179835. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés villamos alkatrészek, különösen diszkrét félvezető eszközök villamos paramétereinek mérésére
3 179835 4 összehasonlító egységből, abszolútérték logikából, eredménykijelző egységből és vezérlő egységből áll úgy, hogy a mérendő eszköz a munkapontbeállító generátorra, valamint a referenciajelet szolgáltató generátor és az összehasonlító egység összekapcsolt pontjára csatlakozik, az összehasonlító egység az abszolútérték logikára, az abszolútérték logika az eredménykijelző egységre, valamint a digitál-analóg konverterekre, a vezérlő egység a digitál-analóg konverterekre, továbbá az abszolútérték logikára, valamint az' eredménykijelző egységre csatlakozik, és a munkapontbeállító generátor, a referenciajelet szolgáltató generátor, az összehasonlító egység, mindkét digitál-analóg konverter, valamint az abszolútérték logika össze vannak kötve közös ponttal is. Például a fent leírt eljárás és kapcsolási elrendezés alkalmazásánál a nanoamperes vagy annál kisebb áramok mérésére szükséges lehet a mérendő eszközzel párhuzamosan jelentkező parazita átvezetések hatásának kiküszöbölése. Ezt úgy oldjuk meg, hogy a mérendő eszközzel párhuzamosan jelentkező parazita átvezetéseket kettéosztjuk és a mérőrendszer közös pontja felé mellékzárat képezünk. Ezáltal a parazita átvezetések okozta mérési hibát csökkentjük. A találmány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés segítségével lehetőség van egyrészt a tömegmérés során az abszolútérték mérésre is a tömeggyártásban alkalmazott „go — no go'’ mérőkör felhasználásával. Az abszolútérték mérést is tehát magán az automata berendezésen végezhetjük, ami által kiiktatódnak a lassú kéziműszeres abszolútérték mérések, ill. feleslegessé válnak a drága, „eleve” abszolútérték mérésre is alkalmas automata berendezések, másrészt a parazita átvezetések kettéosztásával pedig a nanoamperes, vagy annál kisebb áramtartományokban csökkenthetjük a mérési hibát és így nincs szükség költséges klímaberendezések segítségével szabályozni a mérőhelyiség hőmérsékletét, ill. páratartalmát. Továbbá az automata méréseknél az egy berendezésbe beépített és különböző méréstartományokhoz tartozó különféle villamos paraméterek mérésére szolgáló többféle mérőkör (pl. amperes tartományú IB, UCI SAT, ill. nanoamperes, picoamperes tartományú Icbo. Ij bo stb.) egymás zavaró hatását is kiküszöböltük ezáltal, és szükségtelen a különféle paraméterek mérésénél a többi mérőkört azok zavaró hatása miatt ideiglenesen leválasztani a pillanatnyi aktív mérőkörről. A találmány szerinti megoldást az 1. és 2. ábrák alapján példaképpeni kiviteli alakok kapcsán ismertetjük részletesebben. 1. ábra. Visszárammérő blokksémája 2. ábra. Kapcsolási elrendezés a parazita átvezetések csökkentésére Az 1. ábrán egy mérési elrendezést mutatunk be, mely alkalmas például tranzisztorok ICBo visszáramának mérésére. Az 1 mérendő eszköz számára az ICBO méréséhez szükséges munkapontot 2 feszültséggenerátorral adjuk 5 digitál-analóg konverter beállított értéke alapján. 4 összehasonlító egység segítségével figyeljük, hogy az adott paraméter, esetünkben ICBO 3 áramgenerátor által szolgáltatott és 6 digitál-analóg konverter útján beállított referenciaérték alatt vagy felett van-e. Az ICBO abszolútértékének mérését úgy végezzük el, hogy a 3 áramgenerátor a 6 digitál-analóg konverter segítségével addig változtatjuk, amíg a 4 összehasonlító egység bemenetén egy 10 közös ponthoz képest a 6 digitál-analóg konverter felbontásától függő legkisebb eltérést nem érünk el. Ekkor a mérőkor kiegyenlített és az ICB0 abszolútértéket a 3 áramgenerátor így beállított árama jelenti. A komparálási határhelyzet automatikus beállítását 7 abszolútérték logika vezérlésével érjük el, a 4 összeha- 5 sonlító egység kimenetén megjelenő digitális jelet a 7 abszolútérték logika segítségével dolgozzuk fel a szukcesszió approximáció elvének felhasználásával n lépésben. A 7 abszolútérték logika segítségével n lépésben figyeljük a 4 összehasonlító egység kimeneti jelet és en- 10 nek figyelembevételével módosítjuk a 6 digitál-analóg konverter kimeneti jelet, amellyel biztosítjuk a 3 áramgenerátor áramainak a kiegyenlítés irányában történő változását. Az n lépés után a felbontásnak megfelelően megközelítjük a 4 összehasonlító egység bemenetén a 10 15 közös pontnak megfelelő feszültséget, azaz beállítjuk a mérőkör kiegyenlített állapotát. A 7 abszolútérték logika kimenetén megjelenik az abszolútérték digitális formában, amely jelet 8 eredménykijelző egységbe juttatunk, esetleg adatfeldolgozás céljára tárolunk. Binárisan kó- 20 doh decimális számokkal dolgozva ± 1%-os, vagy annál nagyobb pontosság eléréséhez n =38 szükséges. Különböző villamos paraméterek mérése esetén egy e célra beépített 9 vezérlőegységgel döntjük el, hogy a 7 abszolútérték logikának az approximációt melyik generátor- 25 ral kell elvégezni. A parazita átvezetések hatását csökkentő kapcsolási elrendezésünket a 2. ábra szerinti példa segítségével ismertetjük. Az 1 mérendő eszközzel párhuzamosan jelentkező parazita átvezetéseket megosztjuk 11 Rb ellen- 30 állásrészre és 12 Rc ellenállásrészre, és a megosztásból eredő 17 középpontból a 2 feszültséggenerátor, a 3 áramgenerátor és a 4 összehasonlító egység 10 közös pontja felé mellékzárat képezünk. A 2 feszültséggenerátor 13 Rgf belső ellenállását, vala- 35 mint a 5 összehasonlító egység 15 Rgk belső ellenállását a komparálási határhelyzetben, amely jelen esetben a 10 közös ponthoz képest „O” V feszültségkülönbséget jelent, az alábbi képletek határozzák meg: 40 R gr Rf xRb xRe ioö H, p ^-RAXRc>'Ren Rgk = ~~ÏÔ0 Hj’ 45 ahol Rf: a 2 feszültséggenerátorral párhuzamosan kapcsolódó átvezetésből származó 14 ellenállás értéke; Re: az 1 mérendő eszköz ellenállása; R^: a 3 áramgenerátor 16 belső ellenállása; Rb: a 2 feszültséggenerátorhoz közelebb eső parazita 11 Rb ellenállásrész; Rc: a 3 áram- 50 generátorhoz közelebb eső parazita 12 Rc ellenállásrész; H,: a kívánt mérési pontosságnak a 2 feszültséggenerátorra eső része; H2 a kívánt mérési pontosságnak a 4 összehasonlító egységre eső része. A 11 Rb, 12 Rc ellenállásrészek értékei méréssel ha- 55 tározhatók meg. Szabadalmi igénypontok 60 1. Eljárás villamos alkatrészek, különösen diszkrét félvezető eszközök villamos paramétereinek referencia elven történő, „go — no go” mérőkörös automatikus mérésére azzal jellemezve, hogy a mérendő eszköz min- 65 denkori mérendő villamos paramétere és egy előállított 2
