У
Группа ЭМ
ДК 621.382.28.001.4:006.354 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССРГ
ВАРИКАПЫ
Методы измерения добротности
Variable capacitance diodes.
Methods for mcasumg the quality factor.
Взамен
ГОСТ >4094—68
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 12 июля 1973 г. № 1693 срок введения установлен
с 0141 1975 г.
Проверен в 1982 г. Пост. Госстандарта от 03.06.82 № 2264 срок действия продлен
до 0141 1988 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на варикапы с емкостью более 4 пФ и устанавливает резонансные методы измерения добротности (отношения реактивного сопротивления варикапа к полному сопротивлению потерь) в диапазоне частот 0,25—1000 МГц.
В стандарте учтены требования публикации МЭК № 147—2В.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3199—81 в части метода измерения добротности.
Общие условия при измерении должны соответствовать требованиям ГОСТ 18986.0—74 и настоящего стандарта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
АППАРАТУРА
(Исключен, Изм. № 1).
Измерение добротности варикапов, значение которой не более 300 ед., производится при фиксированной емкости либо при фиксированном напряжении смещения, значения которых (добротности, емкости и напряжения) указываются в стандартах или технических условиях на конкретные типы варикапов. Измерение добротности варикапов, значение которой более 300 ед., произво-дится при фиксированной емкости, значения которых (добротности и емкости) указываются в стандартах или технических условиях на конкретные типы варикапов.
(Измененная редакция, Изм. Яг 1).
Основная погрешность измерительных установок должна быть в пределах ±15 %.
Измерение добротности производят в режиме малого сигнала, если при измерении добротности постоянное напряжение на варикапе не более 4 В, переменное напряжение высокой частоты на варикапе не должно превышать 100 мВЭф; если при измерении добротности постоянное напряжение на варикапе более 4 В, переменное напряжение высокой частоты на варикапе U и в мВэ1,.
f/M=(70 мВ + 0,015t/c), (1)
где U,. — напряжение смещения при измерении добротности варикапов измеряемого типа в соответствии с п. 1.2.
Коэффициент пульсации напряжения смещения не должен превышать 10 % амплитуды напряжения высокой частоты на варикапе.
Добротность ненагруженного контура LC должна быть такой, чтобы обеспечивалось выполнение условий п. 1.3, при этом допускается применение схем компенсации потерь в контуре.
Измерения производят на фиксированной частоте f на диапазоне от 0,25 до 1000 МГц, значение которой должно быть указано в стандартах или технических условиях на конкретные типы варикапов.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Погрешность определения частоты измерения f должна быть не более 1 % .
Значение индуктивности AL выводов держателя варикапов до потенциальных контактов переменного конденсатора при измерении добротности методом, изложенным в разд. 2, должна удовлетворять условию
(2л/)2С3 ’
где Св — емкость варикапа.
Погрешность градуировки шкалы отсчета емкости измерителя при измерении добротности методом, изложенным в
( 0,25пФ
разд. 2, должна быть не болееI 0,03 + — 1-100 %.
Погрешность градуировки шкалы отсчета емкости при измерении добротности методом, изложенным в разд. 3, должна / св
быть не более I 0,03+ 1000 пф 1-100% .
.11. (Измененная редакция, Изм. № 1).
•
89
'J Зак. 752Нестабильность частоты генератора измерителя добротности должна быть не более 5- 10-6.Нестабильность амплитуды генератора высокой частоты должна быть не более 1 %.
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДОБРОТНОСТИ ВАРИКАПОВ
ПРИ Q<300 ед.
Аппаратура
Аппаратура — в соответствии с требованиями разд. 1.
Подготовка к измерению
Принципиальная электрическая схема измерения добротности должна соответствовать указанной на черт. 1.
G1—генератор высокой частоты; G2—источник напряжения смещения; El, Е2— элементы связи; ЕЗ—элемент развязки; С1—конденсатор; L—индуктивность контура; С2—емкость контура; PV—селективный вольтметр; PQ—измерительный прибор; VD—измеряемый варикап; XI,
Х2—выводы
Черт. 1
Параметры элемента связи Е1 между генератором высокой частоты G1 и контуром LC должны быть такими, чтобы при уменьшении добротности контура в три раза напряжение на элементе связи изменялось не более 2 % •
Параметры элемента связи Е2 между контуром ЕС и селективным вольтметром Р должны быть такими, чтобы при отключении элементов L и С2 стрелка прибора PQ отклонилась не более чем на 1 % шкалы, а при удалении элемента связи Е2 напряжение на контуре LC не должно изменяться более чем на 2 % .
Емкость конденсатора С1 должна быть такой, чтобы выполнялось условие
С1>200С. . (3)
Параметры элемента развязки ЕЗ по высокой частоте должны быть такими, чтобы выполнялось условие
где | Z | — модуль выходного полного сопротивления со стороны контура L, С2, СЕ
Элемент развязки ЕЗ должен пропускать обратный ток варикапа так, чтобы падение напряжения смещения на внутреннем сопротивлении ЕЗ составляло не более 0,5 % от фиксированного напряжения смещения.
Параметры элементов связи El, Е2 по постоянному току должны быть такими, чтобы при изъятии варикапа из клемм Х1Х2 напряжение смещения изменялось не более чем на 1 %,
2.2.7. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Нелинейность амплитудной характеристики системы селективный вольтметр — измерительный прибор должен удовлетворять требованиям п. 1.3.
Измерение параметров контура LC — добротности Qc и емкости С2 должно быть проведено с точностью, не ухудшающей основную погрешность, указанную в п. 1.3.
Один из возможных способов измерения позволяет определить отношение Qc /С2, входящее в качестве коэффициента в формулу (6):
настраивают контур LC в резонанс по максимуму показаний прибора PQ — аь .
подключают к клеммам Х1Х2 резистор R, сопротивление которого измерено на частоте f. Вновь добиваются максимального показания прибора PQ — аг;
значение отношения Qc /С2 определяют по формуле (5)
, (5)
где <o = 2/7f; f — частота измерения.
Примечание. Сопротивление резистора R подбирают таким образом, чтобы показание прибора PQ составляло примерно 0,5 aj.
2.2.10. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Проведение измерения и обработка результатов
Пёред измерением производят калибровку прибора PQ. Для этого настраивают контур переменным конденсатором С2 в резонанс по максимальному отклонению стрелки прибора PQ. Регулируя усиление селективного вольтметра, устанавливают стрелку прибора PQ на конец шкалы. К клеммам Х1Х2 подключают варикап и подают на него заданное напряжение смещения. Конденсатором С2 вновь настраивают контур Е, С2, VD в резонанс, при этом записывают показание прибора PQ — а, выраженное в долях от максимального значения, принимаемого за единицу.
При фиксированной емкости варикапа калибровку проводят по п. 2.2.1. После этого подключают варикап к клеммам Х1Х2 и устанавливают по шкале переменного конденсатора задан* ное значение емкости варикапа. Изменяя напряжение смещения, вновь настраивают контур L, С2, VD в резонанс, при этом записывают показание прибора PQ—а, выраженное в долях от максимального значения, принимаемого за единицу.
Добротность варикапа Q вычисляют по формуле
0= - —. ■ —с- • С (6>
4 1-а С2 '
где Св—емкость варикапа;
Q — добротность варикапа.
2.3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДОБРОТНОСТИ ВАРИКАПОВ
ПРИ Q>300 ед.
Аппаратура
Аппаратура — в соответствии с требованиями разд. 1.
Подготовка к измерению »
Принципиальная электрическая схема измерения добротности должна соответствовать указанной на черт. 2.
КЗ—короткозамыкатель.
Черт. 2
Требования к параметрам элементов связи Е1 и Е2 аналогичны требованиям пп. 2.2.2 и 2.2.3.
Параметры элемента развязки ЕЗ по высокой частоте должны быть такими, чтобы выполнялось условие
1
(7>
00°* СпНп
где Z—модуль входного полного сопротивления со стороны контура L, С2, VD-,
Стіп — минимальная емкость переменного конденсатора С2
.Элемент развязки ЕЗ должен пропускать обратный ток варикапа так, чтобы падение напряжения смещения на внутреннем сопротивлении ЕЗ составляло не более 20 % напряжения смещения на варикапе.
При подключении элемента развязки ЕЗ к контуру L, С2, КЗ добротность его не должна уменьшаться более чем на 20%.
3.2.5. (Измененная редакция, Изм. Ка 1).
Нелинейность амплитудной характеристики системы се; лективный вольтметр — измерительный прибор должна удовлетворять требованиям п. 1.3.
Измерение параметров контура L, С2, КЗ — добротности Q с и емкости С2 должно быть проведено с точностью, не ухудшающей основную погрешность, указанную в п. 1.3.
Один из возможных способов измерения позволяет определить произведение Q с-02= 1/сдГс , входящее в качестве коэффициента в формулу (9):
подключают к клеммам Х1Х2 короткозамыкатель КЗ, производят настройку конденсатором С2 на максимум показаний прибора PQ — ои;
подключают к клеммам Х1Х2 резистор R, сопротивление которого измерено на частоте f, и вновь добиваются максимального показания прибора PQ — а2;
значение сопротивления потерь гс контура L, С2, КЗ определяют по формуле
Сопротивление резистора R следует подобрать таким образом, чтобы показание прибора PQ составляло примерно 0,5 а2.
3.2.8. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Проведение измерения и обработка результатов"
Перед измерением производят калибровку прибора PQ. Для этого закорачивают клеммы Х1Х2 настраивают контур L, С2, КЗ переменным конденсатором С2 в резонанс по максимальному отклонению стрелки прибора PQ. Регулируя усиление селективного вольтметра СЕ, устанавливают стрелку прибора PQ на конец шкалы. К клеммам Х1Х2 вместо короткозамыкателя КЗ подключают варикап VD. Устанавливают по шкале переменного конденсатора заданное значение емкости варикапа. Изменяя напряжение смещения, вновь настраивают контур L, С2, VD в резонанс, при этом записывают показание прибора PQ — а, выраженное в долях от максимального значения, принимаемого за единицу.
Добротность варикапа Q вычисляют по формуле
-гг • <9>
3.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
Погрешность измерения добротности должна быть в пределах ±15% с доверительной вероятностью Р = 0,997.
Разд. 4. (Введен дополнительно, Изм. № 1).Изменение Лі 2 ГОСТ 18986.19—76 Диоды полупроводниковые. Методы изме- рения добротности
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 03.06.82* . № 2264 срок введения установлен
с 01.10.82
Наименование стандарта изложить в новой редакции:
«Варикапы. Метод измерения добротности
Variable capacitance diodes. Method for measuring the quality factor».
Под обозначением стандарта на его обложке и первой странице указать обозначение: (СТ СЭВ 3199—81).
По всему тексту стандарта заменить слова и обозначения: «другой технической документации, утвержденной в установленном порядке» и «нормативнотехнической документации» на «технических условиях»; Г на G1, Д на VD, Л на XI, Б на Х2, ЭС1 на Е1, ИП на PQ, ЭС2 на Е2, ЭР на ЕЗ, ИС на G2, С на С2, СВ на Р, CtotHa Св .
Вводная часть. Заменить диапазон частот: 1—250 МГц на 0,25—ГООО МГц; дополнить абзацами:
«Стандарт соответствует СТ СЭВ 3199—81 в части метода измерения добротности.
Общие условия при измерении должны соответствовать требованиям ГОСТ 18986.0—71 и настоящего стандарта».
Пункт 1.1 исключить.
Пункт 11.7. Заменить диапазон частот: «от 1 до 250 МГц» на «от 0,25 до- 1000 МГц».
(Продолжение см. стр. 228}(Продолжение изменения к ГОСТ 18986.19—76)
Пункт 2.2.1.. Чертеж 1 заменить новым:
G1—генератор высокой частоты; G2—источник напряжения смещения; Е1, £2—элементы связи; ЕЗ—элемент развязки; С1—конденсатор; L—индуктивность контура; С2—емкость