Измеритель динамических параметров электронных устройств

 

Союз Советских

Социалистических

Республик ли 95 1 2О3

/=-= с. (6i) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 0601.81 (21) 3233089/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 15,0 882. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 150882

С 01 R 31/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53)УДК 821.317. .79(088.8) t

)0.А. Смагин, Е.Ф. Трифонов, М. П. Шадрин:Л 1т. П). ГЫтфьова ь 1

Ю (72) Авторы изобретения

Скымоа1,А

Пензенский завод-ВТУЗ при заводе ВЭМ, филиал Пензенского политехнического института (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕ 1 РОВ

ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических параметров различных быстродействующих электронных устройств.

Известно устройство для измерения динамических параметров микросхем, содержащее схему совпадения, к выходу которой подключена цепь последовательно соединенных микросхем, причем выход последней микросхемы соединен с испытуемой микросхемой, выходом подключенной к компаратору, выход которого через ключ подключен к одному из нходон схемы совпадения, а второй вход схемы совпадения через ключ подключен ко входу испытуемой микросхемы, второй вход компаратора подключен к источнику опорных напряжений (1) .

Данное устройство .имеет малый динамический диапазон измерения вследствие того, что для нормального функционирования устройства . значение времени задержки испытуемого элемента и компаратора должно быть меньше значений задержек эталонных элементов, и низкую разрешающую способность, так как информацию об измеряемом динамическом параметре несетсебе только малая - асть следования кольцевого генератора.

5 Наиболее бли ким техническим решением к изобретению является устройство для измерения динамических параметров электронных устройств, содержащее последовательно соетв;— ненные формирон атель испь.тательных сигналон, включающий первый коппаратор и собственно формирователь,ис-пытуемое электронное устройство,второй компаратор с масштабирующим звеном на выходе, ко второму входу которого подключен источник опорных напряжений, элемент з адержки, второй управляющий вход которого через первый переключатель соединен либо с общей заземленной точкой, либо с масштабирующим звеном на ныходе операционного усилителя, блок растяжки, включающий формирователь разнополярных импульсов, дна диода, резистивный делитель и изодромное звено, вход и ныход изодромного звена которого подключены ко входам операционного усилителя и контактам второго переключателя (2) .

Известное устройство не имеет ограничений по ди ала зону и змер ени й

951203 (в пределах возможностей примененной элементной базы), однако наличие в нем элемента задержки, значение задержки которого должно быть больше значения максимального диапазона времени переключения электронного устройства, ограничивает точность устройства, так как период следования импульс ов кольцевого генератора определяет с я (без учета фронт ов элементон схемы) формулой Т = i + Тф ф,п.э (К + 1), где Тф и з — часть временй фронта выходного напряжения и спытуемого электронного устройства. Кроме того, известное устройство является сложным для реализации иэ-за баль— шого числа элементов.

Цель изобретения — увеличение точности измерения при одн овр еменном упрощении устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель динамических параметров электронных устройств, содержащий блок растяжки, соединенный выходом с первым входом первого компаратора, соединенного вторым входом с первым входом измерителя, формирователь испытательных сигналов, соединенный выходом с выходом измерителя и через испытуемое электронное устройство — с первым входом второго компаратора, с оединен ного вт срым входом с выходом источника опорных напряжений, введены элемент нераннозначности и RS -триггер, соединенный

S-входом с выходом первого компаратора, -входом — с выходом второго компаратора, выходом — со входом блока растяжки и с первым входом элемента неравнозначности, второй вход которого соединен со вторым входом измерителя, а выход — со входом формирователя испытательных сигналов.

На фиг, 1 представлена структурная схема;на фиг.2 — временные диаграммы работы блоков измерителя.

Измеритель (фиг. 1) содержит блок растяжки 1, первый компаратор 2, триггер 3, элемент неравноз начности

4, формиров атель 5 испытатель ного сигнала, испытуемое электронное устройство б, второй компарат ор 7 и источник опорных напряжений 8, первый 9 и второй 10 входы.

65

Блок растяжки 1 при поступлении .на его вход положительного импульса с выхода триггера 3 формирует пилообразное напряжение (на фиг.2 положительной крутизны) с определенной скоростью нарастания, н отсутствие этого импульса — пилообразное напряжение противоположной крутизны со скоростью спада н К раз меньшей (н прототипе устройство растяжки составляют формирователь одинаковых по амплитуде разнополярных импульсов, входящий в состав блока сравнения, 5 !

О

b0 переключаемый днумя диодами резистинный делитель и изодромное звено) .

Элемент неранноэначности 4 выполняет логическую функцию =а1зчЙЬ, где а и 5 — логический сигнал на информационном входе от триггера

3 и его инверсия, а Ъ и Ь вЂ” логический сигнал управления со входа 9 и его инверсия, причем при Ь = 1 происходит измерение времени положительного (переднего) фронта выходного импульса испытуемого э ле ктронного устройства, а при б = Π— измерение времени отрицательного (задне— го) фронта.

На фиг. 2 изображены диаграммы выходных на пряжений блоков 1 — 7.

Переход выходных напряжений блоков н область положительных значений обозначается индексом 01, а обрат— ный переход — 10.

Устройст но работает следующим образом.

B момент времени, когда выходные напряжения всех блоков p нны нулю, соэдаютс я условия для переключения компаратора 2 н единичное состоя н ие, что про исходит с з адержкой

Тф в момент времени t . Вследствие

01 этого происходит переброс триггера 3 н единичное состояние с задержкой Т " о фЗ и далее с задержкой Тф на ныходе блока 4 формируется положительный фронт испытательного сигн ала, а на выходе блока 1 растяжки формируется пилообразное напряжение положительной крутизны; при достижении этим напряжением нуле ного з наче ния компаратор 2 переключается в первоначальное нулевое состояние. С момента образования испытательного сигнала напряжение U6 на выходе испьтгуемого устройства начинает увеличиваться и в момент t5 оно сравнивается с опорным напряжением U „, поступающим из источника опорных напряжений 8. Происходит срабатывание компаратора 7 (с задержкой Тф н " ), вследствие чего триггер 3, а затем формирователь 5 испытательного сигнала и испытуемое электронное устройство б возвращаются в первоначальное нулевое состояние, а с момента t6 обратного срабатывания триггера 3 блок растяжки 1 формирует пилообразное напряжение, спадающее в К раэ медленнее, чем возрастало напряжение положительной крутизны. При достижении ныходным напряжением U нулевого значения снова срабатывает компаратор 2 и процесс образования очередного колебания схемы повторяется.

Учитывая, что отрезок времени

t g- формирования напряжения с положительной крутизной н К раз меньше отрезка времени t — t6 можно записать соотношение для периода

Т повторен ия импуль сной последовательности на выходе измерителя: ,, „„, („ „о - .,О „ О 1 (l)

1" Ф4 Ф5 Ф ь Ф1 ФЗ!

Во втором т ак те п роисходит операция измерения Т при U

В третьем такте измерения происходит обработка полученной информации:

951203 а также исключение связей со входа изодромного звена устройства растяжки (что позволяет применять более простое устройство растяжки) при дополнительном включении в схему измерителя R5 — триггера и схемы неравнозначности (вариант ее исполнения на элементах И-ИЛИ-HE приведен на фиг. 1б) упрощает схему измерителя в целом.

10 Таким образом, описанный и змеритель обладает по сравнению с известным большей точностью при одновременном упрощении схемы. (0- V«„0.,1, ф6 ()оп L (акоп <

= Тф (к+1)

1 где To "oï- время пере хода в ых одного напряжения U6 испытуемого электронного устройства 6 от максимального отрицательного значения (на фиг. 2 от нулевого значения) до значения U „.

В соотношениях (1) и (2) вместо времени ГЗ элемента задержки прототипа, значение которого должно быть больше значения наибольшего диапазона измерения времени фронта испытуемого электронного устройства, содержатся два слагаемых ТД и Т, задержки переключения триггера 3 и элемента неравнозначности 4, которые, очевидно, определяются лишь элементной базой микросхем, применяемых для реализации измерителя, и не связаны с максимальным диапазоном измерения, т.е. легко может быть выполнено условие (ТФЗ+Тф4) (< i . А в этом случае автоматически увеличивается и разрешающая спо собно сть и змерит еля, и его точность вследствие значительного увеличения доли полез ного сигнала ТФ< в периоде его выходного напряжения Т, Т,2.

Исключение из схемы управляемого элемента задержки, операционного усилителя, двух переключателей и масштабирующих звеньев операционного усилителя и второго компаратора, Формула изобретения

Измеритель динамических параметров электронных устройств, содержащий блок растяж ки, соедин енный выходом с первым входом первого комп аратора, соединенного вторым входом с первым входом измерителя, формирователь испытательных сигналов, соединенный выходом с выходом измерителя и через испытуемое электронное устройство с первым входом второго компаратора, соединенного вторым входом с выходом источника опорных напряжений, о т— личающийся тем,что,с целью повышения точности измерения и упрощения измерителя, в него введены элемент неравнозначности и

RS -триггер, соединенный 5 — входом с выходом первого компаратора, R --входом — с выходом второго компаратора, выходом — co входом блока раст яжки и с первым входом элемента неравнозначности, второй вход которого соединен со вторым входом иэ40 мерителя, а выход — со входом формирователя испыт атель ных си гнало в.

Источни ки информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СС Р

9 432431, кл. G 01 R 31/28 1975.

2 . Авторское свидетельство СССР

Р 606145, кл. G 01 R 31/28, 1978 (прототип).