Устройство для измерения фотоэлектрических параметров фоторезисторов

 

УСТРОЗСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФОТОЭЛЁКТРИЧЕСКЖС ПАРАМЕТРОВ ФОТОРЕЗИСТОРОВ , включающее последовательно размещенные источник света, набор светофильтров, механически связанный с приводом, и набор фоторезисторов , подключенных через собирающий коммутатор к входу масштабного блока , первый выход которого соединен со входами аналого-ци.фрового преобразователя и блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, первт й, второй, третий , четвертый, пятый и шестой : выходы которого соединены соответственно с управляющими входами привода , собирающего коммутатора, масштабного блока, аналого-цифрового преобразователя , блока сравнения, блока сопряжения, выход которого соединен с входом блока вывода, от л и ч а ю д е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены злектроуправляемый . фотозатвор, таймер собирающий коммутатор кодов, блок памяти и блок сравнения кодов, при этом электроуправляемый фотозатвор расположен между набором светофильтров и набором фотррезисторов, а его вход соединен с седьмым выходом блока управления, восьмой выход которого соединен с первым входом блока сравнения кодов, второй вход КОТОРОГО соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя и первым входом собирающего коммутатора кодов, третий вход блока управления - с первым выходом блока памяти и входнОй шиной блока сопряжения, а выход блока сравнения кодов - с первым входом блока памяти и xopbifi входом блока управления , третий вход которого соединен с Входной iiH ной блока сопряже (Л ния и вто1«м выходом блока Пс1мяти, третий выход которого соединен с с цифровым входом масрггабного блока и входной ШИНОЙблока сопряжения, k а второй и третий входы блока памя ти соединены соответственно и первым и вторым вьосодами собирающего . коммутатора кодов, второй вход которого сое,цинен с вторым выходом маоятабного блока, а третий и четвертый входы - соответственно с первым и вторым ,Еыхода ш таймера,третий выход которого соединен с четвер;тым входом блока управления, а вход таймера - с девятым выходом блока управления, десятый выхОд кото рого соединен с первым управляющим входом блока памяти, второй управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, одиннадцатый выход которого соединен с управляющим входом собирающего коммутатора кодов.

. (19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(я) G 01 R 31/2 6

ОПИСАНИЕ ИЗ06РЕТЕНИЙ..;

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTWI (21) 3421191/18-21 (22) 08.04.82 (45) 15.12.83 ° Бюл. 9 46 (72) О.В. Курихин и К.С. Коваленко (,53) 621. 382. 02(088. 8) (56) 1. Установка для измерения инерционности фотосопротивлений

АДБ. 100.00.00. ПС. Черновцы, 1975,. с. 75.

2. Установка.для измерения "светового и темного сопротивления фоторезисторов типов ФПФ-7.и ФПФ-9, АДБ 7.0028.00.00. ПС. Черновцы, 1979, с. 60. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕЦИЯ

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФОТОРЕЗИСТОРОВ, включающее последовательно размещенные источник света, набор светофильтров, механически связанный с приводом, и набор фотореэисторов, подключенных через собирающий коммутатор к входу масштабного блока, первый выход которого соединен со входами аналого-цифрового преобразователя и блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой

Ю выходы которого соединены соответственно с управляющими входами приво-., да, собирающего коммутатора, масштаб. ного блока, аналого-цифрового преобразователя, блока сравнения, блока сопряжения, выход которого соединен с входом блока вывода, о т л и ч аю ш е е с я тем, что, с целью раошнрения функциональных возможностей, в него введены электроуправляамый . фотоэатвор, таймер, собирающий коммутатор кодов, блок памяти и блок сравнения кодов, при этом .электроуправляемый фотозатвор расположен между набором светофильтров и набором фоторезисторов, а его вход соединен с седьмым выходом блока Управления, восьмой выход которого соединен с первым входом блока сравнения кодов,: второй вход, которого соединен с выходом аналого-gm@posoro преобразователя и первым входом собирающего коммутатора кодов, третий вход блока управления - с первым выходом блока памяти и входной шиной блока сопряжения, а выход " блока сравнения кодов - с первым входом блока памяти и вторым входом блока управления, третий вход которого соеди- Р9 нен с вхОдной )анной блока сопряжения и вторым вйкодом блока памяти,. третий выход которого соединен с цифровым входом масштабного блока и входной шиной блока сопряжения, а второй и третий входы блока памя- Ф ти соединены соответственно с первым и вторым выходами собйрающего коммутатора кодов, второй вход которого соединен с вторым выходом масштабного блока, а третий и четвертый входы - соответственно с пер-, вым и вторым,выходамй таймера, третий выход. которого соединен с четвертым входом блока управления, а вход таймера - с девятым выходом бло- :ка управления, десятый выход которого соединен с первым управляющим входом блока памяти, второй управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, одиннадцатый выход которого соединен с управляющим входом собирающего комму-. татора кодов.

1061074

Изобретение относится к измерениям параметров полупроводниковых приборов и может быть использовано дри измерениях фотореэисторов для экспонометрических устройств.

Известно устройство для измерения инерционности фоторезисторов, включающее последовательно установленные источник света, узел заслонки, кассету с фоторезисторами, блок управления, выход которого соецинен с узлом заслонки, а выход кассеты с фоторезистором соединен со входом блока автоматики (1j .

Известное устройство позволяет измерять время нарастания 2и Аототока до определенного уровня от установившегося значения, например до 80%, при скачкообразной засветке одновременно у 16 отореэисторов. л

Однако время спада ся при скачкообразном затемнении фоторезисторов это устройство не измеряет.Кроме того, оно не позволяет измерять установившиеся значения светового Jp и темнового 3q токов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения установившихся значений токов JE и Зт, включающее последовательно размещенные источник света, набор светофильтров, механически связанный с приводом, и набор фоторезисторов, подключенных через собирающий коммутатор к входу масштабного блока, первый выход которого соединен со входами аналого- ° цифрового преобразователя и блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый, второй, третий, четвертый пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с управляющими входами привода, собирающего коммутатора, масштабного блока, аналого-цифрового преобразователя, блока сравнения, блока сопряжения, выход которого соединен с входом блока вывода P2).

Это устройство позволяет измерять установившиеся значения тернового)т и светового JE тока за один установ у 100. фоторезиеторов. Однако оно не измеряет параметров инерционности фоторезисторов (и 2 qq ). 1ель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для измеренИя фотоэлектрических параметров фоторезисторов, включающее последовательно размещенные источник света,.наббр светофильтров, механически связанный с приводом, и набор фотореэисторов, подключенных через собирающий коммутатор к входу масштабного блока, первый выход которого соединен со вхо10

45 дами аналого-цифрового преобразователя и блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с управляющими входами привода, соби. рающего коммутатора, масштабного блока, аналого-цифрового преобразователя, блока сравнения, блока сопряжения, выход которого соединен с входом блока вывода, введены электроуправляемый фотозатвор, таймер, собирающий коммутатор кодов, блок памяти и .блок сравнения кодов, при этом электроуправляемый фотозатвор расположен между набором светофильтров и набором фотореэисторов, à его вход соединен с седь ым выходом блока управления, восьмой выход которого соединен с первым входом блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя и первым входом собирающего коммутатора кодов, третий .вход блока управления - с первыМ выходом блока памяти и входной шиной блока сопряжения, а выход блока сравнения кодов с первым входом блока памяти и вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с входной шиной блока сопряжения и вторым выходом блока памяти, третий выход которого соединен с цифровым входом масштабного блока и входной шиной блока сопряжения, а второй и третий входы блока памяти соединены соответственно с первым и вторым выходами собирающего коммутатора кодов, второй вход которого соединен с вторым выходом масштабного блока, а третий и четвертый входы - соответственно с первым и вторым выходами таймера, третий выход которого соединен с четвертым входом блока управления, а вход таймера — с девятым выходом "блока управления, десятый выход которого соединен с первым управляющим входом блока памяти, второй управляющий вход которого соединен с HToph!M выходом блока управления, одиннадцатый выхоц которого соединен с управляющим входом собирающего коммутатора кодов. !

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения фотоэлектрических параметров фотореэисторов содержит последовательно размещенные источник 1 света, набор 2 светофильтров, механически связанный с приводом 3, и набор фотореэисторов

4, подключенных через собирающий коммутатор 5 к входу масштабного блока 6, первый выход которого соединен: со входами аналого-цифрового

1061074 преобразователя 7 и блока 8 сравнения, выход которого соединен с первым входом блока 9 управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с управляющими входами привода 3, собирающего коммутатора 5, масштабного блока 6, аналого-цифрового преобразователя 7, блока 8 сравнения, блока 10 сопряжения, выход которого соединен с входом1О блока 11 вывода, электроуправляемый фотозатвор 12, таймер 13, собираю-. щий коммутатор 14 кодов, блок Ъ5 памяти и блок 16 сравнения кодов, при этом электроуправляемый фото- 15 затвор 12 расположен между набором

2 светофильтров и набором фоторезисторов 4,а его вход соединен с седьмым выходом блока 9 управления, восьмой выход которого соединен с Я первым входом блока 16 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 7 и первым входом собирающего коммутатора 14 кодов, тре- 25 тий вход блока управления -. с пер . вим выходом блока 15 памяти и входной шиной блока 10 сопряжения, а выход — с первым входом блока 15 памяти и вторим входом блока 9 уп- щ равления, третий вход которого соединен с входной шиной блока 10 сопряжения и вторим выходом блока 15. памяти, третий выход которого соединен с цифровым входом масштабного блока 6 и входной шиной блока 10 сопряжения, а второй и третий входы блока 15 памяти соединены соответственно с первый и. вторым выходами собирающего коммутатора 14 кодов, второй вход которого соединен с вторым выходом масштабного блока 6, а третий и четвертый входи — соответственно с первым и вторым выходами таймера 13,.третий вы. ход которого соединен с четвертым входом блока 9 управления, а вход таймера — с девятым выходом блока 9 управления, десятый выход которого соединен с первым управляющим входом блока 15 памяти, второй управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока 9 управления, одиннадцатый выход которого соединен с управляющим входом собирающего Коммутатора 14 кодов. 55

Электроуправляемый фотозатвор представляет собой, например, поворотную заслонку, установленную на вал шагового двигателя, приводимого в движение схемой управления, на вход которой подаются управляющие сигналы (не показано). Таймер содержит, например, генератор тактовых импульсов, схему И, триггер, регистр выдержки, счетчик и схему 65 сравнения кодов (не показано). При пуске таймера на регистр поступает код выдержки, затем возбуждается триггер, с его выхода на схему И поступает разрешающий. сигнал, импульсы тактового генератора проходят схему И и заполняют. счетчик, а когда коды счетчика и регистра сравняются,на выходе схемы сравнения кодов -появляется сигнал o6:окончании выдержки. Собирающий коммутатор кодов содержит« например, столько 7, одинаковых ячеек, сколько разрядов содержат коммутируемые коды (не,показано). Каждая ячейка представляет собой, например, собирающий коммутатор с двумя одиночными. входами и одним выходом. В состав блока памяти входят, например, буферный 2,+1разрядный регистр, h -ячеек памяти, каждая из которых содержит столько же разрядов, регистр адреса, дешифратор, а также схема управления запоминанием и считыванием информации (не показано). Блок сравнения кодов состоит, например, из двух регистров, количество разрядов которых соответствует выходному коду аналого-цифрового преобразователя, выходы этих регистров через два двухвходовых коммутатора кодов связаны с входами схемы сравнения кодов (не показано).

Устройство работает следующим образом.

Сначала измеряют значения Jg u

J> в следующей последовательности.

Набор 4 контролируемых фоторезисторов устанавливают в кассету емкостью

П-штук, расположенную на измерительной позиции,.при этом все фоторезисторы подключают к входам собирающего коммутатора 5. После этого осуществляют пуск устройства и вся дальнейшая его, работа происходит автоматически по заданному алгоритму, который начинается со стирания предыстории контролируемых фоторезисторов. При этом по сигналам блока 9 выполняются следующие операции: набор 2 светофильтров устанавливается приводом 3 в положение, обеспечивающее создание на контролируемых фоторезисторах 4 соответствующего значения освещенности (E ), открывается электроуправляемый фотозатвор 12 и запускается таймер 13. По -истечении времени, отводимого на стирание предыстории (T ä ) контролируемых фоторезисторов

4, сигнал с третьего выхода таймера 13 поступает на четвертый Ъход блока 9 управления и на этом завершается операция стирания предыстории.

Измерения JE, при первом рабочем значении освещенности (Е«) све1061074 . товых токов (3» ) выполняются в следующей посЛедовательности.

Сначала,по сигналам блока 9 набор 2 светофильтров устанавливается приводом 3 в положение, соответствующее освещенности .Е», и запускается таймер 13 на время выдержки при этой освещенности (T, ). По истечении времени Т» завершается выдержка при освещенности .Р(. При этом сигнал с выхода таймера 13 поступает на четвертый вход блока 9.

После этого по сигналу из блока 9 управления в собирающем коммутаторе 14 кодов устанавливается связь второго. (цифрового) выхода масштабного блока 6 с вторым входом блока

15 памяти, а также выхода аналогоцифрового преобразователя 7 - с . третьим входом блока 15 памяти. С это 0 го момента начинается процесс измеренияЗ . Сначала по сигналам блока 9 первый Фоторезистор из набора

4 через собирающий коммутатор 5 подключается.к входу масштабного блока

6, а в блоке 15 памяти к его входу подключается первая ячейка памяти.

После этого начинается параметричес- кая адаптация аналого-цифрового преобразователя 7, сводящая .к подбору 30 приемлемого значения коэффициента преобразования (К») установившегося значения Jq в напряжение такой величины, при которой соблюдается неравенство 0 с О» < 0", где 35!

Ц, 0" - минимальное и максимальное допустим»е напряжений на входе аналого-цифрового преобразователя 7, а U» - напряжение на выходе масI в штабного блока 6. Сигналы " .и ц 40 формируются в блоке 8 сравнения.

В процессе параметрической адаптации на уйравляющий вход масштабного блока 6 с третьего выхода блока 9 поступают импульсы до тех пор, пока 45 не станет удовлетворяться неравенство

Ц с О» U, при этом с выхода блока

8 сравнения поступает сигнал на первйй вход блока .9. После. этого с четвертого выхода блока 9 поступает сигнал на управляющий вход аналогоцифрового преобразователя 7 и за. пускает его. Затем по сигналу с десятого выхода блока 9 в первой ячейке блока 15 памяти запоминаются коды A g» и Ag» отображающие

t 1 55 соответственно значения коэффициента К» и напряжения U» для йервого фоторезистора.. После этого аналогичные операции повторяются для второго, третьего и, наконец, п -ного 60 фоторезистора. В результате в ячейках блока 15 с первой пои -ную эаI поминаются коды с A ««A.»»» по

A „, Л„„. На этом завершается процесс измерения 3» 65

Измерения .Jg при втором рабочем значении освещенности (F„y), т.е.

J 1, выполняются в следующей последовательности.

Сначала по сигналу с первого выхода блока 9 управления набор 2 светофильтров устанавливается приводом

3 в положение, соответствующее освещенности Еу, и с этого момента начинается выдержка Фоторезисторов

4 в течение времени Тд при этой освещенности перед измерением д .

С этого же момента начинается процесс вывода результатов измерений

При этом по сигналам блока 9 коды с A «, Au поочередно по

А"„», A»,„ передаются из блока 15 памяти в блок 10 сопряжения, в котором они соответствующим образом преобразуются, а затем поступают в блок 11 вывода и регистрируются на носителе информации. Вывод результатов измерений занимает меньше времени, чем любая выдержка перед измерением . По окончании выдержки .Т аналогичным образом осуществляются измерения Ja и запомиI 1 м наине KQQQB c "к p A g2 "о "кя

Аи в блоке 15.

После измерений 3р при последнем

»»»-ом значении рабочей освещенности. по сигналу блока 9 набор 2 светофильтров устанавливается приводом

3 в положение, соответствующее освещенности Е, при которой измеояет.ся инерционность Фоторезисторон Y

4 и начинается выдержка Т < где

S = в + 1. В течение выдержки Т> осуществляется вывод результатов измерений 4 щ .

По окончании выдержки Т> начинается процесс измерения установившихся значений световых токов 3

1 I и запоминание кодов с A„> „ A@ по А „З, Aus в блоке 15 памяти.

После этого ло сигналу с седьмого выхода блока 9 закрывается фотозатвор 12 и начинается выдержка фото- реэисторов 4 в темноте в течение времени Т„ . В этот же момент сигналом с девятого выхода блока 9 запускается таймер 13 и начинается процесс измерения времени спада и фототока. д .

-- Процесс измерения ь выполняется в следующей последовательности.

Сначала по сигналу с третьего выхода блока 9 устанавливается требуемое значение коэффициента преоб- . разования масштабного блока 6, а также по сигналу с восьмого выхода блока 9, задается условие появления кода A = 1.на выходе блока

16 сравнения кодов, которое в слу-чае измерения Н1 описывается неравенством Pa(), где P - код с. выхода аналого-цифрового преобразователя 7, 1061074

Q — код с первого выхода блока 15 памяти или,что то же самое, код установившегося значения при 3g освещенности Е . После этого .по сигналу с второго выхода блока 9 первый фоторезистор из набора 4 подключается к входу масштабного блока б и из первой ячейки блока 15 памяти извлекаются: с второго выхода — код А, принимающий значение А- „ = 1, если у выбранного фоторезистора значение и I

"cg уже измерено, и An = О, если оно еще не измерено;, ° с третьего выхода — код А, с первого выхода — Ац 15

Эти коды поступают: Р, . — на третий вход блока 9 управления; А„эна цифровой вход масштабного блока б и осуществляется ускоренная параметрическая адаптация аналого-циф- . Q0

1 рового преобразователя 7; Ац - на третий вход блока сравнения кодов

16 (код Q). После анализа в блоке

°

9 значения кода A принимается решение о переходе .к следующему фото- 25 резистору в.наборе 4 (при A< = 1) или об измерении текущего значения

I 1 светового тока J< (при А = О). Поскольку в рассматриваемой ситуации

A = О, в блоке 9 управления при- 30 нимается решение об измерении текущего значения светового токаЗ

Поэтому из блока 9 поочередно следуют управляющие сигналы: с четвертого выхода — на управляю- 35 щий вход аналого-цифрового преобразователя 7, в результате чего на второй вход блока сравнения кодов

16 поступает код текущего значения фототока первого фоторезистора

-(код Р); с восьмого выхода — на первый вход блока сравнения .кодов 16, в результате чего на первый вход бло, ка 15 памяти поступает,код A = О, I если» Q . или код А-„= 1, если р

После этого по сигналу с второго выхода блока 9 через собирающий коммутатор 5 к входу масштабного блока б последовательно подключаются остальные фоторезисторы иэ набора

4 (2-й, З-й, ... rl -й), а затем многократно повторяется последователь ное измерение значений Jg всех фоторезисторов в наборе 4. Таким образом, при измерении dwell осуществля- 60 ется последовательное, многократное обегание всей группы фоторезисторов и измерение фототока у тех из них, у которых он к данному моменту времени еще не стал менее 20t от установившегося значения. Если в некотором j -том цикле обегания для выбранного -того фоторезистора выполняется условие Р Q ( то код A = 1 с выхода блока сравнения кодов 16 поступает на первый вход блока 15 памяти и запоминается в t --той ячейке. Этот же код поступает на второй вход блока 9 управления, в котором формируются сигналы, обеспечивающие прохождение кода с выхода таймера 13 через собирающий коммутатор кодов 14 на второй и третий входы блока 15. Этот код

A „ харктериэует,протяженность временного интервала с момента закрытия электроуправляемого фотозатвора 12, или, что то же самое, он л характеризует значение с„ -того фоторезистора. Процесс циклического измерения фототока J всех фоторевисторов набора 4 осуществляется до тех пор, пока для всех фоторезисторов не станет соблюдаться неравенство Р Q, или пока с выхора таймера 13 на четвертый вход блока 9 управления не поступит сигнал об окончании времени Тл, отведенного на измерение qq фоторезисторов в наборе 4. После этого начинается процесс вывода результатов измерений со . При этом по сигналам с второго и десятого выходов блока 9 упГ \ ть

Равления коды с А7 A ñï Но А Agñï поступают из. блока 15 йамяти в блок

10 сопряжения и по сигналу с шестого выхода блока 9 соответствующим образом преобразуются в нем, передаются в блок 11 вывода, а затем регистрируются на носителе информации.

Вывод результатов измерений реп продолжается в течение времени Т0. На этом заканчивается процесс измерения; и вывода результатов измерения п

Поскольку в данном устройстве выполI н яе тся услбвие То Т + Te, то по окончании интервала времени Т в блоке

9 формируются сигналы, обеспечивающие настройку устройства на измерение „, а именно, по сигналам с третьего и пятого выходов блока 9 управления соответственно устанавливается требуемое значение коэффициента преобразования масштабного блока б и,;задается условие появления кода А = 1 на выходе блока срав I нения кодов 16. Это условие в слул чае измерения н описывается неравенством РЪЯ.

По истечении времени То отводимого на выдержку фоторезисторов. в темноте, по сигналам и седьмого и девятого выходов блока 9 соответственно выполняются открывания электроуправляемого фотозатвора

12, т.е. засвечивание рабочей осве- щенностью Е набора фотореэисторов 4, 1061074

Составитель В..Карпов

Редактор . H.Ãîðâàò Техред A.Çàáèíåö Корректор Г.Решетник

Заказ 10034/48 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 и запуск таймера 13, т.е. начинается измерение 4, осуществляемое так: же, как и измерение ь р, с той лишь раэницей, что A = 1 при Р; ; и

А1 0 при Р,

В результате выполнения scex описанных операций на носитель информации будут последовательно. Bblведены m + 2 массивов, причем каж- 10 дый из них содержит и кодов. Первые в массивов содержат коды результатов измерений 3 при всех pl -освещенностях, e + 1 -й массив содержит коды результатов измерений щп, 15 а nl + 2-й массив - коды результатов

-измерений н .

Таким образом," предлагаемое устройство в отличие от прототипа, который позволяет измерять только gg установившиеся значения 3 и J>, дает воэможность за один установ измерять е i Дт i cn i н при нез"а чительном усложнении измерительного устройства.

Кроме того позволяет измерять за один установ Jp 3 iн, egg y

100 штук фоторезнсторов, его обслуживает один оператор, время измерительного цикла составляет 4 мин. для фоторезисторов типа ФПФ-7 и

3,5 мин для фоторезисторов типа

ФПФ-92. Результаты измерений выводятся на носитель, позволяющий легко вводить их в высокопроизводительную

ЭВМ. Таким образом, предлагаемое устройство более компактно, высокопроизводительно, измерения на нем менее трудоемки, оно позволяет высвободить 150 человек основных рабочих при двухсменной работе °