186173. lajstromszámú szabadalom • Áramköri elrendezés túlterhelés megakadályozására félvezetők vizsgálatára szolgáló készülékben
1 186 173 2 A találmány tárgya áramköri elrendezés túlterhelés megakadályozására Félvezetők vizsgálatára szolgáló készülékben, amely a meghajtó áramkörök és a vizsgált eszközök védelmét biztosítja, éspedig olyan készülékekben, ahol a meghajtó áramkör feszültséggenerátor. Az áramköri elrendezés érzékeli, hogy a vizsgálat jellege egyenáramú vagy impulzusüzemű és ennek megfelelően automatikusan állítja be az áramkorlátozás határértékét. Ismert megoldásként említjük a Teleequipment CT 71 készülékét. Ennél a gyártmánynál és az egyéb ismert készülékeknél a védelmet egy soros ellenállás áramkorlátozó hatása biztosítja. Az ismert megoldások hátrányai:- az áramlimit külön kezelőszervet és külön beállítási műveletet igényel,- a normál méréstartományon túl a vizsgálteszköz feleslegesen terhelődik, ami meghibásodáshoz vezethet,- nem tesz különbséget az áramlimit beállításánál egyenáramú és impulzusüzemű vizsgálat között,- feszültséggenerátor, mint meghajtó áramkör alkalmazásánál áramlimitálóként soros ellenállás nem használható, mert megszünteti a feszültséggenerátor jellegét. A találmány célul tűzte ki az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölését, nevezetesen:- az áramlimit beállítására szolgáló külön kezelőszerv mellőzését,- túlvezérlés esetén, a felesleges disszipáció elkerülésére a vizsgálteszköz automatikus áramlalanítását,- impulzus üzemmódban a nagyobb csúcsáram automatikus engedélyezését a megállapított arányban,- a feszüilséggenerátornak, mint meghajtó áramkörnek védelmét túlterhelés ellen. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy az áramköri elrendezés érzékeli a beállított áramlimit túllépését és ennek hatására egyrészt nullára csökkenti a tápfeszültséget, amelyet a vizsgálteszközre adtunk, másrészt tranzisztor esetén a bázisáramot. Az egyenáramú és impulzusüzemmód között úgy tesz automatikusan különbséget, hogy az áramérzékelő szervvel párhuzamosan egy söntölö szerv kerül alkalmazásra, amelynek ellenállása egyenáram esetén végtelen és impulzus alkalmazásakor előre meghatározott értéket vesz fel. A találmány szerinti megoldást rajzok alapján ismertetjük, melyek a következők: 1. ábra a találmány áramköri elrendezés tömbvázlatát, 2. ábra a feszültséggenerátor részletes felépítését, 3. ábra a 2. limitérzékelő áramkör kiviteli alakját, 4. ábra a vizsgálteszköz védelmének működését, 5a és b ábra a feszültséggenerátor védelmének működését ábrázolja. A találmány szerinti áramköri elrendezés az I. ábrán látható. Az áramköri elrendezés tartalmaz meghajtó 1 feszültséggenerátort, amelynek ! 1 kikapcsoló-kimenete 7 vezérlőfeldolgozó egység 72 kíkapcsoló-bemenetéhez, 12 vezérlőbemenete a 7 vezérlő-feldolgozó egység első 71 vezérlőkimenetéhez csatlakozik, 6 vizsgálteszközt áram-feszültség 61 bemenettel és 62 árambemenettel. Az áramköri elrendezésre jellemző, hogy tartalmaz 2 iimitérzékelő áramkört, amelynek 21 kikapcsoló-kimenéte a meghajtó 1 feszültséggenerátor 14 kikapcsoló-bemenetére és 5 áram-feszültség generátor 52 kikapcsoló-bemenetére, 22 visszabillentőbt menete a 7 vezérlő-feldolgozó egység 73 visszabiilentő-kímenetére, 23 feszültség-bemenete 3 lebegő árammérő áramkör 31 feszültség-kimenetére és a 7 vezérlőfeldolgozó egység 74 feszültség-bemenetére csatlakozik. A 3 lebegő árammérő áramkör 32 á ambemenete a meghajtó 1 feszültséggenerátor 13 feszültség-kimenetére, érzékenységválasztó 33 bemeneté 4 érzékenységbeállító érzékenységválasztó 41 kimenetére, 34 áramkimenete a 6 vizsgálteszköz 62 árambemenetére van kötve. Az 5 áram-feszülts;g generátor 51 vezérlőbemenete a 7 vezérlőfddolgozó egység második 75 vezérlőkimenetére, áram-feszültség 53 kimenete a 6 vizsgálteszköz rram-feszültség 61 bemenetére csatlakozik. A 2. ábrán a meghajtó 1 feszültséggenerátor részletes felépítése látható, amely a szolgáltatott feszültségek számával azonos számú 111 feszültségerősitőt, kétszeres számú 112 érzékelőáramkört, ízonos számú 113 beavatkozó szervet és egy közös 114 kikapcsoló vezérlőt, több tranzisztort foglal magában, a 112 érzékelő áramkörben ismert módon van két 1124 érzékelő- és 1125 előtét-ellenállás és 1121 tranzisztor. Az 1124 érzékelő-ellenállás egyik vége a ± UT feszültségponthoz és az 1121 tranzisztor emitteréhez, a másik vége az 1125 előtét-ellenállás egyik végéhez, az 1125 elötétellenállás másik vége az 1121 tranzisztor bázisára csatlakozik. Az 1124 érzékelő-ellenállásból és az 1125 előtét-ellenállásból képzett soros taggal párhuzamosan 1122 sönt-ellenállásból és 1123 kondenzátorból álló soros áramkör van kötve. A meghajtó 1 feszültséggenerátor csatlakozási pontjai: 11 kikapcsoló-kimenet, 12 vezérlő-bemenet, 13 feszültség-kimenet, 14 kikapcsoló-bemenet. A meghajtó 1 feszültséggenerátor a találmány szerinti áramköri elrendezés teljes feszültségétfogását több szakaszban, egy-egy áramforrásból szolgáltatja, A 2. ábrán látható felépítésben három áramforrása van, amelyek egy közös 114 kikapcsoló vezérlőhöz csatlakoznak. A 2 Iimitérzékelő áramkör egyik előnyös kiviteli alakját a 3. ábrán mutatjuk be, amelyre jellemző, hogy tartalmaz bistabil áramkörből felépített 211 tárolót, 212 feszültségkomparátort, 213 potenciométert, 214 referenciafeszültség-forrást. A 211 tároló egyik bemenete a 2 Iimitérzékelő áramkör 22 visszabillentö-bemenetét, kimenete a 2 limitérzékelö áramkör 21 kikapcsoló-kimenetét képezi, másik bemenete a 212 feszültségkomparátor kimenetére van kötve. A 212 feszültségkomparátor egyik bemenete képezi a 2 Iimitérzékelő áramkör 23 feszültségbemenetét, másik bemenete a 213 potenciométer ieszedőjére, a 213 potenciométer két vége a 214 referenciafeszültség-forrás kimeneteire csatlakozik. A találmány szerinti elrendezés működése a következő: az ismertetést kétfelé osztjuk, először fog-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6t * 63 2
