
книги из ГПНТБ / Атамалян Э.Г. Методы и средства измерения электрических величин учеб. пособие
.pdfЭИС на испытываемую и ИИС. Переключатели П1 и П.2 переводят со ответственно из положения 1—1 в положение 2—2. Отклонения пока зании частотомера от допустимых по техническим условиям указывают
___ |
на |
годность либо ■негод- |
Г* |
ность ИИС. |
|
|
Рис. |
10-14. Схема измерения вре |
|
мени задержки распространения |
|
|
|
сигнала |
§10-7. Аппаратура для испытаний интегральных схем
Всвязи с резким увеличением количества ИС, а также повышением требований, к их качеству проблема быстрой и полной проверки пара метров ИС приобретает большое практическое значение. Испытания ИС выполняют вручную или автоматически, соответственно этому и про ектируют аппаратуру.
Ручные тестеры (стенды) для испытаний интегральных схем. В лабораторных условиях при отбраковке небольших партий ИС, иссле довании характеристик и опре-
делении зоны устойчивой работы |
|
|||||
ИС удобно пользоваться недоро |
|
|||||
гими |
ручными тестерами. |
|
|
|||
Схема ручного тестера при |
|
|||||
ведена |
на |
рис. 10-15: тестер |
|
|||
(стенд), |
где |
КЗП — контактно |
|
|||
зажимное приспособление |
для |
|
||||
механического закрепления и |
|
|||||
обеспечения |
электрических |
кон |
|
|||
тактов |
испытываемой ИС |
ИИС |
|
|||
со стендом; КУ — коммутирую |
|
|||||
щее |
устройство; |
ГС — генера Рис. |
10-15. Схема ручного тестера для |
|||
торы |
|
сигналов; |
КИП — кон |
испытаний ИС |
||
трольно-измерительные прибо |
БП — блоки питания; ПУ — |
|||||
ры; |
ЭН — эквивалентные |
нагрузки; |
||||
’ пульт управления. |
|
|
|
|||
При ручном способе испытаний тесты (режимы измерений и сами |
||||||
измерения) |
задаются: |
|
|
вручную — обычными переключателями и тумблерами; посредством шагового искателя и релейного коммутатора; с помощью съемной коммутационной панели.
Количество тестов достигает 30—40.
Ручные тестеры способны производить испытания до 50 -*■ 60 ИС в час, что, естественно, является их серьезным недостатком.
Автоматические тестеры для испытаний ИС. Стремление увеличить скорость испытаний, их надежность и точность, привело к возникнове нию автоматических тестеров.
Автоматические тестеры обладают значительно большими возмож ностями по сравнению с ручными. Например в отличие от ручных тес
190
теров, где каждый тест задается и контролируется оператором от дельно, в автоматических тестерах имеется возможность накопления нескольких испытательных программ в памяти и проведения серии измерений без вмешательства оператора.
Это обстоятельство, а также применение ЭВМ позволяют повысить скорость и надежность измерений, одновременно повышая их точность. Скорость проверки ИС автоматическим тестером достигает 10 000— 100 000 измерений. Автоматические тестеры по сравнению с ручными являются универсальными, более гибкими, позволяющими сравни-
Рис. 10-16. Схема автоматического тестера с использова нием ЭВМ для испытаний ИС
тельно легко переключаться от измерений одних параметров ИС к дру гим.
Структурная схема автоматического тестера с использованием ЭВМ дана на рис. 10-16.
Оператор с пульта управления ПУ вводит через телетайп Т данные, указывающие тип испытываемой ИС ИИС, условия испытаний, и дает команду пуска. ЭВМ определяет соответствующий участок магнитной ленты или перфоленты и посредством устройства считывания с носи теля информации УСч считывает требуемую программу. Пользуясь записанной на ленте таблицей адресов, ЭВМ находит в запоминающем устройстве подпрограммы тестовых процедур. Величины измеряемых
параметров ИС посредством буферного |
устройства Б |
У приводятся |
к виду, удобному для обработки в ЭВМ. |
В состав Б У |
входят также |
генераторы, коммутаторы для автоматического последовательного пе реключения входов ИС, эквиваленты нагрузок и источники питания.
В процессе испытаний ЭВМ выдает данные о годности ИС, указы вая при этом причины и источники отказов. Подобный тестер способен проводить испытания ИС с 16 выводами со скоростью 6000 испытаний в секунду, а БИС с 128 выводами — 600 испытаний в секунду.
Литература '
Автоматическое контрольно-измерительное оборудование для проверки пара метров интегральных схем. Ж- Радиоэлектроника за рубежом. Вып. 33. НИИЭИР,
1971.
А л е к с е е н к о А. Г. Основы микро-схемо-техники. «Советское радио», 1971.
ГОСТ 17021—70.
М э д л е н д Г. Р., Д и к е н Г. К. и др. Интегральные схемы. Основы проек тирования и технологии. Пер. с англ. Под ред. Мартюмова К. И. «Советское радио»,
1970.
О ф и ц е р о в Г. М. Преобразовательные схемы для измерения динамических параметров интегральных схем. Сб. «Вопросы радиоэлектроники». Серия ЭВТ, 1970.
|
|
|
П Р И Л О Ж Е Н И Е I |
|
|
|
|
Т а б л и ц а I |
|
Условные обозначения систем электроизмерительных приборов |
||||
С и с т е м ы и ф о р м ы |
О б о з н а ч е н и е |
С и с т е м ы н ф о р м ы |
О б о з н а ч е н н с |
|
и с п о л н е н и я |
н с п о л п е н и я |
|||
|
|
Магнитоэлектрическая |
Ферродинамическая |
|
с подвижной рамкой, с |
с механическим проти |
|
механическим |
противо |
водействующим моментом |
действующим моментом |
|
с |
подвижной |
рамкой, |
Q |
|
|
|
|
||
Q |
без механического про- |
||||||||
без |
механического проти |
|
тн водейств ующего |
момен- |
|||||
водействующего |
момента |
|
та |
(логометр) |
|
|
|||
(логометр) |
|
|
4 |
|
|
|
|
||
с подвижным магнитом, |
|
Индукционная |
|||||||
с механическим |
противо |
|
с механическим |
проти |
|||||
действующим моментом |
|
||||||||
* |
водействующим |
моментом |
|||||||
|
|
|
|
||||||
с подвижным |
магнитом |
без механического про |
|||||||
без механического проти |
|
тиводействующего |
момен |
||||||
водействующего |
момента |
с |
та |
(логометр) |
|
|
|||
(логометр) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Электромагнитная |
|
Магннтоиндукционная |
||||||
с механическим проти |
|
|
|
|
|||||
водействующим |
моментом |
|
|
|
|
||||
без механического |
про |
ж |
|
Электростатическая |
|||||
тиводействующего момен |
|
|
|
|
|||||
та |
(логометр) |
|
|
|
|
|
|
||
поляризованный |
при |
(й |
Вибрационная |
(язычко |
|||||
бор |
|
|
|
вый прибор) |
|
|
|||
Электродинамическая |
4 |
|
Тепловая |
|
|||||
с механическим проти |
с |
нагреваемой |
прово |
||||||
водействующим |
моментом |
локой |
|
|
|||||
без механического |
про |
|
с |
нагреваемой |
биметал |
||||
тиводействующего момен |
|
лической лентой |
|
|
|||||
та |
(логометр) |
|
|
|
|
|
|
|
<§>
н
0
»L
Т
ж
Y
192
Т а б л и ц а 2
Условные обозначения преобразователей в приборах
В и д п р е о б р а з о в а т е л я
Термопреобразователь изолированный
V
Термопреобразователь неизолированный
Выпрямитель полупроводниковый
Электронный преобразователь
Преобразователь вибрационно-импульсный
Выпрямитель электромеханический
Преобразователь компенсационный
У с л о в н о е
об о з н а ч е н и е
V
у
■НК-
■ 0-
т
Г1
ГЕ>1
193
|
Т а б л и ц а 3 |
Условные знаки на шкале прибора |
|
З н а ч е н и я у с л о в н ы х з н а к о в |
В и д з н а к а |
|
Постоянный |
|
|
|
тока |
50ПеременныйГц |
Однофазный |
|
|
измеряемогоилипотребляемого |
Трехфазный |
Равномерная нагрузка |
||
|
|
|
||
|
|
|
Неравномерная |
нагрузка |
|
|
|
Неравномерная |
нагрузка четырехпровод- |
|
|
|
Hoii сети |
|
Род |
Постоянный и переменный |
|
||
|
|
|||
|
Переменный ток с частотой 400 Гп |
|||
|
1 |
|
|
|
шкалы |
Вертикальное |
|
||
Горизонтальное |
|
|||
Положение |
|
|||
Наклонное |
|
|
||
|
|
|
Класс точности
Категория защищенности от влияния внешних магнитных полей
Испытательное напряжение
Положение прибора относительно земного меридиана
—
' Х у
Щ ' -
'Х у
'Х у 400
_ 1 _
ГП
^у ^ 5 0 °
2,5
J L
f t
i
S
194
П РИ Л О Ж Е Н И Е II
Классификация
электронных радиоизмерительных приборов
Подгруппа А (приборы для измерения силы тока):
А1 — установки или приборы для поверки амперметров! А2 — амперметры постоянного тока; АЗ — амперметры переменного тока; А7 — амперметры универсальные; А9 — преобразование тока.
Подгруппа В (приборы для измерения напряжения):
В1 — установки или приборы поверки вольтметров;
В2 — вольтметры постоянного тока; ВЗ — вольтметры переменного тока; В4 — вольтметры импульсного тока;
В5 — вольтметры фазочувствительные (векторметры); В6 — вольтметры селективные; В7 — вольтметры универсальные;
В8 — измерители отношения напряжений и (или) разности напряжений; В9 — преобразователи напряжений.
Подгруппа Е (приборы для измерения параметров компонентов и цепей с сосре доточенными параметрами):
Е1 — меры, установки или приборы для поверки измерителей параметров компонен тов и цепей;
Е2 — измерители полных сопротивлений и (или) полных проводимостей; ЕЗ — измерители индуктивностей; Е4 — измерители добротности;
Е6 — измерители сопротивлении; Е7 — измерители параметров универсальные; Е8 — измерители емкостей;
Е9 — преобразователи параметров компонентов и цепей.
Подгруппа М (приборы для измерения мощности):
Ml — установки или приборы для поверки ваттметров; М2 — ваттметры проходящей мощности; М3 — ваттметры поглощаемой мощности;
М5 — преобразователи приемные (головки) ваттметров.
Подгруппа Р (приборы для измерения параметров элементов и трактов с распре деленными постоянными):
Р1 — линии измерительные; Р2 — измерители коэффициента стоячей волны;
РЗ — измерители полных сопротивлений; Р4 — измерители комплексных коэффициентов передач;
Р5 — измерители параметров линий передач; Р6 — измерители добротности; Р9 — преобразователи параметров. .
|
Подгруппа Ч (приборы для измерения частоты и времени): |
41 |
— стандарты частоты и времени; |
42 |
— частотомеры резонансные; |
43 |
— частотомеры электронносчетные; |
4 4 |
— частотомеры гетеродинные и емкостные; |
4 5 |
— синхронизаторы частоты и преобразователи частоты сигнала; |
4 6 |
— синтезаторы частоты; делители и умножители частоты; |
195
47 — приемники сигналов эталонных частот и сигналов времени; компараторы частотные, фазовые, временные; синхрометры;
4 9 — преобразователи частоты^
Подгруппа Ф (приборы для измерения разности фаз и группового времени запаз дывания):
Ф1 — установки или приборы для поверки измерителей разности фаз и группового времени запаздывания;
Ф2 — измерители разности фаз; ФЗ — фазовращатели измерительные;
Ф4 — измерители группового времени запаздывания.
Подгруппа С (приборы для наблюдения, измерения и исследования формы сиг нала и спектра):
С1 — осциллографы универсальные; |
||
С2 — измерители |
коэффициента амплитудной модуляции (модулометры); |
|
СЗ — измерители |
девиации частоты (девнометры); |
|
С4 — анализаторы |
спектра; |
|
С6 |
— измерители |
нелинейных искажений; |
С7 |
— осциллографы скоростные, стробоскопические; |
|
С8 |
— осциллографы запоминающие; |
|
С9 |
— осциллографы специальные. |
Подгруппа X (приборы для наблюдения и исследования характеристик радио
устройств) : |
|
|
|
XI — приборы |
для |
исследования амплитудно-частотных характеристик; |
|
Х2 — приборы |
для |
исследования переходных характеристик; |
|
ХЗ — приборы |
для |
исследования фазочастотных |
характеристик; |
Х4 — приборы |
для |
исследования амплитудных |
характеристик; |
Х5 — измерители коэффициента шума;
Х6 — приборы для исследования корреляционных характеристик;
Х8 — установки или приборы для поверки измерителей характеристик радио устройств.
Подгруппа И (приборы для импульсных измерений):
И1 — установки или приборы для поверки приборов для импульсных измерений; И2 — измерители временных интервалов; ИЗ — счетчики числа импульсов;
И4 — измерители параметров импульсов; И9 — преобразователи импульсных сигналов.
Подгруппа П (приборы для измерения напряженности поля и радиопомех):
П1 — установки (приборы) для поверки приборов для измерения напряженности поля
|
и радиопомех; |
|
|
П2 |
— индикатор |
поля; |
|
ПЗ — измерители |
напряженности; |
Л |
|
П4 |
— измерители |
радиопомех; |
|
П7 |
— измерители |
параметров антенн. |
|
|
Подгруппа У (усилители измерительные): |
|
|
У2 |
— усилители селективные; |
|
|
УЗ — усилители |
высокочастотные; |
|
|
У4 — усилители |
низкочастотные; |
|
У5 — усилители напряжения постоянного тока;
У7 — усилители универсальные.
Подгруппа Г (генераторы измерительные):
Гр — установки для поверки измерительных генераторов; Г2 — генераторы шумовых сигналов;
196
ГЗ — генераторы сигналов низкочастотные; Г4 — генераторы сигналов высокочастотные; Г5 — генераторы импульсов;
Гб — генераторы сигналов специальной формы; Г8 — генераторы качающейся частоты (свип-генераторы).
Подгруппа Д (аттенюаторы и приборы для'измерения ослаблений):
Д1 — установки или приборы для поверки аттенюаторов и приборов для измерения ослаблений;
Д2 — аттенюаторы резисторные и емкостные;
ДЗ — аттенюаторы поляризационные;
Д4 — аттенюаторы предельные;
Д5 — аттенюаторы поглощающие;
Д6 — аттенюаторы электрически управляемые;
Д8 — измерители ослаблений.
Подгруппа К (комплексные измерительные установки):
К.2 — установки измерительные комплексные; КЗ — установки измерительные комплексные автоматизированные;
К4 — приборы (блоки) комплексных измерительных установок;
К5 — приборы (блоки) комплексных автоматизированных измерительных устано вок.
Подгруппа Л (приборы общего применения для измерения параметров электрон ных ламп и полупроводниковых приборов):
Л2 — измерителипараметров (характеристик) полупроводниковых приборов; ЛЗ — измерители параметров (характеристик) электронных ламп; Л4 — измерители шумовых параметров полупроводниковых приборов.
Подгруппа Ш (приборы для измерения электрических и магнитных свойств ма териалов):
Ш1 — измерители электрических и магнитных свойств материалов на низких ча стотах;
Ш2 — измерители электрических и магнитных свойств материалов на высоких частотах.
Подгруппа Я (блоки радиоизмерительных приборов):
Я1 — блоки приборов для измерения силы тока, напряжения, параметров компо нентов и цепей с сосредоточенными постоянными;
Я2 — блоки измерителей параметров элементов и трактов с распределенными постоян ными; блоки.приборов для измерения мощности;
ЯЗ — блоки приборов измерения частоты и времени; блоки измерителей разности фаз и группового времени запаздывания;
Я4 — блоки приборов для наблюдения, измерения и исследования формы сигнала
испектра; Я5 — блоки измерителей характеристик радиоуетройств и блоки приборов для им
пульсных измерений; |
|
|
Я6 — блоки |
приборов для измерения напряженности поля и радиопомех и блоки уси |
|
лителей измерительных; |
|
|
Я7 — блоки |
измерительных генераторов и приборов для измерения ослаблений; |
|
Я8 — блоки |
источников питания; |
' |
Я9 — блоки |
преобразователей измерительных; |
блоки для индикации результатов |
измерений; блоки коммутации.
Подгруппа Э (измерительные устройства коаксиальных и волноводных трак
тов):
31— трансформаторы;
32— переход, соединители;
33— переключатели;
34— модуляторы;
197
35 — направленные |
ответвители; |
разветвители; |
датчики |
полных сопротивлений; |
|
36 — вентили; циркуляторы; |
|
|
|
|
|
37 — головки детекторные; головки смесительные; |
|
|
|||
38 — фильтры; |
|
|
|
|
|
39 — нагрузки. |
|
|
|
|
|
Подгруппа Б (источники питания для измерений и радноизыернтельных прибо |
|||||
ров): |
|
|
|
|
|
Б2 — источники переменного тока; |
|
|
|
||
Б4 — источники калиброванного |
напряжения п тока; |
|
|
||
Б5 — источники постоянного тока; |
|
|
|
||
Б6 — источники с регулируемыми параметрами; |
|
|
|
||
Б7 — источники постоянного и переменного тока |
универсальные. |
|
|||
|
|
|
|
П Р И Л О Ж Е Н И Е |
III |
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1 |
П Р И С Т А В К И Д Л Я О Б Р А З О В А Н И Я К Р А Т Н Ы Х И Д О Л Ь Н Ы Х Е Д И Н И Ц |
|
||||
|
(ГОСТ 7663-55) |
|
|
|
|
|
|
|
С окращ енны е обозначения |
|
|
К ратность и |
Н аим енование |
|
лати н ски м и или |
|
|
дольн ость |
приставок |
|
|
||
|
|
русскими буквам и |
греческими буквам и |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ю12 |
тера |
|
т |
т |
|
10° |
гига |
|
г |
G |
|
10е |
мега |
|
м |
М |
|
103 |
кило |
|
К |
к |
|
102 |
гекто |
|
Г |
h |
|
10 |
дека |
|
да |
da |
|
1 0 "1 |
деци |
|
Д |
d |
|
. 10-* |
сантн |
|
С |
С |
|
1 0 "3 |
милли |
|
м |
m |
|
10_в |
микро |
|
мк |
р |
|
1 0 - “ |
нано |
|
н |
n |
|
10-12 |
пико |
|
п |
р |
|
Й г 16. |
фемпо |
|
ф |
f |
|
10-18 |
атто |
|
а |
а |
|
О гл а в л е н и е
|
Стр. |
П редисловие.................................................................................................................................. |
3 |
Ч А С Т Ь 1 ОСНОВНЫЕ |
ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ |
ИЭЛЕКТРОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Гл а в а 1. Классификация измерений и общие свойства измерительных
|
|
|
приборов................................................................................................................ |
|
|
|
|
5 |
|
|
§1- 1. |
Классификация измерений............................................................... |
|
|
5 |
||||
|
§ |
1-2. |
Погрешности измерений...................................................................... |
|
при |
7 |
|||
|
§ |
1-3. Общие свойства электромеханических измерительных |
|
||||||
|
|
|
|
боров ........................................................................................................... |
|
|
|
|
10 |
|
§ |
1-4. |
Общие свойства электронных измерительных приборов . . . . |
19 |
|||||
Г л а в а |
2. |
Основные электромеханические измерительные приборы . . . . |
25 |
||||||
|
§ 2-1. |
Измерительные приборы |
непосредственной |
оценки................. |
|
25 |
|||
|
j § 2-2. |
Логометры ................................................................................................ |
|
|
|
|
36 |
||
|
§ 2-3. |
Измерительные мостовые сх ем ы ...................................................... |
|
|
38 |
||||
|
§ 2-4. Компенсаторы......................................................................................... |
|
|
|
|
44 |
|||
|
§ 2-5. Комбинированные измерительные приборы |
................................ |
|
48 |
|||||
Г л а в а |
3. |
Основные электронные |
измерительные приборы ......................... |
|
50 |
||||
|
§ 3-1. Измерительные генераторы................................................................ |
|
|
50 |
|||||
|
§ 3-2. Электронные осциллографы. ............................................................. |
58 |
|||||||
|
§ 3-3. Электронные вольтметры.................................................................... |
|
|
76 |
|||||
|
§ 3-4. Цифровые вольтметры........................................................................... |
|
|
|
85 |
||||
Ч А С Т Ь |
II |
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН |
|
|
|||||
Г л а в а |
|
4. Измерение тока инапряжения................................... |
|
|
96 |
||||
|
§ |
4-1. |
Методы измерения..................... |
|
•........................................................... |
|
|
96 |
|
|
§ 4-2. |
Измерение постоянного т о к а ............................................................ |
|
|
96 |
||||
|
§ 4-3. |
Измерение тока промышленнойчастоты ...................................... |
|
|
99 |
||||
-- |
§ |
4-4. |
Измерение тока повышенной и высокой частоты...................... |
v |
101 |
||||
|
§ 4-5. |
Измерение напряжения в цепях постоянного т о к а .............. |
*' |
103 |
|||||
|
§ 4-6. |
Измерение напряжения |
на промышленной |
частоте................. |
|
105 |
|||
|
§ 4-7. |
Измерение напряжения на повышенной и высокой частотах |
107 |
||||||
|
§ 4-8. |
Измерение напряжения |
повторяющихся им пульсов............... |
|
112 |
||||
|
§ |
4-9. |
Измерение напряжения одиночных импульсов . . . ............... |
117 |
|||||
Г л а в а |
|
5. Измерениемощности . . |
|
|
|
|
|
||
|
§ |
5-1. |
Общие сведения.................................................................................. |
|
|
|
/ |
120 |
|
|
§ |
5-2. |
Измерение мощности в цепях постоянного тока и тока про |
|
|||||
|
§ |
5-3. |
мышленной частоты ........................................................................... |
|
|
|
121 |
||
|
Измерение мощности в цепях повышенной ивысокой частот . . |
126 |
|||||||
Г л а в а |
6. |
Измерение частоты и временных интервалов.................................... |
|
|
131 |
||||
|
§ 6-1. Методы измерения частоты................................................................. |
|
|
131 |
|||||
|
§ 6-2. |
Электромеханические |
частотомеры............................................... |
|
|
131 |
199