ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО
И ДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИИ

ГОСТ 18986.14-85

(СТ СЭВ 2769-80)

Издание официальное

Н

Цена 5 коп.

аучпэ-тсхшгі?ская
БИБЛИОТЕКА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва



Д

ГОСТ
18986.14—85
(СТ СЭВ 2769—80)
Взамен
ГОСТ 18986.14—75,
ГОСТ 19656.8—74

ИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

Методы измерения дифференциального
и динамического сопротивлений

Semiconductor diodes. Methods for measuring
differential and slope resistances

ОКП 62 LOOT

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23і мая 1985 г. № 1448 срок действия установлен

с 01.07.86 до 01.07.91

Несоблюдение стандарта преследуестя по закону

Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые диоды и устанавливает следующие методы измерения дифферен­циального и динамического сопротивлений:

метод замещения (метод I);

резонансный метод с параллельным контуром (метод II);

резонансный метод с последовательным контуром (метод III); мостовой метод (метод IV).

Метод I применяют для измерения дифференциального сопро­тивления на низкой частоте.

Методы II, III, IV применяют для измерения дифференциаль­ного сопротивления на высокой частоте, а также для измерения динамического сопротивления, если значение амплитуды измери­тельного сигнала равно или меньше значения постоянного напря­жения.

Стандарт не распространяется на стабилитроны.

Общие условия при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 18986.0—74 и ГОСТ 19656.0—74.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 2769—80 в части методов измерения динамического сопротивления (ом. справочное прило­жение 1).

П

Издание официальное

ерепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1985. 1. МЕТОД ЗАМЕЩЕНИЯ

  1. Принцип, условия и режим измерения,

    1. Метод основан на сравнении дифференциального сопро­тивления диода с сопротивлением калибровочного резистора.

    2. Измерения проводят в нормальных климатических ус­ловиях по ГОСТ 20.57.406—81.

    3. Значения постоянного тока, частоты измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических ус­ловиях (далее — ТУ) на диоды конкретных типов.

  2. Аппаратура

    1. Измерения следует проводить на установке, электриче­ская структурная схема которой приведена на черт. 1.



01—генератор переменного тока; 02—генератор постоянного
тока; Ср—разделительный конденсатор; Як—калибровочный
резистор; КО—диод; XI, Х2—контакты для подключения дно-
да (допускается четырехзажимная схема включения); А—уси-
литель; Pl, Р2—измерительные приборы

Черт. 1

  1. Генератор переменного тока G1 должен удовлетворять следующим требованиям:

амплитуда переменного тока на диоде не должна превышать 10% значения постоянного тока;

нестабильность амплитуды не должна выходить за пределы ±1 %;

выходное сопротивление генератора G1 должно не менее чем в 100 раз превышать максимальное значение измеряемого со­противления диодов;

частота генератора должна быть фиксированной и выбирать­ся из условий

f 1,59- 10“3

'В^ Wnax-^ ИЛИ

f х 1 >59- 10 ‘гДИф mln /в ■ J— )

где fB верхняя допустимая частота генератора (не ни­же 1 кГц), Гц;

Гдиф.тах(Гдиф.тіп)—максимальное (минимальное) значение диф­ференциального сопротивления, указанное в стандартах или ТУ на диоды конкретных ти­пов, Ом;

Сд —общая емкость диода, Ф;

Ln —индуктивность диода, Гн.

Конкретные значения Сд и Ln указывают в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.

  1. Генератор постоянного тока G2 должен удовлетворять следующим требованиям:

обеспечивать установление и поддержание постоянного тока через диод с погрешностью в пределах ±3 %;

нестабильность тока не должна выходить за пределы ±1 %;

выходное сопротивление генератора G2 должно не менее чем в 100 раз превышать значение максимального измеряемого со­противления;

коэффициент пульсации не должен выходить за пределы ±1 %.

  1. Емкость разделительного конденсатора Ср , Ф, следу­ет выбирать из условия

1 , г Диф

2^757^ w >

где Гдиф — значение дифференциального сопротивления, указан­ное в стандартах или ТУ на диоды конкретных ти­пов, Ом;

f частота измерения, Гц

  1. Значение сопротивления калибровочного резистора дол­жно удовлетворять условию 7?к=0,9гдиф. max-

Погрешность определения значения сопротивления калибро­вочного резистора не должна выходить за пределы ±0,5 % .

Температурный коэффициент сопротивления калибровочного резистора не должен превышать 10-3 К-1.

  1. Измерительный прибор Р1 должен обеспечивать измере­ние постоянного тока через диод с погрешностью в пределах ±2%.

В электрической схеме допускается отсутствие прибора Р1.

  1. Усилитель А должен удовлетворять следующим требова­ниям:

полное входное сопротивление усилителя должно не менее чем в 100 раз превышать дифференциальное сопротивление дио­да;

амплитудная характеристика должна быть линейной с по­грешностью в пределах ±3 %;

усилитель должен иметь ступенчатое или плавное регулирова­ние коэффициента усиления.

    1. Погрешность измерительного прибора Р2 не должна вы­ходить за пределы ±2 %.

  1. Подготовка и проведение измерений

    1. Рекомендуемая частота измерения 1000 Гц.

    2. Подключают калибровочный резистор RK к контактам XI и Х2. Подают переменный ток от генератора G1. По извест­ному значению сопротивления резистора RK калибруют в омах шкалу измерительного прибора Р2 путем изменения коэффициен­та усиления усилителя или изменения амплитуды генератора пе­ременного тока G1, при этом должны быть выполнены требова­ния к значению амплитуды, изложенные в п. 1.2.2.

    3. Подключают диод к контактам XI и Х2. Устанавливают заданное значение постоянного тока от генератора G2. >

    4. По измерительному прибору Р2 отсчитывают значение дифференциального сопротивления диода.

  2. П о к а з а т ел и точности измерения

    1. Погрешность измерения дифференциального сопротивле­ния не должна выходить за пределы ±7 % с доверительной ве­роятностью 0,997.

    2. Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.

  1. РЕЗОНАНСНЫЙ МЕТОД С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ КОНТУРОМ

    1. Принцип, условия и режим измерения

      1. Метод основан на измерении дополнительных потерь, вносимых в параллельный резонансный контур с известной доб­ротностью при подключении к нему диода, через который про­пускают прямой постоянный ток заданного значения.

      2. Условия и режим измерения должны соответствовать требованиям, изложенным в пп. 1.1.2 и 1.1.3.

    2. Аппаратура

      1. Измерения следует проводить на установке, электриче­ская структурная схема которой приведена на черт. 2.

      2. Генератор тока высокой частоты G1 должен удовлетво­рять следующим требованиям'•

амплитуда не должна превышать 10% значения постоянного тока;

нестабильность амплитуды не должна выходить за пределы

  1. %..

  1. Элементы связи Z1 и Z3 могут быть выполнены по лю­бому типу связи, принятому в куметрах. Связь с генератором и усилителем должна быть такой, чтобы при настройке контура в резонанс в режимах калибровки и измерения изменения измери­тельного сигнала и потерь, вносимых в контур, не привели бы к увеличению погрешности измерений более чем на 1%.

  2. Значение индуктивности L, Гн, контура выбирают из ус­ловия

2іг/Г^>гДИф,

где гДИф — значение дифференциального (или динамического) со­противления диода, Ом;

fчастота измерения, Гц.

  1. Колебательный контур LC1 должен обеспечивать воз­можность настройки на частоту генератора G1.

G1— генератор тока высокой частоты; Z1—элемент связи контура с генератором; LC1параллельный резонансный кон­тур; С2—конденсатор связи; КЗ—короткозамыкающий провод­ник; VD—диод; XI, Х2—контакты подключения диода или короткозамыкаютего проводника; Z2элемент развязки по переменному току; G2—генератор постоянного тока; Z3—эле­мент связи контура с усилителем; Л—усилитель; Р—измери­тельный прибор

Черт. 2



Погрешность определения добротности контура при коротком замыкании контактов XI и Х2 не должна выходить за пределы ±7 %.

  1. Если значение емкости конденсатора С2, Ф, выбирают из условия

где Ск — полная емкость контура без диода при настройке его в резонанс на частоту измерения, Ф;

Qк — добротность контура без диода, .

то потери, вносимые в контур при подключении диода, составят 0,9—1,1 собственных потерь контура. *

Емкость конденсатора С2 должна быть определена с погреш­ностью в предела?; ±2 %.

  1. Полная емкость контура Ск должна быть определена с погрешностью в пределах ±3 % .

  2. Короткозамыкающий проводник должен иметь такую же геометрическую форму как и выводы диода.

  3. В качестве развязки Z2 по высокой частоте следует при­менять резистор или дроссель. Значение полного сопротивления элемента развязки Z2, Ом, должно быть выбрано из условия

Z2> ЮОГдиф

  1. Генератор постоянного тока G2 должен удовлетворять следующим требованиям:

обеспечивать установление и поддержание постоянного пря­мого тока через диод с погрешностью в пределах ±3%;

нестабильность тока не должна выходить за пределы ±1 %;

коэффициент пульсации не должен выходить за пределы ±1 % •

  1. Усилитель А должен удовлетворять следующим требо­ваниям:

амплитудная характеристика должна быть линейной с по­грешностью в пределах ±2 %;

усилитель должен иметь ступенчатую или плавную регули­ровку коэффициента усиления.

    1. Погрешность измерительного прибора Р не должна вы­ходить за пределы ±2 % •

  1. Подготовка и проведение измерений

    1. Подключают короткозамыкающий проводник к контак­там XI и Х2.

    2. Подают сигналхот генератора &1 и определяют значе­ние добротности QKи общую емкость контура Ск в соответст­вии с методикой измерения параметров контуров на куметре.

    3. Отсчитывают показание ак прибора Р в момент резо­нанса.

    4. Заменяют короткозамыкающий проводник диодом, по­дают постоянный прямой ток заданного значения от генератора G2, настраивают контур в резонанс и отсчитывают показания ад по прибору Р.

    5. Дифференциальное сопротивление диода гдиф, Ом, вы­числяют по формуле

г - Ск ( 1 1 Ї

диф2nfCjQK Ua «К / •

Если ак соответствует полному отклонению шкалы прибора Р, т. е. сск =1, то расчет выполняют по формуле

Допускается градуировку шкалы прибора Р производить с по­мощью калибророчных резисторов, так как значения Ск, f, Сч и QK постоянные для каждой конкретной измерительной установ­ки.

  1. П о к а з а т е л и точности измерений

    1. Погрешность измерения дифференциального и динамиче­ского сопротивлений в процентах с доверительной вероятностью 0,997 не должна выходить за пределы +(0,14-°’-^25' )• 100,

Гаиф

где ГдИф — значение дифференциального или динамического со­противления диодов, указанное в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов, Ом.

    1. Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.

  1. РЕЗОНАНСНЫЙ МЕТОД С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ КОНТУРОМ

    1. Принцип, условия и режим измерения

      1. Метод основан на измерении общего сопротивления по­терь последовательного резонансного контура, состоящего из диф­ференциального или динамического сопротивления диода и со­противления собственных потерь контура.

      2. Условия и режим измерения должны соответствовать требованиям, изложенным в пп. 1.1.2 и 1.1.3.

    2. Аппаратура

      1. Измерение следует проводить на установке, электриче­ская структурная схема которой приведена на черт. 3.

      2. Генератор тока высокой частоты G1 должен удовлетво­рять требованиям, изложенным в п. 2.2.2.

      3. Генератор постоянного тока G2 должен удовлетворять следующим требованиям:

обеспечивать установление и поддержание постоянного пря­мого тока через диод с погрешностью в пределах ±3 % '• нестабильность постоянного тока не должна выходить за пре­делы ±1 %:

коэффициент пульсации не должен выходить за пределы ±1 %.

  1. Значение емкости Сь Ф, выбирают из условия

2itfC ^Диф + гп-к + гконт ,

1 4

где Гд„ф—значение дифференциального или динамического со­противления диода, указанное в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов, Ом;