Устройство для испытаний диэлектрических пленок

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля и исследования электрофизических параметров диэлектрических пленок. Цель изобретения - повышение достоверности испытаний и расширение области применения устройства - достигается путем регулирования скорости нарастания испытательного напряжения и снятия испытательного напряжения при первом пробое. Устройство содержит генератор 1 напряжения, регистратор 2, усилители 3 и 4, счетчик 5, индикатор 6, блок 7 управления, блок 8 регулирования напряжения, коммутаторы 9 и 10, формирователь 11 тока пробоя, входы и выходы блоков. Устройство обеспечивает возможность продолжения испытаний при первом пробое и повышение достоверности регистрируемых данных. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (111 (50 4 С 01 R 31 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ """ р311 ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) :4385251/24-21 (22) 29.02.88 (46) 30 ° 11 89. Бал. М 44 (72) E.Ê. Дорожок и В.Л. Шадрухин (53) 621 ° 317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 664127, кл. G 01 R 31/14,25.05 79, . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЕНОК

i(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть ! использовано для контроля и исследования электрофизических параметров диэлектрических пленок. Цель изобретения - повышение достоверности испы2 таний и расширение области применениями устройства - достигается путем регулирования скорости нарастания испытательного напряжения и снятия испытательного напряжения при первом npoGoe. Устройство содержит генератор 1 напряжения, регистратор 2, усилители

3 и 4, счетчик 5, индикатор 6, блок

7 управления, блок 8 регулирования напряжения, коммутаторы 9 и 1О, формирователь 11 тока пробоя, входы и выходы блоков. Устройство обеспечивает возможность продолжения испытаний при первом пробое и повышение достоверности регистрируемых данных. .2 з.п. ф-лы, 4 ил.

3 152563

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля и исследования эпектрофизических параметров диэлектрических пленок.

Цель изобретения - повышение до:стоверности испытаний и расширение области применения устройства за ,счет регулирования скорости нараста- 10 ния испытательного напряжения и снятия испытательного напряжения при первом пробое.

На фиг. 1 представлена структур-. ная схема предлагаемого устройства;на фиг.2 - схема блока управления,на фиг.3схема блока регулировки напряжения, на фиг. 4 - схема формирователя тока пробоя .

Устройство содержит генератор 1 20 напряжения, регистратор 2, первый 3 и второй 4 усилители, счетчик 5, ин" дикатор 6, блок 7 управления, блок

8 регулирования напряжения, первый коммутатор 9, второй коммутатор 10, формирователь 11 тока пробоя °

На фиг. 1 обозначены выходы 12-15 блока 7 управления, вход 16 блока 7 управления, выход 17 блока 8 регулировки напряжения, входы 18 и 19 30 блока 8 регулировки напряжения, выход

20 первого усилителя, вход 21 испытуемого элемента, выход 22 формирователя 11 тока пробоя.

Выходы 12 и 13 блока 7 управления, соединены соответственно с первым и вторым входами блока 8 регулировки ,, напряжения, выход 17 которого соеди,, нен с входом генератора 1 напряжения, : выход которого соединен с входом пер- 40 вого усилителя 3, выход 20 которого соединен с первыми входами коммутато, ров 9 и 10, вторые входы которых соеди нены сост ветст венно с выходами 14 и 15 блока 7 управления, выходы ком- 4 мутаторов 9 и 10 соединены с входом

21 испытуемого элемента, выход которого соединен с выходом 22 формирователя 11 тока пробоя и с входом регистратора 2, выход которого соединен с входом второго усилителя 4, выход которого соединен с входом счетчика

5 и с входом 16 блока 7 управления, выход счетчика 5 соединен с входом

„индикатора 6.

Блок 7 управления (фиг.2) содержит формирователь 23 режима постоянного напряжения, узел 24 начальной установки, узел 25 включения генера5

4 тора, первый триггер 26, первый weмент НЕ 27, элемент 2И-НЕ 28, второй элемент НЕ 29, второй триггер 30, прямой выход которого является выходом

15 блока 7 управления, инверсный выход триггера 30 является выходом 12 блока 7 управления, установочный Rвход триггера 30 соединен с выходом узла 25 включения генератора, установочный S-вход триггеров 30 соединен с выходом второго элемента НЕ 29, вход которого соединен с выходом элемента 2И-НЕ 28, второй вход которого является входом 16 блока 7 управления, первый вход элемента 2И-НЕ 28 соединен с входом первого элемента

НЕ 27, выход которого является выходом 13 блока 7 управления, первый вход элемента 2И-НЕ 28 соединен с выходом узла 24 начальной установки и с установочным S-входом первого триггера 26, прямой выход которого является выходом 14 блока 7 управленйя, инверсный выход триггера 26 соединен с информационным D-входом, вход синхронизации триггера 26 соединен с выходом формирователя 23 режима постоянного напряжения.

Блок 8 регулировки напряжения (фиг.

3) содержит регулируемый задающий генератор 31, двенадцатиразрядный счетчик 32, цифроаналоговый преобразователь 33, разрядные входы которого соединены с соответствующими разрядными выхода ми д венад цат ира зрядного счетчика 32, счетный вход которого соединен с выходом регулируемого задающего генератора 31, вход которого является входом 19 блока .8 регулировки напряжения, установочный вход двенадцатиразрядного счетчика 32 является входом 18 блока 8 регулировки напряжения, выход цифроаналогового преобразователя 32 является выходом

17 блока 8 регулировки напряжения.

Формирователь 11 тока пробоя (фиг.4) содержит переключатель 34, нагрузочные элементы 35,1-35,К, неподвижные контакты 36. 1-36. К переключателя 34, подвижный контакт которого подключен к нулевому потенциалу, неподвижные контакты 36.1-36.К переключателя 34 соединены с входами нагрузочных элементов 35.1-35.К соответственнс выходы которых объе7 динены и являются выходом 22 формирователя 11 тока пробоя.

5 1525635

55

Устройство работает следующим образом.

После включения питания отрицательным импульсом по выходу узла 24 начальной установки устройство приводится в исходное состояние. На прямых выходах триггеров 26 и 30 устанавливаются уровни логической единицы, счетчик 32 по входу 18 устанавливается в нулевое состояние, соответ" ственно на выходе 17 блока 8 регулировки напряжения устанавливается нулевое напряжение, следовательно, на выходе. 20 усилителя 3 формируется нулевое напряжение. По сигналу ."Пуск" с выхода узла 25 включения генератора триггер 30 устанавливается в состояние логического нуля, что приводит к запуску задающего генератора 31, срабатыванию коммутатора 10 и, следовательно, подключению входа 21 испытуемого элемента через коммутатор 10 к выходу 20 первого усилителя 3. После за пус ка регулируемого зада ющего генератора 31 выходное напряжение начинает нарастать, что приводит к постепенному нарастанию напряжения на выходе 20 первого усилителя и соответственно на входе 21 испытуемого элемента. Регулировка скорости нарастания испытательного напряжения осуществляется блоком 8 регулировки напряжения за счет изменения частоты регулируемого задающего генератора 31.

При пробое испытуемого элемента в цепи испытуемый элемент - регистратор 2 - усилитель 4 возникает кратковременный импульс, который попадает на вход счетчика 5 (что отражается на показаниях индикатора 6) и на вход 16 блока 7 управления, т.е. на второй вход элемента 2И-НЕ 28, триггер 30 переключается в состояние логического нуля, что. приводит к оста новке регулируемого задающего генератора 31, остановке двенадцати-. разрядного счетчика, запоминанию до" стигнутого уровня напряжения, соответствующего двоичному коду, присутствующему на разрядных входах цифро-.. аналогового преобразователя 33, а также к срабатыванию коммутатора 10 и отключению испытуемого элемента от напряжения. В результате этого огра" ничивается мощность, выделяемая в локальной области пробоя, что предотвращает возникновение новых дефектных мест в диэлектрической пленке.

Ток пробоя устанавливается формирователем 11 тока пробоя, т.е. подключением переключателем 34 соответствующего на груз оч ного элемента 3 5. К к выходу испытуемого элемента.

Устройство обеспечивает возможность продолжения испытаний от достигнутого при первом пробое напряжения . Для этого производится .повторный запуск регулируемого задающего генератора 31, и цикл повторяется.

Если требуется продлжить испытания, начиная с нулевого напряжения, необходимо провести начальную установку устройства с помощью узла 24 начал ь ной уста нов ки и запус к per улируемого задающего генератора 31 с помощью узла 25 включения генератора.

Устройство обеспечивает также возможность проведения испытаниЙ в режиме тренировки постоянным напряжением, который позволяет контролировать качество испытуемого элемента. Режим тренировки постоянным напряжением устанавливается с помощью формирова" теля 23 постоянного напряжения.

Отри цат ел ьным и мпул ьсом по выходу формирователя 23 триггер 26 устанавли вается в сост ояни е логи чес кого нуля, что приводит к срабатыванию коммутатора 9, контакты которого при пробое остаются замкнутыми, следовательно, вход 21 испытуемого элемента остается подключеннным к выходу 20 первого усилителя, т.е. к испытательному напряжению. Счетчик 5 обеспечивает подсчет числа пробоев.

Применение изобретения позволяет расширить область применения устройства и повысить достоверность регистра ции да нных. фор мула и зобр ет ения

Уст ройст во для ис пыта ни и диэлектрических пленок, содержащее генератор напряжения, первый и второй усилители, регистратор пробоев изоля" ции, счетчик импульсов, индикатор, вход которого соединен с выходом счетчи ка импул ьсов, вход которого соединен с выходом второго усилителя, вход которого соединен с выходом регистратора изоляции, вход которого соединен с первым выводом испытуемого элемента, а выход генератора напряжений соединен с входом первого усилителя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения об15256 ласти применения устройства и повышения достоверности испытаний, в устройствее дополнит ел ьно введены блок регулировки напРяжения, первый и второй коммутаторы, формирователь тока пробоя, блок управления, первый и. второй выходы которого соединены с первым и вторым входами блока регулировки напряжения, выход которого со единен с входом генератора напряжения, третий и четвертый выходы блока управления соединены с управляемыми входами первого и второго коммутаторов соот ветст венно, пер вые входы которых объединены и,соединены с выходом первого усилителя, а выходы коммутаторов объединены и соединены с вторым выводом испытуемого элемента, первый вывод которого соединен с выходом формирователя тока пробоя, причем .вход блока управления соеди, нен с выходом второго усилителя.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что блок упра вления, содержит узел включения генератора, узел начальной установки, первый и второй триггеры, первый и второй элементы НЕ, элемент 2И-НЕ, формирова" тель режима постоянного напряжения, выход которого соединен с входом синхронизации первого триггера, инверсный выход которого соединен с инфор" мационным D-входом, установочный S" вход первого триггера соединен с выхо

35 дом узла начальной установки, с входом первого элемента НЕ и с первым

8 входом элемента 2И-НЕ, выход которого соединен с входом второго элемента

НЕ, выход которого соединен с уста" новочным S-входом второго триггера, установочный R-вход которого соединен с выходом узла включения генератора, причем инверсный выход второго триг; гера я вля ется пер вым выходом блока упра вления, выход пер вого элемента

НЕ является вторым выходом блока уп" равления, прямой выход первого триг" гера является третьим выходом блока управления, прямой выход второго триггера является четвертым выходом блока управления, а второй вход элемента

2И-НЕ является входом блока управления.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок регулировки напряжения содержит регулируемый задающий генератор, двенадцатиразрядный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, разрядные входы которого соединены с соответствующими разрядными выходами двенадцатиразрядного счетчика, первый вход которого соединен с выходом регулируемого задающего генератора, причем вход регулируемого задающего генератора явля,.ется первым входом блока регулировки напряжения, второй вход двенадцатиразрядного счетчика является вторым входом блока регулировки напряжения, выход цифроаналогового преобразователя является выходом блока регулировки напряжения.

1525635

Составитель Н. Варламов

Техред А. Кравчук Корректор О. Ципле

Редактор T. ПарФенова

За ка з 7220/41 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101