Технічні науки / 6. Електротехніка та радіоелектроніка

к.т.н. Р.В. Бараненко,

В.С. Тверезовський

Херсонський національний технічний університет

ТЕХНІЧНІ АСПЕКТИ ПРОЕКТУВАННЯ

ПРИСТРОЮ ДЛЯ КЛАСИФІКАЦІЇ РАДІОЕЛЕМЕНТІВ

Постійний розвиток засобів вимірювання й контролю різноманітних параметрів виробів і процесів є невід'ємною частиною науково-технічного прогресу. В цей час істотний вплив на методи побудови вимірювальних систем робить використання ЕОМ для обробки результатів вимірювання й керування різними процесами [1].

Одним з основних завдань при розробці вимірювальних систем є підвищення точності, швидкодії й збільшення діапазону вимірюваних величин.

Особливо доцільно використати пристрій класифікації радіоелементів у тих випадках, коли електричний сигнал, пропорційний вимірюваному параметру радіоелемента, містить випадкову складову, наприклад при розбраковуванні (класифікації) напівпровідникових приладів за імпульсними параметрами, добротності й т.п.

Відомий пристрій для розбраковування напівпровідникових приладів, що містить джерело струму емітера й напруги колектора, елемент пам'яті, генератор вимірювального струму, ключ, граничний пристрій, генератор інтервалу часу, джерело опорної напруги й джерело напруги порівняння, причому вихід джерела опорної напруги з'єднаний з одним з виходів генератора вимірювального струму, одне виведення елемента пам'яті з'єднане з виходом джерела струму емітера, інше – з генератором вимірювального струму безпосередньо й через ключ – із клемою для підключення емітера випробуваного приладу й з одним з виведень граничного пристрою, пусковий вхід якого з'єднаний з одним з виходів генератора інтервалу часу, інший вихід якого з'єднаний з керуючим входом ключа й входами джерела струму емітера й напруги колектора, загальна крапка яких з'єднана з виведенням елемента пам'яті й із клемою для підключення бази випробуваного приладу, а клема для підключення колектора з'єднана із джерелом напруги колектора [2]. Недоліком цього пристрою є низька точність розбраковування на групи.

Відомий також пристрій для розбраковування варикапів за добротністю, що містить коливальний контур, джерело напруги зсуву, генератор високочастотного сигналу, підсилювач, блок реєстрації, блок керування, блок виділення екстремуму, піковий детектор, ключ, обчислювальний блок і джерело змінної напруги [3]. Недоліком такого пристрою є низька достовірність класифікації.

Відомий пристрій для розбраковування напівпровідникових приладів за імпульсними параметрами, що містить перетворювач тривалості імпульсу до амплітуди, перетворювачі спаду імпульсу й фронту імпульсу до амплітуди й амплітудні квазіселектори, дешифратор, входи якого з'єднані з виходами амплітудних квазіселекторів, а вихід з'єднаний з індикатором і комутатором базових резисторів [4]. Однак відомий пристрій має низьку достовірність класифікації.

Мета роботи – підвищення достовірності класифікації радіоелементів.

Поставлена мета досягається тим, що до пристрою класифікації радіоелементів [5], що містить блок реєстрації, перетворювач, перший вихід якого з'єднаний з першим виходом блоку керування, другі входи – з виходами випробуваного радіоелемента, вихід – з першими входами нуль-органів, прямий й інверсний виходи кожного з яких з'єднані з першими входами дешифратора, перший вхід – з відповідним виходом джерела опорних напруг, введені тригер, перші й другі елементи АБО, генератор імпульсів, перші й другий елементи І та лічильники, перші входи яких з'єднані з першим входом тригера й другим виходом блоку керування, виходи через відповідні перші елементи І – із входами другого елемента АБО й входами блоку реєстрації, другі входи – з виходами перших елементів АБО, перші входи яких з'єднані з відповідними виходами дешифратора, другі входи – з виходом другого елемента І, з'єднаного першим входом з виходом генератора імпульсів, другим входом з першим виходом тригера, другий вихід якого з'єднаний із другим входом шифратора, другий вхід – з виходом другого елемента АБО, третій вхід із третім виходом блоку керування, з'єднаного з виходом блоку реєстрації.

На рис. 1 наведено структурну схему пристрою.

Рисунок 1 – Структурна схема пристрою

Пристрій [5] містить блок 1 керування, перетворювач 2, генератор 3 імпульсів, тригер 4, блок 5 реєстрації, нуль-органи 6, дешифратор 7, перші елементи АБО 8, лічильники 9, перші елементи І 10, другий елемент АБО 11, другий елемент І 12, джерело 13 опорних напруг, випробуваний радіоелемент 14.

У вихідному стані лічильники скинуті до нульового стану сигналом із блоку 1 керування. Тригер 4 перебуває в стані, при якому його вихідний сигнал забороняє надходження імпульсів з генератора 3 через елемент І 12 на входи елементів АБО 8. З іншого виходу тригера 4 надходить дозвільний потенціал на вхід дешифратора 7. На інформаційних виходах нуль-органів сигнали відсутні. На виходах джерела 13 опорних напруг діють опорні сигнали.

Із приходом випробуваного радіоелемента 14 на вимірювальні позиції за сигналом від блоку 1 керування перетворювач перетворить параметр елемента 14 в електричний сигнал. Цей сигнал надходить на входи нуль-органів, на інші входи яких подаються опорні напруги, щодо яких виробляється класифікація випробуваних радіоелементів 14. При перевищенні якого-небудь опорного рівня напруги вихідним сигналом перетворювача 2 спрацьовує відповідний нуль-орган. Сигнали з виходів нуль-органів надходять на вхід дешифратора 7.

Дешифратор реалізує наступні функції (табл. 1).

Таблиця 1 – Функції, що реалізовані дешифратором

1	0	0	1	0	0	1
0	1	0	1	1	0	1
0	0	1	1	1	1	1

де и – вихідні сигнали дешифратора;

и – вхідні сигнали дешифратора;

– сигнал, що надходить з входу тригера 4.

З виходів дешифратора 7 сигнали надходять через елементи АБО 8 на рахункові входи відповідних лічильників 9. Перетворення параметра радіоелемента до електричного сигналу виробляється кілька разів. Кількість перетворень задає блок 1 керування. Відповідно до кількості перетворень з'являються сигнали на виходах дешифратора 7. З огляду на те, що на виході перетворювача 2 корисний сигнал буде містити випадкову складову (перешкоду), за час перетворення одного параметра радіоелемента 14 сигнали будуть надходити на вхід лічильників з різних виходів дешифратора 7. Лічильники підсумують ці сигнали (імпульси).

Після закінчення перетворень параметра до електричного сигналу, блок керування видає сигнал на вхід тригера 4, встановлюючи його до іншого стану. При цьому тригер виробляє заборонний потенціал, що надходить на вхід дешифратора 7 і дозвільний сигнал на вхід елемента І 12. Після цього імпульси з генератора 3 через елемент І 12 й елементи АБО 8 надходять на рахункові входи лічильників, які підсумують ці імпульси. До цього в лічильниках зафіксована кількість імпульсів, що надійшли з виходів дешифратора 7.

Першим переповниться той лічильник, у якому записано більше число імпульсів, що надійшли з дешифратора 7. При переповненні кожного з лічильників 9 на виході відповідного елемента І з'явиться імпульс. Цей імпульс надходить на входи блоку 5 реєстрації й елемента АБО 11. З виходу елемента АБО 11 імпульс надходить на вхід тригера 4. Тригер 4 встановлюється до іншого стану, забороняючи надходження імпульсів з генератора 3 на входи лічильників. Сигнал з виходу блоку реєстрації 5 надходить на вхід блоку керування, сигналізуючи про те, що визначена група радіоелемента. Блок реєстрації 5 реєструє результат класифікації, після чого схема готова до прийому наступного радіоелемента.

Приналежність радіоелемента до тієї або іншої класифікаційної групи визначається за найбільшим числом, що перебуває в лічильниках. Чим більше кількість перетворень параметра до напруги буде зроблено, тим точніше буде визначено, до якої групи належить випробуваний радіоелемент.

Особливо ефективно використовувати пристрій при великій кількості груп, які незначно відрізняються за значенням параметра одна від одної й при наявності в корисному сигналі випадкової складової.

Таким чином, введення лічильників, елементів 8, 10, 11 й 12 підвищує достовірність класифікації в умовах перешкод і шумів на корисному сигналі вимірюваного параметра.

Література:

1. Тверезовський В.С. Принцип здійснення гнучкого програмного керування елементами вимірювальних систем за аналізом їх експоненціальних параметрів /В.С. Тверезовський, Р.В. Бараненко //Вестник Херсонского государственного технического университета. – 2003. – №2 (18). – С.297-301.

2. Авторское свидетельство СССР №667918, кл. G01R 31/26, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР №613268, кл. G01R 27/26, 1978.

4. Авторское свидетельство СССР №438944, кл. G01R 31/26, 1975 (прототип).

5. Авторское свидетельство СССР №900292 «Устройство для классификации радиоэлементов». Автор: Лубяный В.З., Тверезовский В.С., Полешко Б.П. - М.Кл³. G06F15/46, G01R31/28. - Опубл. 25.01.1982, Бюл. №3.