Устройство для контроля параметрических элементов при воздействии детабилизирующих факторов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ , содержащее генератор импульсов, сумматор, выход которого соединен с входом объекта контроля, блок вычитания , вход которого соединен с выходом объекта контроля, осциллограф, вход которого соединен с выходом блока вычитания и пороговьзе элементы, о, тличающееся тем, что, с целью расширения функционашьных возможностей устройства, в него введены управляемый усилитель, управляемый элемент задержки, датчик за пуска воздействия, два элемента полярного разделения, два фильтраj амплитудный селектор, два демодулятора, времяамплитудный преобразователь, блок измерения времени и регулируемый источник опорного напряжения, причем выход источника опорного напряжения соединен с входом сумматора, выход генератора импульсов через управляемый усилитель соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен через управляемый элемент .задержки с вторым входом блока вычитания , выход которого соединен с входами обоих элементов полярного разделения и амплитудного селектора, выход которого через последовательно соединенные время-амплитудный преобразователь и первый пороговый элемент соединен с первым входом бло ка измерения времени, выход первого i элемента полярного разделения через соединенные последовательно первый фильтр, первый демодулятор и второй пороговый элемент соединен с входом блока.измерения времени, выход второго элемента полярного разделения через соединенные последовательно второй фильтр, второй демодулятор и третий пороговый элемент соединен с третьим входом блока измерения времени , выход датчика запуска соединен 00 с вторым входом осциллографа и с четвертым входом блока измерения времени.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (I9) (И) 3(50 G 01 R 33 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ДВТОРСИОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О П.(РЫТИЙ (21) 2940240/18-21 (22) 20. 06;80 (46) 23.07. 83. Бюл. Р 27 (72) В.И, Бутин и Г.Г. Усачев (-53) 621 ° 317 ° 79 (088. 8) (56) l. Авторское свидетельство СССР

9 637637, кл. G Ol R 31/28, 1975

2. Авторское свидетельство СССР

Р 600484, кл. G 01 R 31/28, 1974 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ IIAPAMETPOB ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ

ВОЗДЕЙСТВИИ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ, содержащее генератор импульсов, сумматор, выход которого соединен с входом объекта контроля, блок вычитания, вход которого соединен с выходом объекта контроля, осциллограф, вход которого соединен с выходом блока вычитания и пороговые элементы, о, т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены управляемый усилитель, управляемый элемент задержки, датчик запуска воздействия, два элемента полярного разделения, два фильтра, амплитудный селектор, два демодулятора, времяамплитудный преобразователь, блок измерения времени и регулируемый источник опорного напряжения, причем выход источника опорного напряжения соединен с входом сумматора, выход генератора импульсов через управляемый усилитель соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен через управляемый элемент задержки с вторым входом блока вычитания, выход которого соединен с входами обоих элементов полярного разделения и амплитудного селектора, выход которого через последовательно соединенные время-амплитудный преобразователь и первый пороговый элемент соединен с первым входом блока измерения времени, выход первого элемента полярного разделения через соединенные последовательно первый фильтр, первый демодулятор и второй пороговый элемент соединен с входом блока измерения времени, иикод иторого элемента полярного разделения через соединенные последовательно второй фильтр, второй демодулятор н третий пороговый элемент соединен с третьим входом блока измерения времени, выход датчика запуска соединен с вторым входом осциллографа и с четвертым входом блока измерения времени.

1030737

Из обретение относится к к онтролю параметров полупроводниковых изделий и может быть использовано для к он-1..роля параметров логических элементов при воздействии различных дестабилизирующих факторов ° 5

Известно устройство для контроля электрических параметров микросхем, содержащее входные зажимы, компенса.торы, нормирователь допуска, уплотнители параметров, коммутатор и ooc — 10 циллограф со специальной шкалой (1).

Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности °

Наиболее близким к предлагаемому 5 по технической сущности является адапт1 .вное устройство многоточечного

КОН -POЛЯ,. г.ОДЕРжаЩЕЕ ГЕНЕРатОР ИМпульсов, cóìãëàòop, блок вычитания, Ос циллогpñô и порогов1ле элементы ф а 20 также управляемые вентили и распределитель импульсов (2 1.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможностей контроля уровня нуля, единицы задержск распространения Фронта и спада импульсов логических элементов и времени выхода их за допустимые пределы и восстановления работоспособНОСТИ.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля, со- З5 держащее генератор импульсов, сумматор, выход которого соединен с входом объекта контроля, блок вычитания вхоц котсрого соединен с выходом объекта контроля, осциллограф, вход 40 которого соединен с выходом блока

Вычитания, и пороговые элементы,введены управляемый усилитель, управ" ляемый элемент.задержки, датчик запуска воздействия, два элемента по- 45 лярного разцеления, два фильтра,амплитудный селектор, два демодулятора, время-амплитудный преобразователь, блок измерения времени и регулируемый источник опорного напряжения:, выход которого соединен с входом сумматора, выход генератора импульсов через управляемый усилитель соединен с вторым входом сумматора, выход которого через управляемый элемент задержки соединен с вторым входом блока вычитания, выход которого соединен с входами обоих элементов пслярного разделения и амплитудного селектора, выход которого через последователь -o соединенные время-ампли- 60 судный преобразователь и первый nopoãoâûé элемент соединен с первым входом блока измерения времени, выход первого элемента полярного разделения через соединенные последовательно первый фильтр, первый демодулятор и второй пороговый элемент соединен с вторым входом блока измерения времени, выход второго элемента полярного разделения через соединенные последовательно второй фильтр, второй демодулятор и третий пороговый элемент соединен с третьим входом блока измерения времени, выход датчика запуска соединен с вторым входом осциллографа и с четвертым входом блока измерения времени.

На Фиг.1 приведена Функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства..

Устройство содержит генератор 1 импульсов, управляемый усилитель 2, регулируемый источник 3 опорного напряжения, сумглатор 4, управляемый элемент 5 задержки, осциллограф б, блок 7 вычитания, первый и второй элементы 8 и 9 полярного разделения, первый Фильтр 10, амплитудный селектор 11, второй Фильтр 12,первый демодулятор 13, время-амплитудный преобразователь,14, второй демодулятор

15, второй, первый и третий пороговые элементы 16 - 18, блок 19 измерения времени, объект 20 измерения и датчик 21 запуска воздействия.

На фиг.? обозначены сигнал 22 интенсивности воздействия дестабилизирующего фактора, сигналы 23 и 24 на входе и выходе объекта измерения, сигнал 25 на выходе блока вычитания, сигналы 26 и 27 с выходов фильтров.

Амплитудный селектор 11 обеспечивает выделение из сигнала 25 (фиг.2} импульсов, амплитуда которых превышает заданный уровень как положительной, так и отоицательной полярностей. Время-амплитудный преобразователь 14 обеспечивает линейное преобразование длительности поступивг1гих иа его вход импульсов в амплитуду выходного импульса, Пороговый элемент

17 настраивается на заданный уровень напряжения, при переходе которого на его выходе формируется импульс.

Передний фронт этого импульса соответствует по времени моменту перехода входного сигнала через заданный уровень. При необходимости контроля времени задержки логического элемента по срезу импульса (фиг.2, короткие импульсы сигнала@25 отрицательной полярности) пороговый элемент 17 настраивается на уровень с отрицательной полярностью.

В этом случае выходной импульс также вырабатывается при переходе этого уровня входным сигналом. Демодуляторы 13 и 15 представляют собой несинхронные детекторы амплитудномодулированных сигналов. Они осущест вляют демодуляцию сигналов 26 и 27 (фиг.2)г т„c. выделяют Огибающую

1030737

60 этих импульсных сигналов. В простейшем случае демодуляторы 13 и 15 не синхронизируются и выполнены на ныпрямительйых диодах и фильтрующем конденсаторе пс схеме амплитудного детектора.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений с помощью регулиронки управляемого усилителя

2 и регулируемого источника 3 опорного напряжения на выходе сумматора

4 устанавливают импульсное напряжение, уровни которого соответствуют необходимым урснням единицы и нуля испытуемого логического элемента.

Затем производят измерение без

1воздейстния дестабилизирующего фактора на объект 20 измерения (логический элемент) . При этом получают изображение на экране осциллографа 6 и с помощью регулировки упранляемьм элементом 5 задержки совмещают входной и выходной сигналы объекта 20 измерения по фазе, B настроенном состоянии управляемый элемент 5 задержки осуществляет сдвиг по фазе и случае инвертирования сигнала объектом 20 измерения (например, испытуемый элемент И-НЕ), а также компенсирует задержки, возникающие в линиях связи.

После установки совпадения по времени с помощью управляемого усилителя

2 и регулируемого источника 3 опорного напряжения. добиваются полной компенсации по уровням входных и выходных сигналов, так как конкретный объект измерения имеет некоторый разброс параметров. При этом небольшое изменение входных уровней не влияет на выходные -уровни объекта измерения из-за ключевых статических характеристик логических элементов.

B дальнейшем производится установка порогов пороговых элементов 16 - 18.

Пороги /срабатывания nepaoro и третьего элементов 16 и 18 устанавливаются в соответствии с допустимыми изменениями уровней выходного сигнала, соответственно по нулю и единице.

Порог срабатывания второго порогового элемента 17 устананливается н соответствии с допустимым изменением времени задержки выходного сигнала. Пос" ле проведения указанных регулиронок объект 20 измерения помещается в зоне воздействия дестабилизирующих факторов вместе с датчиком запуска 21 воздействия. B момент начала всздей стния дестабилизирующего фактора 21 датчик запуска воздействия вырабатывает импульс, который запускает развертку осциллографа 6 и включает блок 19 измерения времени. В результате вычитания двух сигналон на ныходе блока 7 вычитания появится сигнал (фиг.2, криная 25) . Указанный сигнал содержит информацию об изме25

ЗО

35 нении уровней выходного сигнала и задержке импульса под действием дестабилизирующего фактора на объект измерения. Этот сигнал поступает на элементы 8 и 9 полярного разделения, которые представляют собой ограничители. В результате на фильтры 10 и 12 поступают различные по полярности сигналы несущие информацию соответственно об изменении уровня нуля и единицы.

Указанные фильтры обеспечивают устранение коротких импульсов большой амплитуды, вызванных изменением задержки. Проходя через демодуляторы

13 и 15, отфильтрованные сигналы в ниде огибающей преобразуются в сигналы, пропорциональные изменению уровня напряжения соответственно нуля и единицы н зависимости от полярчссти. Далее эти сигналы поступают ,на пороговые элементы 16 и 18, которые при превышении (принижении) установленного порога вырабатывают импульсы, позволяющие зарегистрировать н блоке 9 время выходов параметров за допустимые пределы с временной привязкой к началу воздействия дестабилизирующего фактора. При прекращении действия дестабилизирующего фактора (при достижении указанных уровней в другом направлении установленнь|х порогов) также вырабатываются импульсы, которые фиксируют время восстановления объекта 20 измерения после окон:BHHH воздействия дестабилизирующего фактора. Кроме того, сигнал с выхода блока 7 вычитания поступает на амплитудный селектор 11, который пропускает короткие импульсы большей амплитуды, cooTBетствующие вносимой задержке выходного сигнала при действии дестабилизирующего фактора. Отсеченные импульсы подаются на вход время-амплитудного преобразователя 14, ныходнсе напряжение которогo пропорционально изменению времени задержки объекта измерения.указанное напряжение при равенстве заданному порогу второго порогового элемента 17 вызывает импульсы на его выходе. Таким образом сигналы о времени превышения задержки допустимого уровня также поступают н блок измеречия времени. Блок 19 измерения времени устройства обеспечивает регистрацию времени пересечения параметрами объекта измерения допустимых уровней, а также выход их в допустимые пределы . При этом на осциллографе 6 фиксируется иэображение, содержащее полную аналоговую информацию об изменении параметров объекта измерения при действии дестабилизирующих факторов .

Использование предлагаемого уст ройстна познсляет проконтролировать

1030737 максимум информации об объекте измерения во время воздействия дестабилиэируюшего фактора. Кроме того, устройство позволяет выявить наиболее критичные параметры, выход которых за пределы допуска происходит раньше всего, либо восстановление протекает дольше всего, 1030737

Сост as ит ель В . Гусев

Техред И.Гайду Корректор Г. Огар

Редактор Н . Лаа аренко

Заказ 5206/46

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4