Согласующее устройство для измерения четырехполюсных радиоэлементов (стр. 6 из 14)
К2влиян.влажн. = 1
К3влиян.атм.давл = 1
Интенсивность отказа схемы
.
Вероятность безотказной работы в течении заданной нароботки tp= 10000 часов равна .
6. КОНСТРУКЦИЯ ТПР
6.1 Общая компоновка
Электронная часть комплекса реализована в виде двух модулей ТПР и КИУ, ТПР выполнен на базе корзины микроЭВМ ДВК -2М причем для электропитания комплекса используется стандартный блок питания БПС 6-1, расположенный в этой корзине.
Другой блок представляет устройство КИУ, в котором сосредоточенны цепи измерения режимов исследуемых РЭ по переменному и постоянному току.
6.2 Блок управления
БУ смонтирован на макетной полупечатной плате, на которой размещены элементы МПУ, АЦП, устройство гальванической развязки, а также модули ЦАП (3 модуля), генератор тока (ГТ_ и питание схемы гальванической развязки с ПК.
6.3 Контрольно-измерительное устройство
Блок КИУ (КД3.097.001СБ) выполнен в виде кассеты 1 (КД3.097.003). Кассета вставляется в корпус по специальным направляющим и фиксируется замком. Крышка 3 крепится к основанию 2 двумя винтами М3 и выполняем эстетически-защитную функцию. Кассета КД3.097.003СБ содержит основание 1, устройство 2 (плата УУКР), плату 3 (устройство ПУ), модуль 4 (устройство ИГ), лицевую панель 5, заднюю панель 6, стойки 7 и уголки 8 для крепления платы 3, резистор 9 и гнезда 10 с элементами крепления 14, 15 и ручкой 17, винты 11, 12 с элементами крепления 18,16.
6.4 Измерительные головки
В процессе проектирования были разработаны модули устройств А1 (контактная панель (КП) КД5.192.003) и А3 (ТА КД5.192.002).
Сконструированный вариант КП предназначен для измерения транзисторов серий КТ201, 203, 313 и других с аналогичными корпусами, при этом были приняты меры для уменьшения погрешности измерения индуктивности эмиттерного вывода за счет корректного подключения транзистора, а также уменьшения влияния индуктивности коллекторных и базовых измерительных цепей за счет рационального подключения измерительного входа ВВ.
7. Программные средства
7.1 Концептуальный пакет программ управления тестером
Структурная схема пакета программ для управления тестером в процессе измерения статических и динамических параметров радиоэлементов, принятой выше номенклатуры, приведена на рис.7.1.
Структура пакета программ управления тестером статических и динамических параметров радиоэлементов
 Рис.14 |
Пакет программ управления тестером (ППУТ) содержит два блока программ: пакет блока измерения (ПБИ) и пакет блока калибровки (ПБК).
В ПБИ входят программы идентификации вольт-амперных характеристик (ВАХ), частотных характеристик (ЧХ), факторных статистических моделей (ФСМ) и графических моделей (ГМ). Пакет ВАХ предназначен для формирования макромоделей диодов (Д), биполярных транзисторов (БТ), полевых транзисторов (ПТ), микросхем (МС) и операционных усилителей (ОУ). Каждый из блоков Д, БТ, ПТ, МС и ОУ может представлять собой пакет из нескольких управляющих программ, каждая из которых отражает специфику измерения конкретного элемента (заметим, что только полупроводниковые диоды делятся на 15 принципиальных классов).
Пакет ЧХ содержит блоки пассивных двухполюсников (ПДП), пассивных четырехполюсников (ПЧ), пассивных многополюсников (ПМ), динамических параметров двухполюсников (ДД), динамических параметров биполярных транзисторов (ДБТ), динамических параметров микросхем (ДМС) и динамических параметров ОУ (ДОУ). Каждый из указанных блоков в принципе представляет собой пакет управляющих программ отражающих не только специфику измеряемого элемента, но и вид модели, например графической или факторной.
В результате реализации измерений согласно пакетов ВАХ, ЧХ, ФСМ, ГМ формируется информационная база данных элементов, управляемая программой ИБДЭ.
Пакет ПБК содержит блоки калибровки режимов измерения ВАХ (КВАХ), частотных характеристик (КЧХ), факторных моделей (КФМ), графических моделей (КГМ), которые объединяются пакетом оптимизации (ОПТ). При реализации программ КВАХ, КЧХ, КФМ, КГМ и ОПТ в качестве основных модулей используются программы из пакетов ВАХ, ЧХ, ФСМ и ГМ, а также априорная информация, содержащаяся в ИБДЭ.
В результате реализации работы в пространстве пакета ПБК определяется оптимальный режим работы тестера для конкретного радиоэлемента. Данные калибровки записываются в информационную базуданных калибровки, управляемую программой ИБДК и используемых при реализации пакета ПБИ, если пространство режимов измеряемого элемента уже определено в ИБДК.
7.2 Предложения о порядке разработки пакета ППУТ
Базовым способом измерения является алгоритм определения Y-параметров многополюсника, приведенный в [9] и описанный в пунктах 3.3 - 3.4. По данным факторных уравнений Y-матриц могут быть вычислены:
- параметры малосигнальных эквивалентных схем;
- динамические емкости нелинейных моделей диодов и
транзисторов;
- зависимости параметров эквивалентных схем от режима диодов,
транзисторов и микросхем по постоянному току.
В этой связи в первую очередь реализовать базовые программы из пакетов ЧХ и ФСМ, а именно программы блоков ПДП, ПЧ, ДД и ДБТ. Причем эти программы имеют общее ядро в виде подпрограммы управления тестером и считывания информации, а программы ПДП и ДД отличаются включением в программы пакета ДД соответствующих моделей из пакета ВАХ, а пакеты ПЧ, ПМ и ДБТ, ДПТ и ДМС- включением соответствующих "статических" блоков из пакета ВАХ.
Реализация перечисленных программ позволит организовать ИБДЭ, и определить необходимые условия для организации пакета ПБК и базы данных ИБДК.
7.3 Виртуальный драйвер поддержки протокола V.24
Для работы МПУ осуществляющего обмен информацией с ПК, необходима программа эмулирующая на программном уровне протокол обмена по последовательному порту V.24.
Данная программа написана на языке ассемблера с использованием программного эмулятора процессора класса ВЕ35 написанного для компьютера IBM-PC на языке высокого уровня Pascal - 7.0.
Драйвер поддержки протокола V.24, в дальнейшем драйвер, позволяет кроме обмена данными с ПК осуществлять управление всеми составными частями комплекса с помощью программирования регистров.
Подробнее остановимся на работе программы, листинг которой представлен в прил.18. Алгоритм программы представлен на рис. 15.
Программа реализует программную поддержку протокола V.24, что накладывает свой отпечаток на структуру программы. После запуска программа начинает ожидать стартовый бита, по пришествии которого происходит последовательный прием 8 бит, которые образуют байт команды. В зависимости от команда происходит соответствующее ветвление по структуре алгоритма и выполнения заложенных действий.
Для управления МПУ существует набор команд (табл.6) состоящих из 1 или 2 байт.
Таблица 6
Команды управления
| Команда | Назначение | Количество бит | |
| DEC | BIN | ||
| 17 | 0001 0001 | Чтение Р2 | 1 |
| 128+ | 1000 хххх | Запись в регистры | 2 |
| 144+ | 1001 хххх | Чтение регистров | 1 |
| 0 | 00000000 | Запись Р1 | 2 |
| 1 | 00000001 | Запись Р2 | 2 |
| 32 | 00100000 | Чтение Т1 | 1 |
2-х байтных командах, предназначенных для управления АЦП, передачи информации в ЦАП, или внешнее ОЗУ (регистры), вторым
Алгоритм работы виртуального драйвера
1Начало
2CBYTE=127
ENTOCLK
3Вывод в порт
Р1 числа 127
4Вывод в порт
Р2 числа 0 
5LOAD
6RBYTE = A
