У
Группа 329
ГОСТ
18604.3-80*
(СТ СЭВ 3999—83)
Взамен
ГОСТ 18604.3—73
ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ
Метод измерения емкостей коллекторного
и эмиттерного переходов
Transistors bipolar. Method for measuring collector
and emitter capacitances
ОКП 6Є 2312
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 4 июля 1980 г. № 3392 срок действия установлен
с 01.01.82
до 01,01г87-
Несоблюдение стандарта преследуется по закону О
UW Н'ю
Настоящий стандарт распространяется на биполярные транзисторы и устанавливает метод измерения емкостей коллекторного Ск и эмиттерного Сэ переходов.
Общие требования при измерении должны соответствовать ГОСТ 18604.0—83 и требованиям, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3999—83.
(Измененная редакция, Изм. Ks 1).
ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ
При измерении емкостей С к и С9 используют метод резистивно-емкостного делителя, в котором измеряется падение напряжения на токосъемном резисторе, пропорциональное измеряемой емкости.
Частоту измерения, постоянное напряжение источника питания транзистора указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов (далее — стандартах).
Частоту измерения выбирают из ряда: 465 кГп, 5, 10, 30, 100, 300 МГц.
Измерения производят на малом переменном сигнале. Амплитуду сигнала считают достаточно малой, если при уменьшении амплитуды сигнала генератора в два раза значение измеряемого Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
* П ереиздание (декабрь 1985 г.) с Изменением № 1,
утвержденным в апреле 1984 г. (ИУС 8—84).
параметра изменяется менее чем на значение погрешности измерительной установки.
АППАРАТУРА
Емкость С к следует измерять на установке, структурная электрическая схема которой приведена на черт. 1. Емкость Сэ измеряют по этой же схеме, при этом эмиттер и коллектор меняют местами.
Применяют схему измерения Ск > которая отличается от схемы черт. 1 тем, что генератор сигналов G и электронный измеритель напряжения Р меняют местами, при этом токосъемный резистор переносят в цепь коллектора.
VT—измеряемый транзистор; ИЛ—полное сопротивление для развязки; Cl, С2—конденсаторы; Р—электронный измеритель напряжения; Р— токосъемный резистор; G—генератор сигналов; PV—измеритель напряжения.
Черт. 1
Сопротивление токосъемного резистора выбирают из соотношения
R< -J—
ЮиС ’
где С — емкость измеряемого перехода;
а» — угловая частота измерения.
В качестве токосъемного элемента может быть использовано входное сопротивление электронного измерителя напряжения (далее— прибора Р).
Разделительную емкость конденсатора С1 выбирают из соотношения
1 ^выхб
а>С1 10 ’ где Рвыха —выходное сопротивление генератора сигналов.
Конденсатор С1 отсутствует в схеме черт. 1, если генератор G имеет на выходе собственную разделительную емкость.Стр. 3 ГОСТ 18604.3—80 І
Выходное сопротивление генератора сигналов выбирают из соотношения
^вых а < 10шС„
1
Емкость блокировочного конденсатора С2 выбирают из соотношения
< 1£к1_
о>Са 100
где Zk —полное сопротивление, предотвращающее замыкание генератора сигналов через источник питания.
В качестве Zk может быть использован резистор, индуктивность или резонансный" контур, настроенный на частоту измерения.
Активную составляющую полного сопротивления в цепи коллектора Re (ZK ) выбирают из соотношения
где £/к —напряжение источника питания коллектора;
I кбо — обратный ток коллектора, указывают в стандартах.
При измерении СВЧ транзисторов допускается:
соединять вывод корпуса VT с корпусом схемы измерения (с землей), если имеется изолированный корпусной вывод и ни один из электродов транзистора не соединен с корпусом:
применять прибор Р с входным сопротивлением, равным стандартному волновому сопротивлению 50 или 75 Ом. При этом токосъемным элементом, с которого снимают напряжение, пропорциональное измеряемой емкости, является параллельное соединение резистора R и входного сопротивления прибора Р;
выбирать активную составляющую полного сопротивления Re (ZK ), равную стандартному волновому сопротивлению 50 или 75 Ом;
применять многопредельный прибор Р. При этом отсчет измеряемой емкости производят с учетом коэффициента соответствующего пересчета со шкалы, на которой проводилась калибровка, к шкале, на которой проводилось измерение;
в качестве токосъемного элемента использовать конденсатор, значение емкости которого должно быть не менее чем в 100 раз больше емкости измеряемого перехода. При этом токосъемную емкость шунтируют резистором, значение сопротивления которого R ш выбирают из соотношения
^КБО*^Ш<<^К
Уровень наводок прибора Р, вызванных пульсацией напряжения источника питания транзистора VT, а также внутренними 38и внешними наводками в схеме при отсутствии измеряемого сигнала, должен быть не более 5 %' шкалы для стрелочных измерителей и не более 2 % напряжения сигнала для измерителей с дискретным отсчетом.
Нестабильность чувствительности прибора Р, нестабильность амплитуды и частоты генератора G должны обеспечивать постоянство калибровки с погрешностью ±10 % в течение часа работы.
В справочном приложении представлены примеры схем измерения емкостей С и С э СВЧ транзисторов в соответствии со схемой измерения черт. 1 и с учетом дополнительных требований п. 2.7.
Емкость коллектор-эмиттер контактодержателя Скэ должна удовлетворять условиям
Если емкость Скэ соизмерима с емкостью Сц , то вывод эмиттера в схеме черт. 1 должен заземляться через емкость не менее 200 пФ.
Пример электрической схемы измерения представлен на черт. 5 справочного приложения.
Емкость коллектор-база контактодержателя должна быть С КБ ^Ск .
ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Перед измерением калибруют шкалу прибора Р, для чего в схему черт. 1 вместо транзистора включают калибровочный конденсатор Склб .
Емкость конденсатора Склб должна выбираться из соотношений:
С’клб=(0>5—3)СК ;
Склб=(0.5 3)Сд .
Подбор емкости производят с погрешностью в пределах ±2 % на любой частоте.
Шкалу прибора Р считают откалиброванной, если показание его соответствует значению СкЛб в пределах погрешности измерения и стрелка при этом отклоняется не менее чем на 30 % шкалы.
В схему измерения включают измеряемый транзистор. Задают режим по постоянному току, указанный в стандартах. По шкале прибора Р отсчитывают показания измеряемой емкости.
При измерении емкостей, равных или менее 1 пФ калибровку проводят измерением напряжения с помощью прибора Р, подключенного через аттенюатор с необходимым ослаблением, при условии, что входное сопротивление прибора Р согласовано с передающим ВЧ трактом.
Схема калибровки должна соответствовать приведенной на черт. 2.
Калибровка
|
Генератор с выходным сопротив - пением 1о |
-► |
Пиния передачи (каіїепь) с вопноОым сопротив - пением |
■> |
/ ттенюатор с ослаблением ос раз, согласованный с линией передачи |
|
Линия передача (на дель) с волновым сопротив - лением |
-► |
Электронный измеритель напряжения с входным сопротивлением |
|
|
|
1о |
|
|
|
?о |
|
|
Черт. 2
Расчет напряжений производят по формулам:
иКлб=—— при калибровке,
UaM-Ue2nfZ0C- при измерении, где U(з — напряжение на генераторе при согласованной нагрузке; а — ослабление аттенюатора;
С — измеряемая емкость (Ск или Сэ );
f — частота измерения;
ZQ— волновое сопротивление передающего ВЧ тракта, равное 50 или 75 Ом.
Шкала прибора Р может быть проградуирована непосредственно в значениях измеряемой емкости. При этом в режиме калибровки прибор Р должен показывать значение емкости, удовлетворяющее равенству
c^6=2^fZ01
где Склб —значение- емкости, которое показывает прибор Р в режиме калибровки.
Измеряемую емкость рассчитывают по формуле
С-Скл6цклб.
Система калибровки может отличаться от приведенной в пп. 3.1 и 3.3, если она обеспечивает правильное соотношение между амплитудой генератора G и чувствительностью прибора Р, погрешность измерения измерительной установки.
Если при измерении стрелка прибора Р отклоняется менее, чем на 30 % шкалы или уходит за ее пределы, то при калибровке методом калибровочной емкости следует подбирать другую чувствительность прибора Р или амплитуду генератора G и вновь, откалибровать шкалу, а при калибровке по. схеме черт. 2 необходимо изменить значение ослабления аттенюатора а.
ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ
Основная погрешность измерительных установок, использующих для измерения стрелочные приборы, должна находиться в пределах ±10% конечного значения рабочей части шкалы и в пределах ±15 % измеряемого значения в начале рабочей части шкалы. При измерении на шкалах с конечным значением рабочей части шкалы 3 пФ и менее допускается основная погрешность в пределах ± (20 %+0,05 пФ) измеряемого значения в начале рабочей части шкалы.
Для измерительных установок с цифровым отсчетом основная погрешность должна находиться в пределах ±(10% ±0,05 пФ) ±2 знака младшего разряда дискретного отсчета измеряемого значения.ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ПРИМЕРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТЕЙ КОЛЛЕКТОРНОГО
И ЭМИТТЕРНОГО ПЕРЕХОДОВ СВЧ ТРАНЗИСТОРОВ С ВОЛНОВЫМ
СОПРОТИВЛЕНИЕМ ПЕРЕДАЮЩЕГО ВЧ ТРАКТА 50 ОМ
Схема с включением токосъемного резистора
последовательно в цепь базы.
Схема с подачей сигнала от генератора в цепь базы.
ПРИМЕРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТЕЙ КОЛЛЕКТОРНОГО
И ЭМИТТЕРНОГО ПЕРЕХОДОВ СВЧ ТРАНЗИСТОРОВ С ВОЛНОВЫМ
СОПРОТИВЛЕНИЕМ ПЕРЕДАЮЩЕГО ВЧ ТРАКТА 75 Ом
Схема с подачей сигнала от генератора в цепь базы
Схема с включением токосъемного резистора
последовательно в цепь базы
Основные элементы схем черт. 1(—4 приложения должны соответствовать требованиям, изложенным в стандарте.
Конденсатор СЗ выбирают аналогично конденсатору С1 в соответствии с п. 2.3 стандарта.
Схема измерения емкости коллекторного перехода
с заземленным эмиттером
Черт. 5Э. ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА, РАДИОЭЛЕКТРОНИКА И СВЯЗЬ
Группа Э29
Изменение № 2 ГОСТ 18604.3—80 Транзисторы биполярные. Метод измерения емкостей коллекторного и эмиттерного переходов
Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25.06.87 № 2537
Дата введения 01.10.87
Наименование стандарта. Заменить слово: «Метод» на «Методы»; «Method» на «Methods».
Вводную часть изложить в новой редакции: «Настоящий стандарт распространяется на биполярные транзисторы и устанавливает два метода измерения емкостей коллекторного Ск' и эмиттерного Сэ переходов:
с использованием резистивно-емкостного делителя, с использованием моста.
Метод с использованием резистивно-емкостного делителя применяют в производственных измерениях, требующих высокой производительности.
Метод с использованием моста применяют в лабораторных и производственных измерениях, требующих высокой точности.
Общие требования при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 18604.0—83».
Раздел 1. Наименование изложить в новой редакции: «1. Метод измерения Ск и Сэ с использованием резистивно-емкостного делителя».
Пункт 1.1 изложить в новой редакции: «1.1. У с л о в и я измерения».
Пункт 1.2. Второй абзац изложить в новой редакции: «Частоту измерения выбирают из ряда: 465 кГц, 1, 2, 5, 10, 30', 100, 300 МГц».
Пункт 1.3. Исключить слова: «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».
Пункт 2.1. Второй абзац изложить в новой редакции: «Для измерения Ск допускается применять установку, схема которой отличается от схемы, приведенной на черт. 1, тем, что генератор сигналов G и электронный измеритель напряжения Р (далее — прибор Р) меняют местами (например, при заземленном корпусе транзистора), при этом токосъемный резистор R переносят в цепь коллектора»;