Способ измерения пороговой освещенности фоточувствительных микросхем с зарядовой связью с временной задержкой и накоплением

 

(19)SU(11)1172370(13)A1(51)  МПК ⁵    _G01R29/26(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 10.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОГОВОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ С ВРЕМЕННОЙ ЗАДЕРЖКОЙ И НАКОПЛЕНИЕМ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля фоточувствительных схем с зарядовой связью. Целью изобретения является повышение точности измерения пороговой освещенности путем устранения погрешности измерения уровня пороговой освещенности. На чертеже приведена функциональная схема устройства/ в котором реализован предложенный способ. Устройство содержит фоточувствительный микроэлемент 1 с зарядовой связью с временной задержкой и накоплением/ источник 2 оптического излучения/ формирователь 3 импульсов синхронизации/ блок 4 задания режимов/ генератор 5 импульсов и блок 6 сравнения сигналов. Последовательно соединенные блок 4/ фоточувствительный микроэлемент 1/ блок 6 и последовательно соединенные формирователь 3/ генератор 5/ источник 2 связаны между собой так/ что другой выход блока 4 соединен с входом формирователя 3/ а выход источника 2 связан оптичеески с фоточувствительным микроэлементом 1. Устройство работает следующим образом. Фоточувствительная микросхема с зарядовой связью с временной задержкой и накоплением облучается источником 2 оптического излучения. Формирователь 3 импульсов синхронизации управляется блоком 4 задания режимов и вырабатывает необходимые импульсы для управления генератором 5 импульсов/ использованным для питания источника оптического излучения. Постоянство амплитуды освещенности оптических импульсов на микроэлементе 1 от источника излучения 2 обеспечено постоянством амплитуды генератора 5. Сравнение уровней шумового сигнала микросхемы и сигнала от внешнего оптического излучения осуществляется блоком 6. При равенстве уровней шумового сигнала микросхемы и сигнала от внешнего оптического излучения проводится измерение длительности оптических импульсов/ а пороговую освещенность (Е_пор) оценивают по формуле E_пор = N_фм E_o где N_фм- число фаз управления; E_o- уровень освещенности на рабочей поверхности микросхемы; Т_c- время вывода строки;
t_o- длительность импульса оптического излучения. Экспериментально полученное значение длительности импульса t_o составило 8/2 мкс/ что при E_o= 7,7мВт/м² соответствует величине пороговой освещенности 1,9·10^-4 Вт/м². Среднеквадратичная относительная погрешность измерения способа
= при 10% погрешностях составляющих 17/3% / а затраты "чистого" времени на измерение (без учета вспомогательных операций) составляет около 1 мин. При использовании способа-прототипа за это же время погрешность измерения составляет более 300% / а для измерения с аналогичной погрешностью требуется около 8 мин. По затратам "чистого" времени базовый способ/ реализованный в промышленности/ близок к предлагаемому способу/ однако его погрешность измерения составляет 42% .

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОГОВОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ С ВРЕМЕННОЙ ЗАДЕРЖКОЙ И НАКОПЛЕНИЕМ, включающий измерение сигнала микросхемы, вызванного собственными шумами микросхемы, и облучение рабочей поверхности микросхемы оптическим излучением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, рабочую поверхность микросхемы облучают постоянным по амплитуде импульсным оптическим излучением, синхронизированным с процессом формирования потенциальных ям в строке микросхемы, а, измеряя длительность импульсов излучения при равенстве сигналов на выходе микросхемы от собственных шумов и от импульсного излучения, величину E_пор пороговой освещенности определяют по формуле
E_пор = N_фм E_o ,
где N_фм - число фаз управления;
E_о - уровень освещенности на рабочей поверхности микросхемы;
t_о - длительность импульса оптического измерения;
T_с - время вывода строки.

РИСУНКИ

Рисунок 1