 |
Тема 2.2. Измерение параметров полупроводниковых приборов
|
|
|
|
Методы измерений параметров п/п диодов и транзисторов на НЧ и ВЧ при малых и больших сигналах. Измерители параметров биполярных транзисторов на НЧ и ВЧ. Измерители параметров полевых транзисторов на НЧ и ВЧ. Измерители параметров интегральных микросхем (ИС).
Методические указания
При изучении методов измерения дифференциальных сопротивлений (проводимостей) п/п диодов и транзисторов на переменном токе следует уяснить особенности этих измерений при необходимости обеспечения питания измеряемых объектов постоянным током и обеспечения соответствующей развязки цепей питания от измерительных. Необходимо ознакомиться с методами обеспечения в измерителях малосигнальных параметров транзисторов режимов «холостого хода» (на входе) и «короткого замыкания» (на выходе) по переменному току на НЧ и ВЧ при измерениях Н-параметров (или Y-параметров).
Литература: [4, п. 13.5], [6, гл.14]
Вопросы для самопроверки
1. Какие методы и приборы можно использовать для измерения параметров п/п диодов?
2. Какие методы используются для измерения малосигнальных (дифференциальных) параметров транзисторов?
3. Как в измерителях параметров транзисторов обеспечиваются режимы «холостого хода» и «короткого замыкания» по переменному току на НЧ и ВЧ?
4. Какие существуют приборы для измерения малосигнальных параметров биполярных транзисторов, их устройство и принцип работы?
5. Какие существуют приборы для измерения параметров полевых транзисторов, их устройство и принцип работы?
6. Как определяются работоспособность и параметры интегральных микросхем (ИС), какие для этого используются приборы?
Тема 2.3. Измерение параметров четырехполюсников
|
|
|
Измерители АЧХ четырехполюсников (панорамные) на НЧ и ВЧ. Измерения S-параметров четырехполюсников на СВЧ. Измерители комплексных коэффициентов передачи и отражения на ВЧ и СВЧ. Измерение шумовых параметров четырехполюсников.
Методические указания
При изучении панорамных измерителей АЧХ следует обратить внимание на их сходство с панорамными анализаторами спектра и др. панорамными приборами (оно проявляется в наличии генератора качающейся частоты (ГКЧ), управляемого от генератора развертки индикатора на ЭЛТ). При изучении методов измерения S-параметров четырехполюсников на СВЧ нужно уяснить их особенности по сравнению с измерениями Н (Y)-параметров на НЧ. Для хорошего усвоения материала по измерению шумовых параметров четырехполюсников необходимо уяснить определения различных шумовых параметров (шумовые сопротивления (проводимости), коэффициент шума, шумовая температура и др.) и связь между ними.
Литература: [3, р. 11, 13], [4, гл. 14].
Вопросы для самопроверки
1. Для чего в панорамных измерителях (АЧХ и др.) используется генератор качающейся частоты?
2. Каково устройство и принцип работы панорамного измерителя АЧХ?
3. Что такое S-параметры четырехполюсника и как они измеряются на СВЧ?
4. Каково устройство и принцип работы измерителей комплексных измерителей коэффициентов передачи и отражения на ВЧ и на СВЧ?
5. Какие известные шумовые параметры четырехполюсника и как они связаны друг с другом?
6. Как измеряются шумовые параметры четырехполюсников на НЧ и ВЧ?
Раздел 3. автоматизация радиоизмерений
Тема 3.1. Исторические аспекты автоматизации
Цели и задачи автоматизации измерений. Первые шаги автоматизации, создание панорамных измерителей различных величин и характеристик. Автоматизация цифровых измерений и приборов, создание автоматизированных измерительных систем и комплексов.
|
|
|
Методические рекомендации
При изучении измерителей частотных характеристик радиосигналов и цепей обратить внимание на их общие особенности: создание частотного масштаба по горизонтальной оси с помощью генераторов качающейся частоты (ГКЧ), модуляции частоты которых осуществляется от пилообразного напряжения генератора развертки осциллографического индикатора. Обратить также внимание на необходимость детектора в канале вертикального отклонения луча.
При ознакомлении с путями автоматизации измерений с помощью цифровых измерительных приборов необходимо обратить внимание на общность счетных и индикаторных блоков различных цифровых приборов, а также на возможность дистанционного управления их работой. Это позволяет объединять цифровые приборы с ЭВМ, которые осуществляют автоматизацию управлении работой приборов и обработки результатов измерений.
Литература: [2, гл.14], [3, п.2.6.3, 3.5, 4.2.6, 9.3, 10.5, 11.4, 12.3.8, 13.3.5, 14.4], [4, п. 14.3,15.5, 16.1,16.2], [6, п. 16.1, 16.3, 16.5].
Вопросы для самопроверки
1. Каковы возможности автоматизации измерений с помощью панорамных измерителей различных характеристик?
2. Какие общие особенности имеют панорамные измерители различных характеристик?
3. Как создается частотный масштаб по горизонтали в панорамных измерителях частотных характеристик?
4. Какие общие блоки имеют различные цифровые измерительные приборы и каковы возможности дистанционного управления их работой?
5. Как можно объединить цифровые измерительные приборы с ЭВМ для автоматизации управления работой приборов и обработки результатов измерений?
Тема 3.2. Автоматизация цифровых измерительных приборов (ЦИП)
Расширение функциональных возможностей ЦИП путём встраивания в них дополнительных узлов (вычислительных, сервисных). Автоматизация ЦИП на основе микропроцессоров и микро ЭВМ.
Методические указания
Новые возможности автоматизации ЦИП связаны с появлением и внедрением микропроцессоров (МП) и микро-ЭВМ (в т.ч. однокристальных). Они встраиваются в ЦИП и позволяют организовать их автоматическую работу по заданным программам с осуществлением самодиагностики после включения, самокалибровки и обработки результатов измерений (с их запоминанием).
|
|
|
Литература: [4, п.16.1], [6, п.16.2, 16.7], [ 7 ]
Вопросы для самопроверки
1. Какие новые возможности автоматизации даёт применение в ЦИП микропроцессоров (МП) и микро-ЭВМ?
2. Какие существуют цифровые вольтметры (мультиметры) с встроенными МП, каковы их особенности и возможности?
3. Какие существуют цифровые частотомеры с встроенными МП (и микро ЭВМ), каковы их особенности и возможности?
4. Какие существуют цифровые измерители параметров модуляции с встроенными МП (и микро-ЭВМ), каковы их особенности и возможности?
5. Какие существуют цифровые осциллографы с встроенными МП (и микро-ЭВМ), каковы их особенности и возможности?
Тема 3.3. Создание измерительно-вычислительных комплексов (ИВК) и систем (ИВС) на основе ЭВМ, объединенных с ЦИП
Принципы построения интерфейсов для создания ИВК и ИВС, их разновидности. Интерфейс (стандартизированный) для измерительных систем (приборный интерфейс МЭК-канал общего пользования (КОП)): особенности построения и функционирования.
«Виртуальные» измерительные приборы на базе персональных компьютеров (ПК) – последние достижения автоматизации радиоизмерений.
Методические указания
Следует уяснить что ИВК и ИВС представляют собой зачастую сложные автоматизированные системы сбора и обработки измерительной информации от множества различных источников (датчиков, ЦИП и др.) и предназначены для диагностики состояния и управления работой сложных объектов (технических устройств и систем, производственно-технологических процессов, подразделений, предприятий, научно-исследовательских комплексов…) с использованием ЭВМ различной сложности. Для объединения ЭВМ с ЦИП были разработаны различные виды интерфейсов, в частности универсальный приборный интерфейс МЭК-канал общего пользования (КОП) с которым следует ознакомиться подробно.
Последние достижения автоматизации связаны с созданием «виртуальных» измерительных приборов и генераторов на основе ПК, для ознакомления с которыми необходимо использовать дополнительную литературу.
|
|
|
Литература: [2, гл.14], [4, гл. 16], [5, п.16.4, 16.5], [10]
Вопросы для самопроверки
1. Что такое ИВК и ИВС, что входит в их состав?
2. Какие существуют интерфейсы для объединения ЭВМ с ЦИП (в составе ИВК и ИВС)?
3. Как устроен и работает «приборный» интерфейс (КОП)?
4. Что необходимо добавить к ПК для создания «виртуальных» приборов?
5. Какие виды «виртуальных» приборов существуют?
Заключение
Современное состояние радиоизмерительной техники и тенденции её развития.
Методические указания
При изучении этой заключительной темы нужно использовать, в основном, справочную литературу. Следует уделить внимание вопросам государственного надзора за электрорадиоизмерительной аппаратурой и соблюдении техники безопасности при её эксплуатации.
Тенденции развития радиоизмерительной техники связаны со всё более широким внедрением МП и микроконтроллеров в различные ЦИП для расширения их функциональных и сервисных возможностей при одновременном снижении массогабаритных показателей и энергопотребления, а также с всё более расширяющейся номенклатурой «виртуальных» ЦИП на основе ПК (которые используются сейчас практически всеми и повсеместно).
Литература: [1, 2, 3, 4], Заключения,[12,13]
Вопросы для самопроверки
1. Какими признаками характеризуется современное состояние радиоизмерительной техники?
2. Какие новые интерфейсы для связи с ПК имеют современные модели ЦИП?
3. Что вызвало тенденцию создания «виртуальных» измерительных приборов на базе ПК?
4. Какую роль в развитии «виртуальных» приборов играет состояние и развитие парка ПК?
|
|
|
