УДК 621.382.33.019.3:006.354 Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГОСТ
18604.9—82*
Взамен
ГОСТ 18604.9—75,
ГОСТ 18604.12—77 и
ГОСТ 18604.25—81
ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ
Методы определения граничной и предельной
частот коэффициента передачи тока
Transistors biplar. Methods for determining
cut-off frequency $nd transition frequency
ОКП B2 2000
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 ноября 1982 г. № 4441 срок действия установлен
с 01.0f.84
до 01.01.89
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на биполярные транзисторы и устанавливает методы определения предельной и граничной f гр частот коэффициента передачи тока.
Общие требования и требования безопасности при определении /й2і иfrp должны соответствовать ГОСТ 18604.0—83 и требованиям, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ КОЭФФИЦИЕНТА
ПЕРЕДАЧИ ТОКА
Условия и режимы измерения
Предельную частоту коэффициента передачи тока определяют измерением модуля коэффициента передачи тока па высокой частоте в схеме с общей базой |й21б | на частотах до 20 МГц.
Измерения проводят в режиме малого переменного сигнала. Амплитуду сигнала считают достаточно малой, если при уменьшении амплитуды сигнала генератора в два раза значение измеряемого параметра изменяется в пределах погрешности, указанной в п. 1.4.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
* Переиздание (декабрь 1985 г.) с Изменением № 1,
утвержденным в марте 1984 г. (ИУС 6—84
)Ток на проверяемом транзисторе контролируют в цепи эмиттера или коллектора. Конкретное значение тока эмиттера (или коллектора) указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
Напряжение коллектора контролируют на зажимах коллектор—-эмиттер или на зажимах коллектор — база. Конкретное значение напряжения коллектор — эмиттер (коллектор — база) указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
Для транзисторов с изолированными выводами коллектора, базы и эмиттера корпусной вывод должен быть заземлен.
Аппаратура
Модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте измеряют на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 1.
Схема измерения | Л а1б |, |/г21э I или arg (йПб)
G—генератор высокочастотного сигнала; ГТ— схема генератора тока; А у? —контактное устройство с проверяемым транзистором; КЗ—схема короткого замыкания; Р—электронный измеритель напряжения; Су?,—блок питания проверяемого транзистора; К—схема калибровки
Черт. 1
Генератор высокочастотного сигнала должен обеспечивать заданную частоту измерения с погрешностью в пределах ±2%.
Значение выходной проводимости генератора тока Yгт должно удовлетворять соотношению
где Лцшах—максимальное входное сопротивление на проверяемом транзисторе на низкой частоте в режиме малого переменного сигнала, значение которого указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
71
Конкретное значение и порядок проведения проверки выходной проводимости Угт указывают в стандартах или технической документации на конкретные измерительные установки, утвержденной в установленном порядке.
Схема короткого замыкания КЗ должна обеспечивать режим короткого замыкания на выходных зажимах проверяемого транзистора на высокой частоте.
Полное сопротивление короткого замыкания в схеме короткого замыкания должно удовлетворять условиям
fle(ZK3)< 2п/Аа’сктах;
|/m(ZK3)|< ,
I I ^П/Л21ьктах
где Сктах— максимальное значение емкости коллекторного перехода на проверяемом транзисторе, которое указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
Конкретное значение параметров и порядок проведения проверки указанных выше требований к схеме короткого замыкания устанавливают в стандартах или технической документации на конкретные измерительные установки, утвержденной в установленном порядке.
'В схемах генератора тока и короткого замыкания в качестве токосъемных элементов используют резисторы, индуктивности, емкости, выходные сопротивления блока питания транзистора. Примеры схем генератора тока приведены в справочном приложении.
Схема калибровки К должна обеспечивать переключение схемы генератора-тока с входного электрода транзистора на вход схемы короткого замыкания. Простейшая схема калибровки представляет собой перемычку, подключенную к контактному устройству вместо проверяемого транзистора.
Электронный измеритель напряжения Р должен иметь достаточно высокую чувствительность для обеспечения условия малого переменного сигнала. Чувствительность должна быть отрегулирована таким образом, чтобы показания электронного измерителя напряжения в режиме измерения соответствовали требуемому значению измеряемого параметра.
Основная погрешность измерительной установки со стрелочным отсчетом, предназначенной для измерения |Л21б | , должна быть в пределах ±10% конечного значения рабочей части шкалы и в пределах ±15% полученного значения в начале рабочей части шкалы. Основная погрешность измерительной уста- 72, новки с цифровым отсчетом должна быть в пределах ±10% полученного значения ±2 знака младшего разряда дискретного отсчета.
Подготовка и проведение измерений
Устанавливают частоту генератора высокочастотного . сигнала, близкую к предполагаемой предельной частоте измеряемого транзистора.
Схему переключают в режим калибровки и, изменяя амплитуду генератора высокочастотного сигнала или чувствительность электронного измерителя напряжения, устанавливают на шкале электронного измерителя напряжения показание напряжения Ult соответствующее полному отклонению стрелки электронного измерителя напряжения.
Схему переключают в режим измерения, на транзистор от блока питания G vt подают требуемый режим по постоянному току и измеряют напряжение U2 электронным измерителем напряжения
Определяют модуль |й21б | по формуле ы=st ■
Если модуль |Л 21б| <0,7, то уменьшают частоту генератора высокочастотного сигнала, если модуль |Л21б ]>0,7 — уве- ■ личивают. После чего проводят новое измерение |Л21б | по пп. 1.3.2—1.3.4. При этом напряжение U должно быть одним и тем же на любой частоте измерения.
Подбирают частоту генератора высокочастотного сигнала указанным способом до тех пор, пока не найдут частоту, на которой модуль Іі2й |=0,7. Эту частоту и считают предельной частотой коэффициента передачи тока.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Если шкала электронного измерителя напряжения от- ; градуирована в значениях |й21б |, то при калибровке на шкале устанавливают значение |/г2)б | = 1. В режиме измерения отсчет |Л21б I проводят непосредственно по шкале электронного измери- теля напряжения.
Показатели точности измерения
Показатели точности измерения должны соответствовать С установленным в стандартах или технических условиях на тран- <• зисторы конкретных типов. Границы интервала, в котором находится погрешность измерения fA21 , определяют по формуле
<7= І j/” Оуст+^еж ,
где ауст —основная погрешность измерительной установки, указанная в стандарте.
«реж — погрешность измерения за счет неточности установления и поддержания режима измерения которую указывают или определяют по типовым характеристикам в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЧНОЙ ЧАСТОТЫ КОЭФФИЦИЕНТА
ПЕРЕДАЧИ ТОКА
Условия и режимы измерений
Граничную частоту коэффициента передачи тока определяют измерением модуля коэффициента передачи тока на высокой частоте в схеме с общим эмиттером или фазы коэф
фициента передачи тока на высокой частоте в схеме с общей базой arg (/i216 ).
Измерения проводят в режиме малого переменного сигнала по п. 1.1.2.
Ч
3frp ^зіэ
астоту измерения f выбирают из ряда: 0,2; 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 20; 30; 100; 300; 1000; 3000 МГц. При оценивании правильности выбора частоты используют соотношения:При ИЗМереНИИ
. f
при измерении arg (Л216) fC-y >
где /і2іэ —типовое значение коэффициента передачи тока, которое указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов. Если /г 2іэ не указано, то в формуле применяют типовое значение статического коэффициента передачи тока /г 2іэ.
Измерения проводят при непрерывном или импульсном питании транзистора. Конкретный режим питания указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
Импульсный ток эмиттера или импульсный ток базы должны соответствовать значению импульсного тока коллектора. При этом напряжение на коллектор подают от источника постоянного напряжения.
При импульсном режиме питания транзистора в паузе между импульсами тока проверяемый транзистор должен быть закрыт.
Длительность импульса не должна превышать 300 мкс, для СВЧ транзисторов — 30 мкс. Конкретное значение максимальной длительности и скважность импульсов тока указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
При импульсном режиме питания амплитудное значение тока определяют измерением среднего значения тока с учетом обратного тока коллектора.
Остальные требования к условиям измерения — по пп. 1.1.3—1.1.5.
Аппаратура
Модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте |/і2іэ I измеряют на установках, электрические структурные схемы которых приведены на черт. 1—6. Измерение arg (Л21б) следует проводить на установках, электрические структурные схемы которых приведены на черт. 1, 4—6.
Схема измерения а1э| с автоматической стабилизацией амплитуды базового тока
Е—усилитель отрицательной обратной связи; СС схема для снятия сигнала, пропорционального току базы; (j—генератор высокочастотного сигнала; 475—модулятор; ГТ—схема генератора тока; A —контактное устройство с проверяемым транзистором; КЗ—схема короткого замыкания; Р~электронный измеритель напряжения; G блок
питания проверяемого транзистора
Черт.
21
Схема измерения | h а1э | или г——
СС& —схема для снятия сигнала, пропорционального току базы; S—переключатель; 6—генератор высокочастот
ного сигнала; ГТ—схема генератора тока; A ут~контактное устройство с проверяемым транзистором; КЗ—схема короткого замыкания; Р—электронный измеритель напряжения;; Gy?, —блок питания проверяемого транзистора
Черт. 3
Схема измерения |/ц1э | или arg (Ла1б )
при отсутствии генератора тока во
входной цепи проверяемого транзистора
Р У — двухканальиый векторный вольтметр; G—генератор высокочастотного сигнала; Z—развязывающее устройство; СС—схема для снятия сигнала, пропорционального входному току транзистора; А ут —контактное устройство с проверяемым транзистором; КЗ—схема короткого замыкания; Оут~-блок питания проверяемою транзистора
Черт. 4‘Схема измерения [Л w | или arg (h 21б)
компенсационным способом
МР-—регулируемый аттенюатор; (У—регулируемый фазовращатель; Zl, Z2—развязывающие устройства; G—генератор высокочастотного сигнала; ГТ—схема генератора тока А у?—контактное устройство с проверяемым транзистором; СК— схема компенсации выходного тока; И—индикатор компенсации выходного тока; G^^—блок питания
Проверяемого транзистора
Черт. 5
Схема измерения |/і1іэ I или arg (/і21б ) при отсутствии
генератора тока во входной цепи проверяемого транзистора и
компенсации сигнала в выходной цепи
IF—регулируемый аттенюатор; С'—регулируемый фазовращатель;
■Е—усилитель; Zl, Z2, Z3- развязывающие устройства; 0- генератор высокочастотного сигнала; СС—схема для сиятия сигнала, пропорционального входному току транзистора; A VT -контактное устройство с проверяемым транзистором; СК—схема компенсации выходного тока; Н—индикатор компенсации выходного тока; блок
питами» проверяемого транзистора
Черт. 6
На черт. 1 представлена схема в наиболее общем виде, ее применяют при измерении |Л-Лэ |, |Л21б| и arg (/і2іб ) для транзисторов всех типов. При измерении arg (Л216) вместо электронного измерителя напряжения применяют электронный измеритель фазы.
Схема, представленная на черт. 2, позволяет непрерывно поддерживать на постоянном уровне амплитуду высокочастотного тока базы на проверяемом транзисторе в диапазоне частот 20 — 100 МГц, модуль коэффициента передачи тока [Лгіэ I пропорционален изменению тока в цепи коллектора.
