meghatározott ideig pl. egy secundumig integrál-5 10 15 20 25 30 176562
