УДК 621.382.3.001.4:006.354 Группа Э29


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Т

ГОСТ
18604.20-78*

(СТ СЭВ 3996—83)

РАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ

Методы измерения коэффициента шума на низкой
частоте

Transistors bipolar. Methods for measuring noise
figure at low frecuencies

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 3 мая 1978 г. № 1198 срок введения установлен

с 01.01.80

Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 29.04.84 № 1554 срок дей­ствия продлен

до 01.01.90

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на биполярные тран­зисторы и устанавливает методы измерения коэффициента шума /Сш : сравнением с опорным усилителем на частотах от 2 до 100000 Гц; способом удвоения выходной мощности шума на час­тоте 1 кГц.

Общие условия при измерении коэффициента шума транзисто­ров должны соответствовать требованиям ГОСТ 18604.0—83.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3996—83 в части измерения коэффициента шума на низкой частоте (справочное приложение).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА СРАВНЕНИЕМ С ОПОРНЫМ УСИЛИТЕЛЕМ НА ЧАСТОТАХ ОТ 2 ДО 100000 Гц

    1. Принцип и условия измерения

      1. Коэффициент шуьЙІ транзистора определяют сравнением шумов усилителя с измеряемым транзистором и опорного усили­теля, коэффициент шума которого известен и равен единице, а ко­эффициент усиления усилителей одинаковы. При этом опорный усилитель выполняет функцию генератора шума.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

* Переиздание (декабрь 1985 г.) с Изменением № 1,
утвержденным в апреле 1984 г. (ИУС 8—84).

  1. Режим и условия измерения коэффициента шума: ток эмиттера, напряжение коллектора, сопротивление источника теп­ловых шумов на входе измеряемого транзистора (или резистора, подключенного к входу измеряемого транзистора) указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкрет­ных типов.

Температура окружающей среды при измерении должна быть в пределах (25±10)°С.

(Измененная редакция, Изм. Ks 1).

  1. Апп ар ату р а

    1. Структурная схема измерения коэффициента шума тран­зистора должна соответствовать указанной на черт. 1.

Л/—опорный усилитель; А2, АЗ—усилители; Р—инди­каторный блок; S—переключатель; GB—блок питания транзистора; VTизмеряемый транзистор, входящий в состав усилителя А2

Черт. 1



  1. Основные элементы, входящие в структурную схему из­мерения, должны соответствовать следующим требованиям.

    1. В качестве опорного усилителя А1 используют мало­шумящий усилитель, в котором входное сопротивление должно быть в 100 раз больше, чем эквивалентное шумовое сопротивле­ние усилителя А2 с измеряемым транзистором. При этом коэф­фициент шума опорного усилителя равен единице.

Коэффициент усиления опорного усилителя должен быть ра­вен коэффициенту усиления усилителя с измеряемым транзисто­ром с погрешностью в пределах ±3 %. Это равенство достигается применением в усилителях А1 и А2 глубокой отрицательной об­ратной связи, цепи действия которой показаны на схеме пункти­ром. Рекомендуется выбирать коэффициенты усиления усилителя А1 и А2, равными 100.

Постоянство усиления в измерительном и опорном канале при измерении транзисторов с различным усилением допускается ус­танавливать любым способом (например, при помощи автомати­ческой или ручной регулировки по пилот-сигналу).

  1. Блок питания транзистора GB должен обеспечивать режим измеряемого транзистора по постоянному току. Рекомен­дуется применять стабилизированные источники питания.

  2. Усилитель АЗ должен определять ширину эффективной шумовой полосы, которая не должна превышать 20 % частоты из­мерения, если иное не указано в стандартах или технических ус­ловиях на транзисторы конкретных типов. Усилитель АЗ дол­жен быть линейным и иметь регулируемый коэффициент уси­ления.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Индикаторный блок Р должен реагировать на среднее квадратическое значение подаваемого сигнала.

Шкалу индикатора рекомендуется градуировать непосредст­венно в единицах коэффициента шума.

Собственный уровень шумов усилителя АЗ с индикаторным блоком Р и динамический диапазон индикатора должны быть та­кими, чтобы обеспечить заданные показатели точности, указан­ные в п. 1.4.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Подготовка и проведение измерения

    1. Перед измерением следует проводить калибровку. Для этого переключатель S установить в положение 1. Регули­руя коэффициент усиления усилителя АЗ, следует установить по­казание индикатора Р на единицу.

    2. Затем переключатель S установить в положение 2. В этом положении подключить измерительный тракт с измеряемым транзистором на входе, и индикатором Р следует измерить коэф­фициент шума Кш.

  2. Показатели точности

Основная погрешность измерительных установок должна на­ходиться в пределах ± 1 дБ. Основная погрешность автоматичес­ких классификаторов в классификационной точке должна нахо­диться в пределах ±1,5 дБ.

  1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА СПОСОБОМ УДВОЕНИЯ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ ШУМА НА ЧАСТОТЕ 1 кГц

    1. Принцип и условия измерения

      1. Принцип измерения заключается в удвоении выходной мощности шума.

      2. Режим и условия измерения коэффициента шума: ток эмиттера, напряжение коллектора, выходное сопротивление гене­ратора шума, пересчитанное ко входу транзистора, и др. указы­вают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Аппаратура

    1. Структурная схема измерения коэффициента шума транзистора должна соответствовать указанной на черт. 2.

    2. Основные элементы, входящие в структурную схему из­мерения, должны соответствовать следующим требованиям.

      1. В качестве генератора шума используют любой источ­ник шумового сигнала, причем

Rg =/?ї4"/?8»

/?1>Ю0/?2,
где Rg выходное сопротивление источника сигнала, 'пере-
считанное ко входу транзистора, указанное в
стандартах на конкретный тип транзистора;

Лі, R2, R3 сопротивления резисторов делителя.

Генератор шума должен быть откалиброван в единицах коэф­фициента шума. Допускается калибровка генератора шума в еди­ницах мощности шума, напряжения шума или относительной шу­мовой температуры.

G—генератор шума; S—переключатель; КГ—измеряемый транзистор; GB—блок питания транзистора; Р—индикатор­ный блок; Е—трехдецибельный аттенюатор; Л—усилитель;

RI, R2, R3—резисторы делителя

Черт. 2

  1. Требования к блоку питания транзистора GB в со­ответствии с п. 1.2.2.2.

  2. Индикаторный блок Р должен реагировать на среднее квадратическое значение подаваемого сигнала.

Собственный уровень шумов усилителя совместно с индикато­ром должен быть таким, чтобы обеспечить показатели точности, указанные в п. 2.5.1.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

    1. Трехдецибельный ослабитель Е позволяет осуществлять отсчет первоначальной и удвоенной мощности на выходе в одной и той же точке отсчета по шкале индикатора.

    2. Требования к усилителю А — в соответствии с п. 1.2.2.3.

  1. Подготовка и проведение измерения

    1. Транзистор следует включить в схему измерения и уста­новить режим по постоянному току.

    2. Переключатель S установить в положение 1 и по пока­занию индикатора зафиксировать мощность шума транзистора.

    3. Переключатель S установить в положение 2 и, постепен­но увеличивая напряжение шума от генератора шума, довести мощность шумов до такого значения, при котором показания ин­дикатора те же, что и при положении 1 переключателя S.

По отсчетному устройству уровня выходного сигнала генера­тора шума следует провести отсчет коэффициента шума транзис­тора.

    1. Допускается отсутствие аттенюатора Е. Тогда в положе­нии 2 переключателя S напряжение шумов от генератора шума следует увеличить до такого значения, при котором показания ин­дикатора в 2 раза превышают показания индикатора, зафикси­рованные при положении 1 переключателя S.

  1. О б р а б о тк а результатов

Коэффициент шума транзистора Кш отсчитывают по отсчет­ному устройству уровня выходного сигнала генератора шума в соответствии с соотношением

К =и°ш U° P°^kT° Т~Т<>

где £/Ощ — среднее квадратическое значение напряжения шума генератора шума на 1 Гц полосы;

Uq — значение напряжения генератора шума;

Рсш мощность шумов генератора шума на 1 Гц полосы;

Eg — выходное сопротивление источника сигнала, пересчи­танное ко входу транзистора;

Д/— ширина эффективной шумовой полосы пропускания;

k постоянная Больцмана, k= 1,38-10“23 Дж/к, То=

= 293 К;

Т — шумовая температура генератора шума.

  1. Показатели точности

Основная погрешность измерительных установок должна нахо­диться в пределах ± 1,5 дБ.

  1. 2.5. (Измененная редакция, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

Информационные данные о соответтствии ГОСТ 18604.20—78
СТ СЭВ 3996—83

Раздел или пункт ГОСТ 18604.20—78

Раздел или пункт СТ СЭВ 3995—8

3

Разд 3

П. 4.1

П. 4.2, 4-ГО

П. 4.9

Пп. 4.5, 4.7

Разд. 5

Разд. 6


Пп. 1.11, '1.4, 2.6 Пп. 1.2.1, 2.2.1 Пи. 1.2.2.4, 2.2.2.3

П. 1.2.2.2

Пп. 1.2.2.3, 1.2.2.4

Пп. 1.3, 2.3 П. 2.4

(Введено дополнительно, Изм. № 1).

1