基于VI曲线的在线测试的研究与实现(测试计量技术及仪器专业优秀论文)

１４基于Ⅵ曲线的在线测试的研究与实现

上面谈到的都是理想的器件，在实际电路的器件都不是理想的器件，但是在一定条件下都可以将其等效为若干理想器件的组合。如实际的电容，一般都有漏电流，对此就可以等效成电阻和电容的并联，其实际的ｖＩ曲线就类似于图２．６所示。

２．３．５结论

从上面的分析中可以知道对于纯线性元件组成的电路，其ＶＩ曲线除了和电路节点本身相关外，还和激励信号的频率密切相关。而一般的电路节点总是由各种各样的线性元件或者可部分等效为线性元件的元件组成，总会有不同程度的感性或者容性存在。所以ｖＩ测试中使用交流信号是很有必要的，因为它可以反映出电路节点更多的信息。

除了频率外电路节点的特征图还是扫描幅度、限流电阻的函数，这就是说，扫描幅度、扫描频率与限流电阻是影响特征图的三个基本要素。测试时，须对三者选择合适的数值，以得到尽可能明显适用的特征图。

２。４常见器件的波形

从上节的分析知道电路节点的ＶＩ曲线，实际上是与此节点关联的各器件曲线的叠加曲线。所以如果知道了哪些元器件关联到该节点上，往往可以推断出该节点曲线的大致形状；反之，由该节点的曲线形状，可以大致推断出与该节点相关联元器件的类型。

如果我们对常见器件的波形的有所了解，那么在节点曲线异常时可以迅速地推断出与之关联的哪个元器件出现故障的可能性较大。

２．４．１线性器件的Ⅵ曲线

线性器件包括电阻、电容、电感。图２．７、２．８分别显示了实际测量到的ｖＩ曲线，可以看到与理论分析的基本吻合。

图２．７１Ｋｏ和１．５ＫＱ电阻Ⅵ曲线图２．８电容Ⅵ曲线

第二章Ⅵ曲线测试原理

２．４．２二极管的Ⅵ曲线

图２．９硅和锗二极管的ｖＩ曲线

二极管是最简单的半导体器件，它单向导电，电压电流关系由下式表示：

ｆ＝厶０‰一１）（２．２）这是一个在电压一电流坐标上的指数方程。当ｙ沿正向增加时，电流按指数规律迅速上升；当矿向负向增加时，ｆ基本等于负的反向饱和电流，。，为一常数。

二极管电流开始迅速增加时对应的电压值是二极管的导通电压。从图中可明显看出，锗二极管（左）的导通电压比硅二极管的导通电压低。锗管在Ｏ．３矿左右，硅管在Ｏ．７矿左右。当测试电压低于导通电压时，二极管截止，电流接近于Ｏ，所以是在电压轴上的水平线。

如果二级管导通特征不好，过了导通电压后电流随电压上升的不够快，则这段曲线向右倾斜的幅度会大；如果截止特征不好，则二极管的截止曲线会不够平，向左下倾斜，像～个大电阻的曲线。

如果要测试稳压管，选择的测试信号幅度一定要大于稳压值。二极管的特征曲线又称为Ｐ．Ｎ结特征曲线。

２０基于Ⅵ曲线的在线测试的研究与实现

图３．２晶闸管ＶＩ曲线

３．１．２驱动电压与触发脉冲要求

上面以单向晶闸管为例说明了如何对三端器件进行测试。当然不同类型的三端器件，对驱动电压信号与触发脉冲之间的同步关系以及触发脉冲本身可能有不同的要求。所以在提供辅助的测试脉冲时不但能选择与驱动电压的同步方式，还要能够选择脉冲的幅值、宽度、个数等参数。

３．１．３其它三端器件测试

《耍矩ｌ￡

（ｂ）（ｃ）

图３．３各类可等效三端器件

图３．３是常见的几种可以等效为三端器件进行测试的器件。

图３．３ａ可以为三极管，Ｍ０ｓＦＥＴ等等三端器件，在瑞施加脉冲信号，驱动电压旌加在ｂ上，ｃ接地即可测试。图３．３ｂ是光电耦合器件，图３．３ｃ是互感器类器件，它们的测试方法如下：将ｂ点与ｄ点短接后接地，ａ点接触发脉冲，ｃ点接扫描信号，即可将其等效为三端器件进行测试。

３．２Ⅵ曲线测试技巧

当然在具体的ＶＩ测试中有时也是需要一定技巧的，通过应用一些特殊的测试方式可以测量到一些有用的参数结果。

图５．４Ⅵ曲线测试插件状态页示意图

ｖＩ曲线的设置页用于设置测试元件的激励信号（包括测试电压、测试电流范围、测试频率）、测试门限、特征曲线画法格式以及在用户使用当中的提示信息等。

５．３．４Ⅵ曲线插件的实现

由于此插件用于４１所研发的通用测试平台Ｔｅｓｔｃｅｎｔ盯之上，因此开发过程严格按照ＴｅｓｔＣｅｌｌｔｅｒ的插件规则。

１．在ⅥｓｕａｌｓｔＩｌｄｉｏ．ＮＥＴ环境下，新建一个ⅥｓＩｌａｌＣ＋＋项目，选择‘‘ＭＦＣＤＬＬ项目”。在ＭＦｃＤｕ，项目向导中，选择“支持自动化”。

２．创建好项目后就可以为该组件项目添加接口了。在类视图中选中项目节点，右键菜单选择添加类，在添加类向导中选择‘ＷｒＬ简单对象”。添加类向导引导添加接口类的名字，输入后添加该类。

３．由于每个向外暴露的直接服务于ＴｅｓｔＣｅｎｔｅｒ插件的接口（其它辅助接口没有这种限制）都必须实现以下几个方法和属性：