УДК 621.382.33.083:006.354 Группа Э29


Г

ГОСТ
18604.1-80* *

|СТ СЭВ 3993—83)

Взамен
ГОСТ 18604.1—73

ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ

Метод измерения постоянной времени цепи
обратной связи на высокой частоте

Transistors bipolar. Method for measuring
collector-tobase time constant at high frequencies.

ОК.П 63 2312

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 4 июля 1980 г. N9 3392 срок действия установлен

с 01.01.82

до 44Л4Л7-

Несоблюдение стандарта преследуется по закону ре е/- PS

Настоящий стандарт распространяется на биполярные тран­зисторы и устанавливает метод измерения постоянной времени цепи обратной связи на высокой частоте т, (далее— постоянной времени).

Общие требования при измерении должны соответствовать ГОСТ 18604.0—83 и требованиям, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3993—83.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ

    1. Постоянную времени тк определяют измерением модуля коэффициента обратной связи по напряжению | h ш | в режиме малого сигнала на высокой частоте исходя из соотношения

1^Т2б I
'к — 2л/ ’

где f частота, на которой измеряют ] Zii-jg |.

  1. Частоту измерений f выбирают из ряда: 5, 10, 30, 100, 300 МГц; она должна удовлетворять соотношению

.-(М,;ч.<2к/ < X

Ti< +^-б)где (/іі2б)нч —значение параметра hi26 , измеряемое на низкой частоте;

Lg —конструктивная паразитная индуктивность базо­вого вывода контактодержателя, значение кото­рой обеспечивается конструкцией узла;

Lb —индуктивность базового вывода транзистора;

С к —емкость коллекторного перехода транзистора.

Значения Lb и Ск указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов • (далее — стандар­тах).

  1. Измерения производят на малом переменном сигнале при температуре окружающей среды в пределах (25+10) °С. Ампли­туду сигнала считают достаточно малой, если при уменьшении амплитуды сигнала генератора в два раза значение измеряемого параметра изменяется менее чем на значение погрешности изме­рительной установки.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

    1. На транзистор в схеме с общей базой задают режим от ис­точника постоянного тока эмиттера и от источника постоянного напряжения коллектор-база, который должен соответствовать ука­занному в стандартах.

  1. АППАРАТУРА

    1. Постоянную времени следует измерять на установке, элект­рическая структурная схема которой приведена на черт. 1.

Р—электронный индикатор напряжения; XX—схема, обе­спечивающая условия холостого хода (схема XX); VT измеряемый транзистор; ГН—схема, • обеспечивающая ус­ловия генератора напряжения высокой частоты (схема ГН); G—генератор сигналов; GB—блок питания тран­зистора.



Черт. 1

  1. При измерении низкочастотных (НЧ) транзисторов в каче­стве схемы XX используют генератор тока, сопротивление которо­го (омическое в цепи эмиттера или внутреннее сопротивление ис­точника питания эмиттера) должно в 100 и более раз превосхо­

  2. дить входное сопротивление измеряемого транзистора как на по­стоянном токе, так и на частоте измерения.

Пример электрической схемы для измерения тк НЧ транзи­сторов приведен на черт. 1 справочного приложения.

  1. При измерении тк высокочастотных и сверхвысокочастот­ных (ВЧ и СВЧ) транзисторов расчетная проводимость Ух.х , сос­тоящая из действительной части проводимости на зажимах эмит-.

тер-база Reх.х и модуля мнимой части проводимости на зажи­мах эмиттер-база |/тх,х)| должна удовлетворять условиям:

Re(Yx.x)< °’Q3K-T

Д

•при измерении

г+ <77э

/V М/ °-2 .

Дг+


Re(Yx.x)


КТ

<7Z3

0,03 _


^экв 0,2 ^экв


’ (при ‘калибровке с помощью


эквивалентной цепочки


где Дг— сопротивление в цепи эмиттера транзистора, указывае­мое в стандартах. Если типовое значение Дг составля­ет менее 30 % типового значения г '6, то Дг можно не учитывать;

у=26-10-3В при Г=300А;

/э — постоянный ток эмиттера;

Аэкв —сопротивление резистора эквивалентной цепочки, вы­бирают с погрешностью ±1 %-

Примеры электрических схем XX для измерения тк ВЧ и СВЧ транзисторов приведены на черт. 2—4 справочного приложения.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Электронный индикатор напряжения Р (далее — прибор Р) измеряет напряжение, пропорциональное напряжению холо­стого хода на зажимах эмиттер-база транзистора. Чувствитель­ность прибора или выходное напряжение генератора высокой ча­стоты должны быть отрегулированы таким образом, чтобы показа­ния прибора Р при калибровке численно соответствовали значе­нию постоянной времени эквивалентной цепочки. При калибровке установки по эталонному аттенюатору показания прибора Р долж­ны соответствовать его ослаблению а.

Нестабильность чувствительности прибора Р должна быть та­кой, чтобы обеспечивалось постоянство калибровки с погрешнос­тью не более ±10 % в течение часа работы.

При применении многопредельного электронного индикатора напряжения отсчет постоянной времени производят с учетом ко­эффициента, соответствующего переходу со шкалы, где производи­ли калибровку, к шкале, на которой производили измерение.

Входное сопротивление прибора Р при измерении тк НЧ тран­зисторов должно превышать входное сопротивление транзистора более чем в 100 раз.

. Входное сопротивление прибора Р при измерении тк ВЧ и СВЧ транзисторов выбирают таким образом, чтобы обеспечивалось ус­ловие для расчетной проводимости на зажимах эмиттер-база Ух,х измеряемого транзистора, приведенное в п. 2.3.

Отклонение от линейной характеристики прибора Р не должно превышать ±10 % в интервале 30—100 % шкалы.

Уровень наводок прибора Р, вызванных пульсацией напряже­ния источников питания измеряемого транзистора, а также внут­ренними и внешними наводками в схеме при отсутствии измеряе­мого сигнала, должен быть не более 5 % шкалы.

При контроле допускаемого значения наводки в зажимы эмит­тер-база вставляют резистор с сопротивлением, равным r^max.

  1. Блок питания транзистора GB обеспечивает заданный ре­жим транзистора при измерении. Коэффициент пульсации выход­ного напряжения источника питания не должен превышать 5 % .

Блок GB должен обеспечивать задание постоянного тока, внут­реннее сопротивление которого не менее чем в 100 раз превышает входное сопротивление транзистора по постянному току при из­мерении маломощных транзисторов и не менее чем в 10 раз — при измерении мощных транзисторов.

Постоянное напряжение на коллектор U задают от источника напряжения, внутреннее сопротивление которого должно быть меньше [00у— при измерении тк маломощных транзисторов и к

UK

меньше уот— — при измерении мощных транзисторов, где /д — постоянный ток коллектора, значение которого указывают в стандартах.

  1. В качестве генератора сигналов G используется любой генератор сигналов, обеспечивающий постоянство калибровки с погрешностью, в пределах ±10 % в течение,часа работы.

  2. Схема ГН должна иметь низкое выходное сопротивление Z гн на зажимах коллектор-база измеряемого транзистора.

При измерении т к ВЧ и СВЧ транзисторов выходное сопро­тивление генератора сигналов выбирают равным волновому соп­ротивлению (50 или 75 Ом) линии, подводящей сигнал от генера­тора.При измерении тк расчетное значение выходного сопротивле­ния схемы ГН Zrj, состоящее из действительной части выходного сопротивления генератора напряжения Re (ZrH) и модуля мнимой части выходного сопротивления генератора напряжения | lm (Z Г11)| должно удовлетворять условиям:

fle(ZrH)< ;

I ЛЛ(2ГН)І< 50іск

Примеры электрических схемГН для измерения тк ВЧ и СВЧ транзисторов приведены на черт. 5—7 справочного приложения.

  1. При измерении тк ВЧ и СВЧ транзисторов контактодер- жатель должен обеспечивать выполнение условий:

L'<3LK ;
D Ь ’

^кэ<^кэ >
где L’Bконструктивная паразитная индуктивность базового вы-
вода контактодержателя;

Lb — индуктивность базового вывода транзистора;

Скэ — конструктивная паразитная емкость между выводами коллектора и эмиттера контактодержателя;

Скэ — емкость между выводами коллектора и эмиттера тран­зистора.

Если шкалу прибора Р калибруют с помощью резистора /?экви конденсатора Сэкв эквивалентной цепочки, то должно выполнять­ся условие

Скэ<0,03Сэкв.

Значения L’B, С'кэ обеспечиваются конструкцией узла контак­тодержателя. Значения Lb , С Кэ указывают в стандартах.

    1. При измерении транзисторов с изолированными выводами коллектора, базы и эмиттера имеющийся корпусный вывод должен подключаться к земле (базе).

  1. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

    1. Перед измерением следует проводить калибровку шкалы прибора Р. Калибровку проводят двумя способами.

Первым способом режим калибровки осуществляют с по­мощью эквивалентной цепочки, для чего в схему черт. 1 вместо транзистора VT включают эквивалентную цепочку, схема которой приведена на черт. 2.

сэкв


К

О


Черт. 2


Емкость конденсатора Сэкв выбирают такой, чтобы входное сопротивление эквивалентной цепочки соответствовало условиям: :

V *»+ і

^?экв.тІп^'5(0Л J

где со — угловая частота измерения, '

L индуктивное сопротивление монтажа.

Произведение /?экв , СЭкв выбирают таким, чтобы калибровка ।

и измерение производились в диапазоне 30—100 % шкалы. j

Элементы эквивалентной цепочки измеряют в схеме черт. 2 ! раздельно с погрешностью, не превышающей 1 °/о. '

R Экв измеряют на постоянном токе, а С 9КВ на переменном | токе любой частоты. I

При калибровке устанавливают показания прибора Р численно і равными постоянной времени эквивалентной цепочки.

Частота и амплитуда переменного напряжения от генератора і G при калибровке должны быть такими же, что и при измерении.

  1. При втором способе калибровки в контактодержатель меж- > ду выводами эмиттера и коллектора включают перемычку. При : этом на выходе генератора G вводят аттенюатор (аттенюатор мож- , но включать и в канал измерителя и вместо контактодержателя), і значение ослабления которого а выбирают таким, чтобы калибро­вочная точка укладывалась в динамический диапазон шкалы при-’ бора Р с погрешностью, не превышающей 5 %, при этом калибро­вочное значение Тк.клб должно быть равно

__1

ТК.клб 2anf

    1. После проведения калибровки в схему черт. 1 следует уста­новить измеряемый транзистор. Устанавливают заданный в стан­дартах на транзистор режим питания по постоянному току.

    2. Постоянную времени определяют по шкале прибора Р (при калибровке первым или вторым способом) или по аттенюатору' генератора G при калибровке вторым способом, при этом прибор Р выполняет функции индикатора уровня.

    3. Способ калибровки может отличаться от приведенного, ес­ли он обеспечивает правильное соотношение между амплитудой генератора G и чувствительностью прибора Р, точность измерения и удобство работы.

  1. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

    1. Основная погрешность измерительных установок, в кото­рых используются стрелочные приборы, должна находиться в пре­делах ±15 % конечного значения рабочей части шкалы и в преде­лах ±20 % измеряемого значения /в начале рабочей части шкалы-

    2. Основная погрешность измерительных установок, в кото­рых используются цифровые приборы, должна находиться в пре­делах ±15% измеряемого значения ±2 знака младшего разряда дискретного отсчета.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

1<. Пример электрической схемы измерения постоянной времени т к НЧ тран­зисторов.

АЛ—измеритель тока; резистор в цепи эмиттера; VT—изме­

ряемый транзистор; Z.. —полное сопротивление для развязки К

цепи генератора сигналов и источника питания коллектора; СІ разделительный конденсатор; С2—блокировочный конденсатор; Р— электронный индикатор напряжения; Z—ограничитель напряже­ния; G—генератор сигналов; PVизмеритель напряжения.



Черт. 1

Основные элементы схемы измерения должны соответствовать требовани­ям, указанным в разд. 2 настоящего стандарта.

Конденсаторы С1 и С2 выбирают одинаковой емкости, исходя из соотно­шения

-V-=-Л— < (0,1— 0,01)RK