本實(shí)用新型涉及二極管領(lǐng)域,具體而言,涉及一種二極管測(cè)量?jī)x及其系統(tǒng)。
背景技術(shù):
二極管作為電子器件中重要的組成部分,對(duì)于電子產(chǎn)品的質(zhì)量性能具有決定性作用。通常,為了滿足二極管產(chǎn)品的高可靠性標(biāo)準(zhǔn),需要在二極管生產(chǎn)出廠前通過測(cè)試其電性參數(shù)比對(duì)進(jìn)行檢驗(yàn)。
在二極管電性參數(shù)測(cè)試中,其中一個(gè)很重要的測(cè)試參數(shù)就是關(guān)于二極管反向漏電流特性的測(cè)試,因?yàn)樵撎匦圆环蠘?biāo)準(zhǔn)很有可能導(dǎo)致電子器件的失效工作,更甚者會(huì)引發(fā)安全事故,因此,這就需要精度較高的測(cè)量?jī)x器來準(zhǔn)確的測(cè)量,從而正確的評(píng)價(jià)二極管的可靠性。
目前,用于測(cè)量二極管反向漏電流的測(cè)試儀器主要存在的問題是測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)太復(fù)雜且測(cè)量精度不高,不能夠滿足動(dòng)態(tài)測(cè)試電參數(shù)的實(shí)際需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種二極管測(cè)量?jī)x,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,測(cè)量精度高,能夠滿足動(dòng)態(tài)測(cè)試漏電流的需求,幫助測(cè)試人員篩選反向特性曲線不良的二極管。
本實(shí)用新型的另一目在于提供一種二極管測(cè)量系統(tǒng),其可動(dòng)態(tài)的測(cè)量二極管的反向漏電流,并且其自身穩(wěn)定性高、測(cè)量精度滿足評(píng)價(jià)二極管可靠性的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
本實(shí)用新型的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種二極管測(cè)量?jī)x,其包括用于測(cè)量二極管漏電流的恒溫測(cè)量室、電橋電路、放大器和顯示裝置,上述恒溫測(cè)量室、電橋電路、放大器和顯示裝置依次連接。
在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,上述恒溫測(cè)量室內(nèi)設(shè)置有用于與二極管連接的正極連接部和負(fù)極連接部,正極連接部與電橋電路正極連接,負(fù)極連接部與電橋電路負(fù)極連接。
在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,上述顯示裝置包括控制器和顯示器,控制器的一端與放大器連接,另一端與顯示器連接。
在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,上述控制器為單片機(jī)。
在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,上述顯示器為L(zhǎng)ED顯示器。
在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,上述電橋電路為直流電橋電路。
在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,上述電橋電路為電壓輸出型電橋電路。
在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,上述放大器為低溫漂型運(yùn)算放大器。
在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,上述放大器為高輸入阻抗集成運(yùn)算放大器。
一種二極管測(cè)量系統(tǒng),其包括上述的二極管測(cè)量?jī)x。
本實(shí)用新型實(shí)施例的有益效果是:通過將二極管置于恒溫測(cè)量室進(jìn)行測(cè)量降低了二極管漏電流測(cè)試過程中受溫度的影響,提高了最終漏電流測(cè)量數(shù)值的穩(wěn)定性;通過電橋電路對(duì)于測(cè)量微弱電流的優(yōu)勢(shì),將輸入的微弱漏電流轉(zhuǎn)換成電壓輸出,提供給放大器;經(jīng)過放大器的信號(hào)放大作用進(jìn)一步提高測(cè)量精度;通過顯示裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和顯示功能將測(cè)試的漏電流結(jié)果輸出,實(shí)現(xiàn)了測(cè)試數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確的表達(dá)。具有上述二極管測(cè)量?jī)x的測(cè)量系統(tǒng),測(cè)試二極管的反向漏電流不但穩(wěn)定性高,而且精度和準(zhǔn)確度均比較高。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供二極管測(cè)量?jī)x的平面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供電橋電路的平面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供二極管測(cè)量?jī)x的平面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供二極管測(cè)量?jī)x的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖標(biāo):100-二極管測(cè)量?jī)x;200-二極管測(cè)量?jī)x;300-二極管測(cè)量?jī)x;120-恒溫測(cè)量室;140-電橋電路;P-檢流計(jì);Rx-被測(cè)臂;R2-比例臂;R3-比例臂;R4-比較臂;160-放大器;180-顯示裝置;182-控制器;184-顯示器;220-恒溫測(cè)量室;240-電橋電路;260-放大器;280-顯示裝置;320-恒溫測(cè)量室;340-電橋電路;342-數(shù)據(jù)采集裝置;360-放大器;380-顯示裝置;382-控制器;384-顯示器。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。
因此,以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本實(shí)用新型的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
第一實(shí)施例
請(qǐng)參照?qǐng)D1,本實(shí)施例提供了一種二極管測(cè)量?jī)x100,其用于動(dòng)態(tài)測(cè)量二極管的反向漏電流,其包括用于測(cè)量二極管漏電流的恒溫測(cè)量室120、電橋電路140、放大器160和顯示裝置180,恒溫測(cè)量室120、電橋電路140、放大器160和顯示裝置180依次連接。需要說明的是,上述反向漏電流指的是在對(duì)二極管外加反向電壓不超過一定范圍時(shí),二極管兩極的少數(shù)載流子漂移所形成的反向電流;另外,上述恒溫測(cè)量室120、電橋電路140、放大器160以及顯示裝置180之間依次連接的連接方式為電連接或者以數(shù)據(jù)傳輸方式的電路連接。
進(jìn)一步地,由于二極管的反向漏電流受溫度影響很大,這在一定程度上會(huì)影響二極管電性測(cè)試過程中的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。因此,本實(shí)施例設(shè)置恒溫測(cè)量室120來控制二極管在電性測(cè)試過程中的環(huán)境溫度,從而保證二極管溫度相對(duì)恒定的要求。需要說明的是,恒溫測(cè)量室120是由保溫材料構(gòu)成的箱體結(jié)構(gòu)圍成,其內(nèi)部設(shè)置有兩兩連接的加熱裝置、溫度傳感器和溫度控制系統(tǒng)。
進(jìn)一步地,恒溫測(cè)量室120內(nèi)具體的溫度控制過程為:在開始進(jìn)行測(cè)試時(shí),加熱裝置在溫度控制系統(tǒng)的控制命令下開始加熱,待加熱裝置提供的熱量使得恒溫測(cè)量室120內(nèi)溫度達(dá)到目標(biāo)溫度要求,溫度傳感器就會(huì)被觸發(fā),將熱量達(dá)標(biāo)信息傳遞給溫度控制系統(tǒng),此時(shí)溫度控制系統(tǒng)會(huì)向加熱裝置發(fā)出命令,使加熱裝置處于保溫模式。因此,通過加熱裝置、溫度傳感器和溫度控制系統(tǒng)對(duì)恒溫測(cè)量室120內(nèi)的溫度進(jìn)行循環(huán)調(diào)整下,恒溫測(cè)量室120內(nèi)的溫度始終維持相對(duì)恒定,避免溫度漂移現(xiàn)象的發(fā)生,保證了二極管漏電流測(cè)試的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。
進(jìn)一步地,二極管反向漏電流的測(cè)量是通過將二極管反向接入恒溫測(cè)量室120內(nèi)設(shè)置的正極連接部和負(fù)極連接部來進(jìn)行的。其中,正極連接部與電橋電路140的正極連接,負(fù)極連接部與電橋電路140的負(fù)極連接。需要說明的是,為了提高電橋電路140對(duì)二極管的測(cè)試精度,本實(shí)施例提供的電橋電路140為直流式的電橋電路140。
進(jìn)一步地,請(qǐng)參照?qǐng)D2,直流式的電橋電路140是由檢流計(jì)P、被測(cè)臂Rx、比例臂R2、比例臂R3和比較臂R4組成,其中,當(dāng)電橋電路140的正負(fù)極分別與恒溫測(cè)量室120中的正極連接部和負(fù)極連接部電連接,待測(cè)二極管反向接入正極連接部和負(fù)極連接部且電橋電路140平衡(檢流計(jì)P讀數(shù)為零)時(shí),被測(cè)臂Rx表示二極管的反向電阻,同時(shí)在電橋電路140的正負(fù)極并聯(lián)引線,作為電橋電路140的輸出端。需要說明的是,電橋電路140既為直流式,也為電壓輸出型,即電橋電路140的輸出端輸出的為被測(cè)二極管的電壓。電壓輸出型的電橋電路140既可以滿足放大器160對(duì)于電壓直接進(jìn)行放大的需要,也能夠減少電橋電路140與放大器160之間進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換的能量損失,有利于在簡(jiǎn)化二極管測(cè)量?jī)x100結(jié)構(gòu)的同時(shí),提高二極管測(cè)量?jī)x100的工作效率。
進(jìn)一步地,使用放大器160對(duì)被測(cè)二極管的電壓進(jìn)行放大,主要是為了使計(jì)算的二極管漏電流數(shù)值更加精確和準(zhǔn)確。優(yōu)選地,為了更加符合二極管反向阻抗大、反向漏電流小的特點(diǎn),本實(shí)施例所使用的放大器160為高輸入阻抗集成運(yùn)算型的放大器160,經(jīng)過此類型放大器160的電壓放大作用后,放大器160將自身放大后的電壓輸出給顯示裝置180。
顯示裝置180主要是對(duì)高輸入阻抗集成運(yùn)算型放大器160輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,并對(duì)轉(zhuǎn)換處理過的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示,其包括控制器182和顯示器184,其中,控制器182的一端與放大器160連接,另一端與顯示器184連接。
進(jìn)一步地,控制器182為一單片機(jī),主要是將接受的電壓電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并及時(shí)傳輸給顯示器184進(jìn)行顯示。需要說明的是,為了使顯示器184具有最佳的顯示效果和工作穩(wěn)定性,本實(shí)施例所采用的顯示器184為L(zhǎng)ED型的顯示器184。另外,需要強(qiáng)調(diào)的是,在其它實(shí)施例中,并不僅限于本實(shí)施例所介紹的這一種顯示器184,還可以是LCD顯示器、CRT顯示器等。
本實(shí)施例提供的二極管測(cè)量?jī)x100的工作原理:首先,將恒溫測(cè)量室120的開關(guān)打開,調(diào)節(jié)恒溫測(cè)量室120內(nèi)部的溫度,使其處于相對(duì)恒定的狀態(tài);待恒溫測(cè)量室120內(nèi)部溫度基本保持不變時(shí),將待測(cè)二極管的兩極反向接入恒溫測(cè)量室120的正極連接部和負(fù)極連接部,打開電橋電路140的直流電源作為外界給予電橋電路140的激勵(lì)電壓,通過電橋電路140可以測(cè)試出二極管的反向電阻;然后二極管兩端的反向電壓被輸送到放大器160中進(jìn)行放大,再將放大后的電壓信號(hào)傳輸?shù)斤@示裝置180中進(jìn)行處理并顯示,得到放大后的二極管反向電壓;最后,通過測(cè)得的二極管反向電壓、反向電阻以及放大倍數(shù)之間的關(guān)系計(jì)算得到二極管的反向漏電流。
本實(shí)施例還提供了一種二極管測(cè)量系統(tǒng),其包括上述的二極管測(cè)量?jī)x100。該二極管測(cè)量系統(tǒng)中,二極管測(cè)量?jī)x100結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且能夠精確測(cè)量出二極管反向電參數(shù),滿足了測(cè)試人員在二極管動(dòng)態(tài)測(cè)試過程中對(duì)于電參數(shù)高精確度的要求。
第二實(shí)施例
請(qǐng)參照?qǐng)D3,本實(shí)施例提供了一種二極管測(cè)量?jī)x200,其包括用于測(cè)量二極管反向漏電流的恒溫測(cè)量室220、電橋電路240、放大器260和顯示裝置280,其中恒溫測(cè)量室220、電橋電路240、放大器260和顯示裝置280依次進(jìn)行電連接。本實(shí)施例大致與第一實(shí)施例提供的二極管測(cè)量?jī)x100相同,不同之處在于,本實(shí)施例中的放大器260與第一實(shí)施例中的放大器160不同。
進(jìn)一步地,本實(shí)施例的放大器260為低溫漂型放大器260,這種類型的放大器260具有放大倍數(shù)高且不隨外界溫度變化而變化的優(yōu)點(diǎn),故使用此類型的放大器260不僅能夠提高二極管反向電性參數(shù)測(cè)試的精確度,而且也能夠提高測(cè)量數(shù)值的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。
本實(shí)施例還提供了一種二極管測(cè)量系統(tǒng),其能夠測(cè)量二極管的反向電性參數(shù),如反向電壓、反向電阻、反向漏電流等。本實(shí)施例提供的二級(jí)管測(cè)量系統(tǒng)包括本實(shí)施例提供的二極管測(cè)量?jī)x200,通過此二極管測(cè)量系統(tǒng)所測(cè)得的二極管反向電性參數(shù),精確度和準(zhǔn)確度高,能夠滿足測(cè)試人員對(duì)于動(dòng)態(tài)測(cè)試二極管的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
第三實(shí)施例
請(qǐng)參照?qǐng)D4,本實(shí)施例提供了一種二極管測(cè)量?jī)x300,其用于動(dòng)態(tài)測(cè)量二極管的反向漏電流,其包括用于測(cè)量二極管反向漏電流的恒溫測(cè)量室320、電橋電路340、放大器360和顯示裝置380,恒溫測(cè)量室320、電橋電路340、放大器360和顯示裝置380依次進(jìn)行連接。需要說明的是,恒溫測(cè)量室320、電橋電路340、放大器360和顯示裝置380之間的連接為電連接或者數(shù)據(jù)傳輸方式的電連接。另外,需要強(qiáng)調(diào)的是,本實(shí)施例提供的二極管測(cè)量?jī)x300大致與第二實(shí)施例提供的二極管測(cè)量?jī)x200相同,不同之處在于,本實(shí)施例中的電橋電路340與第一實(shí)施例中的電橋電路240不同,具體地,本實(shí)施例中的電橋電路340還設(shè)置有數(shù)據(jù)采集裝置342,且數(shù)據(jù)采集裝置342與顯示裝置380的控制器382以數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行電連接。
進(jìn)一步地,由于本實(shí)施例提供的二極管測(cè)量?jī)x300主要用于動(dòng)態(tài)測(cè)量二極管的反向漏電流,因此,反向漏電流數(shù)值的準(zhǔn)確性和及時(shí)表達(dá)是評(píng)價(jià)此儀器極為關(guān)鍵的兩個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)。上述第二實(shí)施例中提供的二極管測(cè)量?jī)x200是結(jié)合放大后測(cè)量的反向電壓數(shù)值、反向電阻以及放大倍數(shù)中間的線性關(guān)系進(jìn)行人工計(jì)算得到反向漏電流,這不但比較麻煩,而且還會(huì)因?yàn)殚g接取值計(jì)算的原因降低漏電流數(shù)值的計(jì)算準(zhǔn)確度,因此,本實(shí)施例提供的二極管測(cè)量?jī)x300通過設(shè)置數(shù)據(jù)采集裝置342,將所測(cè)的二極管反向電阻的數(shù)值信息進(jìn)行采集和傳輸。
更進(jìn)一步地,數(shù)據(jù)采集裝置342將采集來的二極管反向電阻參數(shù)通過數(shù)據(jù)線直接傳輸給顯示裝置380中控制器382,控制器382接受數(shù)據(jù)采集裝置342傳輸?shù)姆聪螂娮栊畔⒉⑦M(jìn)行儲(chǔ)存;待放大器360將放大后的反向電壓信息輸送給控制器382后,控制器382將反饋的反向電壓和反向電阻轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并且根據(jù)反向電壓和反向電阻的線性關(guān)系運(yùn)算得到反向漏電流的數(shù)據(jù)結(jié)果,最后,通過數(shù)據(jù)線將反向漏電流的數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸給顯示器384,測(cè)試人員便可立馬得到二極管測(cè)量?jī)x300的反向漏電流數(shù)值。
本實(shí)施例提供的二極管測(cè)量?jī)x300的工作原理:首先,將恒溫測(cè)量室320的開關(guān)打開,調(diào)節(jié)恒溫測(cè)量室320內(nèi)部的溫度,使其處于相對(duì)恒定的狀態(tài);待恒溫測(cè)量室320內(nèi)部溫度基本保持不變時(shí),將待測(cè)二極管的兩極反向接入恒溫測(cè)量室320的正極連接部和負(fù)極連接部,打開電橋電路340的直流電源作為外界給予電橋電路340的激勵(lì)電壓,通過電橋電路340可以測(cè)試出二極管的反向電阻,然后電橋電路340將二極管兩端的反向電壓輸送到放大器360中進(jìn)行放大,與此同時(shí)數(shù)據(jù)采集裝置342將測(cè)試的反向電阻進(jìn)行采集并通過數(shù)據(jù)線直接傳輸給顯示裝置380中控制器382,控制器382接受數(shù)據(jù)采集裝置342傳輸?shù)姆聪螂娮栊畔⒉⑦M(jìn)行儲(chǔ)存;待放大器360將放大后的反向電壓信息輸送給控制器382后,控制器382將反饋的反向電壓和反向電阻轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并根據(jù)反向電壓和反向電阻的線性關(guān)系運(yùn)算得到反向漏電流的數(shù)據(jù)結(jié)果,最終傳輸給顯示器384進(jìn)行顯示。
本實(shí)施例還提供了一種二極管測(cè)量系統(tǒng),其包括本實(shí)施例提供的二極管測(cè)量?jī)x300。與第二實(shí)施例提供的二極管測(cè)量系統(tǒng)相比,本實(shí)施例的二極管測(cè)量系統(tǒng)不但測(cè)量精度更高,而且測(cè)量過程更加簡(jiǎn)單方便。
綜上所述,本實(shí)用新型通過將二極管置于恒溫測(cè)量室進(jìn)行測(cè)量降低了溫度變化對(duì)于二極管反向漏電流測(cè)試過程中的影響,提高了最終漏電流測(cè)量數(shù)值的穩(wěn)定性;通過電橋電路對(duì)于測(cè)量微弱電流的優(yōu)勢(shì),將輸入的微弱反向漏電流轉(zhuǎn)換成電壓并輸給放大器進(jìn)行放大,提高了二極管測(cè)量?jī)x的測(cè)量精度;通過設(shè)置數(shù)據(jù)采集裝置以及利用顯示裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和顯示功能,實(shí)現(xiàn)了測(cè)試數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確的表達(dá);另外,具有上述二極管測(cè)量?jī)x的測(cè)量系統(tǒng),不但系統(tǒng)穩(wěn)定性好,而且具有高精度和高準(zhǔn)確度的優(yōu)點(diǎn)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。