Устройство для подгонки пленочных резисторов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ ПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ, содержащее источник тока подгонки с клеммами высокого Н низкого потенциала, измерительный мост, соединенный выходами с нуль-органом с конденсатором на входе, истршик питания с клеммами высокого и низкого потенциала, включенный в диагональ измерительного моста, исполнительное реле, соединенное с выходами нуль-органа, с группами переключающих и замыкающих контакт, первую выходную клемму и вторую выходную клемму, coeд шeшIyю с общей шиной, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе и производительности подгонки, одно из плеч моста вьшолнено в виде последовательно соединенных и расположешоах между клеммой высокого потенхшала источника питания и общей шиной дополнительного резистора и замыкающего коЬтакта , при этом замыкающий контакт, размыкающий контакт и общий контакт грушлы переключающих контактов сЬединены соответственно с клеммами высо - кого потенциала источника тока подгонки и источника питания и с первое } выходной клеммой.

ÄÄSUÄÄ 1 2576

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Ц Ю

РЕСПУБЛИН

Н 01 С 17/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОЬГФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3505999/18-21 (22) 25. 10.82 (46) 15.05.84. Бюл. 18 (72) К.В. Таторчук (53} 621.316.849 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 232352, кл. Н 01 С 17/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 773746, кл. Н 01 С 17/24, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО jUIH ПОЦГОНКИ ПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ, содержащее источник тока подгонки с клеммами высокого и низкого потенциала, измерительный мост, соединенный выхода-— ми с нуль-органом с конденсатором на входе, источйик питания с клеммами высокого и низкого потенциала, включенный в диагональ измерительного моста, исполнительное реле, соединенное с выходами нуль-<органа, с группами переклю— чающих и замыкающих контактов, первую выходную клемму и вторую выходную клемму, соединенную с общей шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и производительности подгонки, одно из плеч моста выполнено в виде последовательно соединенных и расположенных между клеммой высокого потенциала источника питания и общей шиной допожсительного резистора и замыкающего коМтакта, при етом замыкающий контакт, размыкающий контакт и общий контакт группы переключающих контактов соединены соответственно с клеммами высо — Е кого потенциала источника тока подгонки и источника питания и с первой выходной клеммой.

1092576

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении пленочных резисторов повышенной точности посредством подгонки их сопротивлений к номинальному значению способами электротермического окисления при пропускании через резис . тор, электрического тока, электрохимичес кого окисления поверхности резистора и использованием слоя электролита, а так10 же электроэрозионной обработки пленочного резистора.

Известны устройства для юстировки резисторов электротермическим Окислением С1 Э . t5

Указанное устройство недостаточно производительно в работе и предназна= чено только для подгонки электротермическим окислением.

Наиболее близким по технической сущ- 0 ности к изобретению является устройство . для подгонки ппеночных резисторов, содержащее источник тока подгонки, с клеммами высокого и низкого потенциа= ла, измерительный микст, сординенный вы- 5 ходами с нуль-органом с конденсатором на входе, источник питания с клеммами высокого и низкого потенциала, вк поченный в диагональ измерительного моста, исполнительное реле, соединенное c aUIo- З0 дами нуль-органа, с группами передо= ча|ощих и замыкающих контактов, первую

° выходную клемму и Вторую выходную клемму, соединенную с общей шиной.

Подключение однопопярных выводов источ- 55 ников тока подгонки и питания измерительного моста в точке, соединенной с

ОДНИМ ИЗ ВЫВОДОВ ПОДГОНЯЕМОГО РЕЗИСТО ра, обеспечивает унификацию устройства подгонки спск=обами электротермического 40 окисления, электрохимического окисления и электроэрозионной обработки без сии= жения точности юстировки Р21

Недостаток известного устройства состоит в низкой Производительности 45 и надежности устройства.

Низкая производительность устройства обусловлена большим временем циклов измерения, так как конденсатор, иппочениый на входе нуль-органа, заряжается в цикле подгонки большим но величине напряжением от источника тока подгонки, и в цикле измерения необходимо значительное время для его перезаряда малым напряжением разбаланса моста.

Низкая надежность устройства обусловлена тем, что при использовании больших по величине напряжений источника тока подгонки, а также в виде источников переменного тока и специальной формы наступают отказы в работе нуль-органа, так как источник тока подгонки не отключается из измеритещьного моста в цикле

ПОДГОНКИ

Цель изобретения . — повышение производительности подгонки и надежности в работе.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для подгонки пленочных резисторов, содержащем источник тока подгонки с клеммами высокого и низкого потенциала, измерительный мост, соединенный выходами с нуль-органом с конденсатором на входе, источн.III питания с клеммами высокого и низкого потенциала, включенный в диагональ измерительнОГО моста, испОлнительное реле, соединенное:с выходами нуль-органа, группами переключающих и замыкающих контактов, гервую выходную клемму и втор о выходную клемму, соединенIIyao с общей шиной, одно из плеч моста

Вьшолнено B Виде ПОследОВательнО сое диненных и расположенных между клеммой высокого потенциала источника питания и общей шиной дополнительного резистора и замыкающего контакта, при этом замыкающий контакт, размьпающий

КОнтакт и Общий KGHT IKT Группы пере к.гочающих контактов соединены соответственно с клеммами высокого потенциала исто ника тока подгонки и источника пи,ения и с первой выходной клеммой.

На фиг. 1 изображено устройство для подгонки пленочных резисторов, дляа элэктротермической подгонки. на фю . 2 - то же, для электрохимической подгонки„на фш.. 3 — то же, для электрОэрОзионной пОдГОнки. устройство содержит первую выходную клемму 1, вторую выходную клемму 2, соединенн -,о " Общей шиной (не

Обозначена), IIcTG IIIHII 3 тока подгонки с клеммами 4 и 5 низкого и высо» кого потенциала, измерительный мост 6 с;: талонными резисторами 7, 8 и 9, источник 10 питания измерительного моста 6, нуль-орган 11 с конденсатором 12 на входе, исполнительное реле 13, соединенное с выходами нульоргана 11 и содержащее замьпаищий контакт 14 и группу перекшочающих контактов (не обозначена), замыкающий контакт 15 и размыкающий контакт 16.

Одно из плеч измерительного моста вы— полнено в виде последовательно соединензначение, заданное резистором 9. При этом на выходе измерительного моста 6 выделяется напряжение перебаланса положительной полярности, нуль-оргая 11 переходит в состояние БОЛЬШЕ, отключается реле 13 и контакты 16 удерживаются в замкнутом состоянии. На этом подгонка резистора заканчивается.

Частота переключений нуль-органа-.11 зависит от времени установления входного сигнала на его входе и времени переключения исполнительного реле 13.

Для стабильной работы нуль-органа 11 необходимо, чтобы время переключения контактов исполнительного реле 13 было меньше (больше) времени срабатывания нуль-органа 11 во избежание ложных показаний. ПрактиЧески это условие дости г гается подключением конденсатора 12 расчетной величины на входе нуль-органа (порядка 0,1-0,5 мкФ). Величина емкости конденсатора также влияем и на точность измерения в конце подгонки, когда необходимо увеличение времени измерения для повышения точности, посредством полного устранения переходных процессов на входе нуль-органа.

Для упрощения устройства дополнительный резистор 17 и контакт 14 можно не применять, однако при этом устройство будет работать не в оптимальном режиме, T.е. с низкой производитель— постыл. Выбором величины сопротивления дополнительного резистора 17 регу-, лируется частота щпслирования и длитель ность циклов подгонки и измерения.

Длительность циклов измерения и подгонки зависит от времени llepeaapspe конденсатора 12 в каждом цикле. B начале подгонки в цикле измерения, когда подгоняемый резистор 18 подключен к изперезаряжается большим напряжением недобаланса моста, так как подгоняемый резистор меньше заданного на 1020%. Поэтому длительность цикла измерения мала. В цикле подгонки же, когда к измерительному мосту 6 подключен даполнительный резистор 17, конденсатор 12 перезаряжается малым напряже° кием перебаланса моста, так как дополнительное сопротивление больше заданного мостом всего на 1-2%. Поэтому длительность цикла подгонки большая.

Практически в начале подгснки длй) тельность циклОв пОДГОнки превышает длительность циклов измерения в 5з 1092576 4 ных дополнительных резистора 17 и замыкающего контакта 14.

Устройство работает следующим образом.

При подгонке резистора 18 в сторону увеличения сопротивления электротермическим окислением устанавгщвают резистором 9 заданную величину номинального значения сопротивления- а резистором 17 — величину сопротивления больше 10 заданной на 1-2 . Перед подгонкой начальное значение сопротивления резистора 18 меньше заданного и измеритель ный мост 6 находится в состоянии недобаланса, на его выходе вырабатывается I5 отрицательное напряжение, которое заряжает конденсатор 12. Нуль-орган 11 переходит в состояние NEHbIIIE, вклю- чает реле 13 и контактами 15 подключает резистор 18 к источнику 3 тока 20 подгонки, а контактом 14 подключает дополнительный резистор 17 к измерительному мосту 6.

Наступает цикл подгонки. Через резистор 18 протекает ток, который на- 25 гревает его. 3a счет нагрева и окисления на воздухе сопротивление резистора несколько раз увеличивается. В это же . время на выходе измерительного моста 6 выделяется положительное напряжение 30 перебаланса моста, так как сопротивление дополнительного резистора 17 больше заданного резистором 9. Это напряжение начнет перезаряжать конденсатор 12.

Время нерезаряда конденсатора 12 Опре- 35 де щет длительность цикла окисления, в конце которого на входе нуль-органа 11 появляется напряжение перебалан, са измерительного моста 6 положительной полярности. Нуль-opraa 11 переходит 40 в состояние БОЛЬШЕ, отключает реле 13 и контактами 16 подкшжает резистор 18 мерительному мосту 6, конденсатор 12

:к измерительному мосчу 6, а контак том 14 отюпачает резистор 17 от измерительного моста 6.

Наступает цикл измерения. Если сопротивление резистора 18 не достигло своего номинального значения, измерительный мост 6 опять будет находиться в состоянии недобаланса и повторится: 50 цикл подгонки измерения.

Таким образом, устройство работает в режиме автоматического циклирования с разделением во времени Уциклов окисления и измерения до тех пор, пока со- 55 противление подгоняемого резистора не достигнет величины, несколько превышающей (в пределах допуска) номинальное

ИИИИПИ Заказ 3264/36 Тираж 683 Подписное

Филиал ППП "Патент", х. Уж1-ород, ул.проектная,4

$ 109257

10 раз. Это обеспечивает повышение производительности устройства.

При подгонке резистора 18 в сторону уменьшения сопротивления устанавливают резистором 9 величину заданного НОмц ального значения сопротивления, а дополнительным- резистОрОм 1 7; Величину сопротивления меньше заданного на 1» 2%» Так как величина заданного номинаа ного значения меньше начального, мост находится в состоянии перебаданса. В измерительной диагонали возникает напряжение положительной пожрности и нуль-юргав, переходит в состояwe БОЛЬШЕ, т.й. обратное тому, кото- f5 рое 6нло при подгонке резистора 18 в сторону увеличения сопротивления. Поэтому для того, чтобы устройство функпионировало, исполнительное реле 13 должно включаться положительным налряжением, поступающим на нуль-орган 11,, т.е. обратным тому, которое было при подгонке в сторону увеличения сопротивления.

Для упрощения устройства дополнитель- 5 ный резистор 17 можно замкнуть накоротко, но также, как и в случае подгонки в сторону увеличения сопротивления, устройство будет работатЬ не В оптималь-. ном режиме, с низкой производитель- 30 нос тью.

Электротермическое окисление позво ляет производить подгонку резисторов как в сторону увеличения сопротивления дпя резистивных пленок, например тантала, з так и сторону уменьшения сопротивления для резистивных пленок, например сплава К-э0С. Напряжение подгонки

100-700 B.

При подгонке электрохимическим окислением (фиг. 2) отрипательный выВОд истсчнщм 3 тОка пОдГОнки пОдключен через клемму 4 к поверхности юстируемого резистора через электролит 19.

При этом в пикле подгонки под действием электрического тока происходит образование оКНсНоН пленки íà поверхности резистора, сопротивление его увеличивается, чем и обуславливается подгонка.

Напряжение подгонки 20 - 100 B.

При электроэрозионной подгонке (фиг. 3) рабочий электрод 20 касается поверхности пленки резистора 18. В точze контактирования происходит локальное вьпкигание части резистивной пленки, что приводит к изменению сопротивления и Обуславливает подгонку. Напряжение подгонки 20 - 100 В.

B связи с тем что подгоняемый ре зистор отключен в пикле подгонки от измерительного моста 6, в качестве источника 3 тока подгонки можно применять источники любой формы, напряжения и ТОка.

Технико-экономическая эффективность ст использования изобретения обусловлена применением одного и того же усч рсйства для различных способов подгонки, применением различных видов источников тока подгонки, надежностью в работе и производительностью.