4. ФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕНСОРОВ ПОГЛОЩАЕМОЙ МОЩНО-СТИ
ИЗЛУЧЕНИ Й
4.1. Макетирование КТС
Макетирование КТС проводилось на основе схемы замещения, представленной на рис. 2.3. В качестве биполярного транзистора VT1 был подобран, путем изме-рения основных параметров, дискретный транзистор КТ 315 Е, характеристики которого соответствуют данным, приведенным в табл. 2.3.
В качестве МОП-транзистора VT2 был выбран интегральный р-канальный МОП-транзистор, входящий в состав ИС серии К 176. Не используя вскрытие корпуса и выделение искомого транзистора на кристалле ИМС, можно применить для этой цели элемент ИС К176ЛП1 [1], заключенный между выводами : 5 - сток; 4 - исток; 3 - затвор; 7 - подложка. Такая замена возможна в том случае, если все остальные внешние выводы микросхемы останутся незадействованы.
Рис. 4.1. Схема установки для измерения пара-метров КТС
Схема установки для измерения статических параметров исследуемой КТС при-ведена на рис. 4.1., а внешний вид макета и фотографии измерительного стенда - на рис. 4.2.
Измерения проводились по три раза в каждой точке ВАХ: для выходных харак-теристик при IБ =5 мкА, 10 мкА, 40 мкА; передаточных - при UКЭ =0.8 В. Затем проводилась статистическая обработка результатов измерений с использованием программы статистической обработки данных STATISTIKA 2.2. Результаты об-работки и полученные зависимости приведены на рис. 4.4 - 4.6.
Как видно из результатов статистической обработки, максимальное значение среднеквадратичной ошибки не превышает 1.53•10-4 А2, а все полученные вели-чины не выходят за пределы 95 % - интервала надежности.
4.4. Макетирование сенсоров поглощаемой мощности ИК-излучения
а) б)
Рис. 4.4. Схема макета СПМИ со входом : а) базой; б) затвором.
В основе макета СПМИ лежит макет КТС, рассмотренный в п.4.1. Т. к., в зависимости от конструктивного исполнения, ЧЭ и УЭ СПМИ представляют со-бой или генератор тока или генератор напряжения, то и в макете использовались соответствующие эквиваленты этих частей сенсора. Варианты схем макетов при-ведены на рис. 4.4. В зависимости от режима работы СПМИ в макете использова-лись два типа генераторов:
- генераторы постоянного тока (напряжения) имитирующие регистрацию моду-лированного ИК (СВЧ) излучения;
- генераторы сигналов специальной формы имитирующие регистрацию излуче-ния с постоянной интенсивностью и частотой.
В качестве прибора, регистрирующего изменение выходного тока КТС, приме-нялся осцилограф. При макетировании не анализировался режим модуляции входного сигнала КТС внешними измерительными импульсами, а исследовалась непосредственная регистрация изменения выходного тока. Для изучения режима измерения излучения с постоянной интенсивностью использовались импульсы пилообразного напряжения от генератора сигналов специальной формы, рабо-тающим в ждущем режиме, а изменение выходного тока КТС регистрировалось электронным осцилографом с памятью.
В схемах макетов, приведенных на рис. 4.4., конденсатор С1 предназначен для учета собственной емкости подсистемы СПМИ ” поглотитель - пироэлектрик ”. Величина емкости С1 определяется материалом пироэлектрика, используемого в СПМИ.