ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО
И ДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИИ
(СТ СЭВ 2769-80)
Издание официальное
Н
Цена 5 коп.
аучпэ-тсхшгі?скаяГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
Д
ГОСТ
18986.14—85
(СТ СЭВ 2769—80)
Взамен
ГОСТ 18986.14—75,
ГОСТ 19656.8—74
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
'і 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
Принцип, условия и режим измерения,
Метод основан на сравнении дифференциального сопротивления диода с сопротивлением калибровочного резистора.
Измерения проводят в нормальных климатических условиях по ГОСТ 20.57.406—81.
Значения постоянного тока, частоты измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях (далее — ТУ) на диоды конкретных типов.
Аппаратура
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
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.
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 %.
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
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.
Измерительный прибор Р1 должен обеспечивать измерение постоянного тока через диод с погрешностью в пределах ±2%.
В электрической схеме допускается отсутствие прибора Р1.
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.
Погрешность измерительного прибора Р2 не должна выходить за пределы ±2 %.
Подготовка и проведение измерений
Рекомендуемая частота измерения 1000 Гц.
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.
Подключают диод к контактам XI и Х2. Устанавливают заданное значение постоянного тока от генератора G2. >
По измерительному прибору Р2 отсчитывают значение дифференциального сопротивления диода.
П о к а з а т ел и точности измерения
Погрешность измерения дифференциального сопротивления не должна выходить за пределы ±7 % с доверительной вероятностью 0,997.
Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.
РЕЗОНАНСНЫЙ МЕТОД С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ КОНТУРОМ
Принцип, условия и режим измерения
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.
Условия и режим измерения должны соответствовать требованиям, изложенным в пп. 1.1.2 и 1.1.3.
Аппаратура
Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 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
%..
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%.
Значение индуктивности L, Гн, контура выбирают из условия
2іг/Г^>гДИф,
где гДИф — значение дифференциального (или динамического) сопротивления диода, Ом;
f—частота измерения, Гц.
Колебательный контур LC1 должен обеспечивать возможность настройки на частоту генератора G1.
G1— генератор тока высокой частоты; Z1—элемент связи контура с генератором; LC1—параллельный резонансный контур; С2—конденсатор связи; КЗ—короткозамыкающий проводник; VD—диод; XI, Х2—контакты подключения диода или короткозамыкаютего проводника; Z2—элемент 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 %.
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 %.
Полная емкость контура Ск должна быть определена с погрешностью в пределах ±3 % .
Короткозамыкающий проводник должен иметь такую же геометрическую форму как и выводы диода.
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
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 % •
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.
Погрешность измерительного прибора Р не должна выходить за пределы ±2 % •
Подготовка и проведение измерений
Подключают короткозамыкающий проводник к контактам XI и Х2.
Подают сигналхот генератора &1 и определяют значение добротности QKи общую емкость контура Ск в соответствии с методикой измерения параметров контуров на куметре.
Отсчитывают показание ак прибора Р в момент резонанса.
Заменяют короткозамыкающий проводник диодом, подают постоянный прямой ток заданного значения от генератора G2, настраивают контур в резонанс и отсчитывают показания ад по прибору Р.
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.
П о к а з а т е л и точности измерений
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.
Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.
РЕЗОНАНСНЫЙ МЕТОД С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ КОНТУРОМ
Принцип, условия и режим измерения
Метод основан на измерении общего сопротивления потерь последовательного резонансного контура, состоящего из дифференциального или динамического сопротивления диода и сопротивления собственных потерь контура.
Условия и режим измерения должны соответствовать требованиям, изложенным в пп. 1.1.2 и 1.1.3.
Аппаратура
Измерение следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 3.
Генератор тока высокой частоты G1 должен удовлетворять требованиям, изложенным в п. 2.2.2.
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 %.
Значение емкости Сь Ф, выбирают из условия
2itfC ^>ГДиф + гп-к + гконт ,
1 4
где Гд„ф—значение дифференциального или динамического сопротивления диода, указанное в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов, Ом;