Устройство для контроля полупроводниковых приборов

 

СОЮЗ СОВЦТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1213443 А (51) 4 G 01 R 31/26 (21), 3615533/24-21 (22) 30.06.83 (46) 23.02.86. Бюл. № 7 (72) В.И.Турченков (53) 621.382.2(088.8) (56) 1. Техническое описание тестера

ИЦ-315.

2. Радио, 1982, ¹- 6, с. 50, рис.1. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛя КОнтРОЛя

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ, содержащее первый щуп, подсоединенный к первому выходу генератора импульсов с парафазными выходами, элемент индикации и второй щуп, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено диодным мостом, первая диагональ которого подключена между вторым выходом генератора и вторым щупом, вторая диагональ моста подключена между первым и вторым выводами элемента индикации, а в качест. ве генератора импульсов использован генератор со скважностью, отличной от 0,5.

1213443

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности устройства, генератор выполнен в виде триггера, первый и второй выходы которого соединены с входами соот-. ветственно первой и второй интегрирующих цепей с разными постоянными времени, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами диодной сборки, выход которой соединен с входом блокинг-генератора, выход которого соединен со счетным входом триггера.

3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что триггер выполнен. мостовым и содержит первый и второй конденсаторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, первый и второй диоды, первый, второй, третий и четвертый транзисторы первого типа проводимости и пятый и шестой транзисторы второго типа проводимости, эмиттеры которых соединены с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора и базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с пер4

Изобретение относится к устройствам контроля различного вида полупроводниковых приборов на их целостность и направление их включения и может быть использовано в приборо- 5 строении.

Известно устройство для контроля полупроводников, содержащее индикатор и коммутатор (lj .

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, обусловленное необходимостью выполнения значительного числа ручных операций при контроле цепей, содержащих полупроводниковые элементы.

Известно устройство для контроля полупроводниковых приборов, содержащее генератор импульсов с парафазными выходами, первый выход которого соединен с первым щупом, а второй— с анодом первого и катодом второго выми выводами первого конденсатора и третьего резистора, вторые выводы которых соединены с базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом второго резистора и коллектором пятого транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора, коллектор третьего транзистора соединен с первым выводом четвертого резистора и коллектором шестого транзистора, база которого соединена с коллектором четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с первыми выводами второго конденсатора и пятого резистора, вторые выводы которых соединены с базой первого транзистора, второй вывод четвертого резистора соединен с базой четвертого транзистора и тем выводом первого диода, тип про,водимости которого противоположен типу проводимости базы четвертого

:транзистора, второй вывод первого иода соединен с одноименным выводом торого диода, первый вывод которого соединен с базой второго транзистора.

2 светодиодов, катод первого и анод второго светодиодов соединены со вторым щупом (2) .

Недостатком этого устройства является возможность получения ложной г информации об исправности полупроводникового прибора при выходе из строя одного из двух элементов инди. кации — светодиода.

В известном устройстве при пробое проверяемого диода загораются оба светодиода. Если один из светодиодов известного устройства выйдет из строя, при проверке пробивного диода загорится только один светодиод, что характерно для исправного проверяемого диода.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается .тем, что устройство для контроля по1213443 лупроводниковых приборов, содержащее первый щуп, подсоеДиненный к первому выходу генератора импульсов с парафазными выходами, элемент индикации и второй щуп, снабжено диодным мостом, первая диагональ которого под ключена между вторым выходом генератора и вторым щупом, вторая диагональ моста подключена между первым и вторым выводами элемента индикации, а в качестве генератора импульсов использован генератор со скважностью, отличной от 0,5.

С целью уменьшения потребляемой . мощности устройства генератор выполнен в виде триггера, первый и второй выходы которого соединены со входами соответственно первой и второй интегрирующих цепей с разными постоянными времени, выходы которых соединены соответственно с первым и вторьи входами диодной сборки, выход которой соединен с входом блокинг»генератора, выход которого соединен со счетным входом триггера.

Триггер выполнен мостовым и содержит первый н второй конденсаторы, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, первый и второй диоды, первый, второй, третий и четвертый транзисторы первого типа проводимости и пятый и шестой транзисторы второго типа проводимости, эмиттеры которых соединены с пер. вым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора и базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с первыми выводами пер-. вого конденсатора и третьего резистора, вторые выводы которых соединены с базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом второго резистора и коллектором пятого транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора, коллектор третьего транзистора соединен с первым выводом четвертого резистора и коллектором шестого транзистора, база. кото,рого соединена с коллектором четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с первыми выводами второго, конденсатора и пятого резистора, вторые выводы которых соединены с базой первого транзистора, второй вывод четвертого резистора соединен с базой четвертого транзистора и тем выводом первого диода, тип.проводимости которого противоположен типу проводимости базы четвертого транзистора, второй вывод первого диода соединен с одноименным выводом второго диода, первый вывод которого соединен с базой второго транзистора. >

10 На фиг.1 показана блок-схема устройства для контроля полупроводниковых приборов; на фиг.2 - блоксхема генератора импульсов1 на фиг.3 — - принципиальная схема триггера, на фиг.4 — состояние индикатора светодиода в зависимости от выходных сигналов с генератора импульсов и состояния проверяемого полупро- водникового прибора.

20 Устройство для контроля полупро водниковых приборов содержит первый щуп 1, подсоединенный к первому выходу генератора 2 импульсов с парафазными выходами, элемент 3 инди25 кацин, второй щуп 4, диодный мост 5, первая диагональ которого подключена между вторым выходом генератора 2 и вторым щупом 4. В качестве генератора 2 использован генератор со

g0 скважностью, отличной от 0,5.

Генератор 2 импульсов содержит (фиг.2) триггер 6, первый и второй выходы которого соединены с входами соответственно первой 7 и второй 8 интегрирующих цепей с разными постоянными времени, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами диодной сборки 9, выход которой соединен с входом бло"

40 кинг-генератора 10, выход которого соединен.со счетным входом тригге-. ра.

Триггер 6 (фиг.3) выполнен мостовым и содержит первый 11 и второй

45 12 конденсаторы, первый 13, второй

l4, третий 15, четвертый 16 и пятый

17 резисторы, первый 18 и второй

19 диоды, первый 20, второй 21, тре-. тий 22, четвертый 23 транзисторы

50 первого типа проводимости (n -p-tl) и пятый 24 и шестой 25 транзисторы второго типа проводимости (р — n-p), эмиттеры которых соединены с первым выводом первого резистора 13, второй

55 вывод которого соединен с первым выводом второго резистора 14 и базой второго транзистора 21 первого типа проводимости, эмиттер которого

1213443 соединен с первыми выводами первого конденсатора 11 и третьего резистора 15, вторые выводы которых соединены с базой третьего транзистора

22 первого типа проводимости, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора 20, коллектор которого соединен с вторым выводом второго резистора 14 и коллектором 10 пятого транзистора 24, база которого соединена с коллектором второго транзистора 21, коллектор третьего транзистора 22 соединен с коллектором четвертого транзистора 23, эмиттер 15 которого соединен с первыми выводами второго конденсатора 12 и пятого резистора 17, вторые выводы которых соединены с базой первого транзистора 20, второй вывод четвертого 20 резистора 16 соединен с базой четвертого транзистора 23 и тем выводом; первого диода 18, тип проводимости которого противоположен типу проводимости базы четвертого транзисто- 25 ра 23, второй вывод первого диода 18 соединен с одноименным выводом второго диода 19, первый вывод которого соединен с базой второго транзистора 21. 30

Устройство для контроля полупро-, водниковых приборов работает следующим образом.

Перед началом работы включается питание, при этом с выходов генератора 2 формируются прямоугольные импульсы со скважностью, отличной от

0,5 в противофазе фиг.4а), т.е. если на одном выходе потенциал равен нулю, то на другом высокий потен- 40 циал.

Длительность Т„ импульса на одном выходе значительно больше длительности Т на другом выходе. Частота генерации выбирается в преде- 45 лах возможности глаза человека отличить гашение и зажигание светодиода элемента 3 индикации. !

Щупами 1 и 4 прикасаются к выводам контролируемого элемента, например диода. При этом в зависимости от состояния полупроводникового диода светодиод будет иметь четыре различных состояния.

1. Между щупами 1 и 4 обрыв в цепи диода, т.е. неисправность диода в виде обрыва его цепи. При этой неисправности диода ток через светодиод отсутствует и он погашен (фиг.4б).

2. Между щупами 1 и 4 короткое замыкание, т.е. неисправность полупроводникового диода в виде короткого замыкания. В этом случае через светодиод всегда будет протекать ток при любых состояниях выходных сигналов на выходах генератора 2, поскольку светодиод элемента 3 индикации включен в диагональ моста, через которую будет протекать постоянный ток. В одном состоянии генератора ток протекает через диоды а и 5, а при другом состоянии — через диоды 3 и z (фиг.4в).

3. Полупроводниковый диод исправен и его полярность соответствует заданной. При этом через светодиод и резистор элемента индикации протекает ток только тогда, когда его путь проходит .через диоды 6 и z,,щуп 4, диод и щуп 1 (фиг.4г) .

Так как со второго выхода генератора 2 форсируется импульс малой длительности Т 2, то светодиод загорается на короткое время, соответствующее длительности импульса с выхода с частотойработы генератора 2.

4. Полупроводниковый диод исправен, но его полярность .включения неправильная, т.е. противоположна полярности предыдущего случая. При этом через светодиод и ограничительный резистор элемента 3 индикации протекает ток только тогда, когда на первом выходе генератора высокий положительный потенциал, причем он протекает через щуп 1, диод, щуп 4, диод моста а, светодиод и резистор, диод 5, второй выход генератора 2, В связи с тем, что на первом выходе длительность импульса Т 1 большая (фиг.4д), происходит непрерывное горение светодиода с кратковременным промигиванием.

Таким образом, предложенное устройство при одном касании к проверяемому диоду дает информацию оператору о полярности включения диода и об его целостности, при этом с указанием вида неисправности (закороченный диод или же в его цепи обрыв).

Генератор прямоугольных импульсов (фиг.2) позволяет устанавливать практически любую необходимую скважность генерируемых импульсов.

1213443 тор 13 протекает ток, вследствие чего транзисторы 24 и 21, 22 открываются, напряжение на коллекторе транзис тора 24 повышается, на первом вьгходе триггера имеется высокий потенциал, а на втором потенциал равен нулю. При этом напряжение на резисторе 15 и конденсаторе 11 практически равно напряжению источника питания, а напряжение на резисторе 17 равно нулю, поэтому диод 19 заперт ° обратным напряжением базы транзистора 21, а запирающего потенциала на диоде 18 практически нет.

Величина амплитуды импульсов, поступающих на аноды диодов 19 и 18 с блокинг-генератора меньше величины напряжения источника питания, С поэтому при поступлении импульса на выход триггера ток будет протекать только через диод 18, базо-эмиттерный переход транзистора 23, конденсатор 12 и базо-эмиттерный переход транзистора 20. При этом открывают" ся транзисторы 25, 23, 20, диод 18 запирается, закрываются транзисторы 21, 24, 22, и высокий потенциал появляется на втором выходе триггера. В связи с тем, что конденсатор

ll был заряжен почти до напряжения источника питания, транзистор 21, несмотря ца продолжающееся воздействие импульса на выходе, будет закрыт в течение всего времени, пока не разрядится конденсатор 11 через резистор 15. Постоянную времени разряда конденсаторов 11 и 12 можно сделать заведомо больше, чем самая большая возможная длительность входного импульса, что обеспечивает более надежный переброс мостового триггера по сравнению с другими типами триггеров при воздействии на них импульсов с различными параметрами как по длительности, так и по амплитуде.

После переключения триггера конденсатор 12 током эмиттера транзистора 23 заряжается до напряжения источника питания и диод 18 смещается в обратном направлении.

В ремя нахождения триггера 6 в одном ом и в другом положении соответст45 вует времени заряда соответствующего конденсатора интегрирующих це,пеи 7 и 8 до напряжения на базе транзистора блокинг-генератора.

Отно тношение времен зарядов конденса50 торов может быть получено в несколько десятков порядков за счет различных емкостей конденсаторов и резисторов интегрирующих цепей 7 и 8.

Триггер (фиг.3) работает следующим образом.

После подачи напряжения питания на базу транзистора 21 через резисГенератор 2 работает следующим образом.

Предположим, что триггер 6 находится в состоянии, когда напряжение на его выходе 1 близко к величине источника питания, а на выходе

Й равно нулю, и конденсаторы интегрирующих цепей напряжены. Так как на выходе П имеется высокий потен- 10 циал, то конденсатор интегрирующей цепи 7 через резистор цепи заряжается, а конденсатор цепи 8 зарядиться не может. На эмиттере транзистора блокинг-генератора 10 напряже- 15 ние приблизительно равно напряжению на обкладке конденсатора интегрирующей цепи 7, которое прикладывается к нему через открытый диод сбор- . ки 9. 20

Пока напряжение на этом конденсаторе меньше напряжения на базе транзистора блокинг-генератора, базо-эмит. терный переход этого транзистора смещен в обратном направлении и транзис- 25 тор заперт. В момент превышения напряжения на конденсаторе напряжения на базе транзистора через эмиттерную обмотку трансформатора блокинг-генератора протекает ток и возникает блокинг-процесс, в результате которого на выходной обмотке, его импульсного трансформатора формируется импульс и триггер б переходит в другое устойчивое состояние, при котором на выходе lf напряжение равно напряжению источника питания, а напряжение на выходе 1 равно нулю.

После перехода триггера б в новое устойчивое состояние конденса- 40 тор интегрирующей цепи 7 быстро разряжается, а конденсатор цепи 8 начинает заряжаться и процесс повторяется.

С приходом следующего импульса триггер возвращается аналогичным образом в исходное состояние.

Таким образом, в предложенном устройстве исключена воэможность разбраковки заведомо негодного полупроводникового прибора как годного,посколь1213443 ку при выходе из строя светодиода элемента 3 индикации в предложенном устройстве в принципе не может высвечиваться информация, характерная для исправного диода. В то же время предложенное устройство сохраняет весь объем проверок, обеспечиваемых известным устройством. Предложенным устройством можно проверять. наличие или отсутствие связи между проверяемыми соединениями (обрыв или короткое замыкание), его можно использовать как пробник наличия на выи ее ходе логического элемента 0 или

"1". При этом, если напряжение между щупами будет отсутствовать, то светодиод будет непрерывно гореть, если на щупе 4 будет. присутствовать: напряжение логической единицы, то светодиод будет мигать с частотой работы генератора 2.

Если скважность импульсов с генератора 2 сделать равной 0,5, то прибор можно использовать для проверки исправности конденсаторов, при этом при смене состояния генератора 2 светодиод загорается, а затем по мере заряда проверяемого конденсатора гаснет. При новой смене состояния с выхода генератора опять светодиод зажжется, а затем погаснет, причем время горения светодиода оказывается пропорциональным емкости проверяемого конденсатора. Таким образом, осуществляется грубая.проверка исправности конденсатора как на приблизительную его емкость, так и на обрыв в нем или короткое замыкание.

Преимуществом данной схемы генератора является то, что при изменении величины напряжения на базе транзистора блокинг-генератора изменяется частота формирования импульсов при постоянстве скважности импульсов во всем изменении диапазона частот.

Преимуществом данного генератора является также то, что его частота практически остается неизменной при изменении напряжения источника пи10 тания, что важно при питании прибора от батареи. Это происходит из-за того, что при изменении напряжения источника, например, в сторону его уменьшения, уменьшается напряжение

15 с выхода триггера, уменьшается напряжение на базе транзистора блокинггенератора,т.е. происходит компенсация изменения скорости заряда конденсаторов интегрирующих цепей, 20 вследствие чего частота работы генератора стремится оставаться неизменной.

Благодаря разделенным времязадающим цепям можно регулировать длитель" ность импульса, не изменяя время между импульсами, и, наоборот, регулировать время между импульсами, не изменяя длительности импульса.

Использование предложенного триг30 гера позволяет исключить потери мощности на вспомогательных элементах и уменьшить возможность нежелательного переброса триггера при измене.нии параметров входного импульса, 35 снять с входного импульса различные ограничения, например, на длительность, амплитуду форму, поступление

) на вход триггера в течение времени работы (перехордого процесса, оп4О ределяемого конденсаторами 11 и 12) пачки импульсов, которая воснринимается триггером как один импульс.

1213443

Риа,3

ЦЕД Оетпдиод copum C//emunuuo асщшен гык +

5ьия ОЮры

Мл@юосми

Аыж оаtunas

Рие, Составитель А.Ольховский

Техред М.Пароцай Корректор А. Зимокосов

Редактор Т.Кугрышева

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 779/56 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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