Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Атамалян Э.Г. Методы и средства измерения электрических величин учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
164
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.26 Mб
Скачать

ЭИС 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

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