УДК 621.382.3.083:006.354 Группа Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР




ГОСТ
20398.3-74* *

(СТ СЭВ 3413—81)


ТРАНЗИСТОРЫ ПОЛЕВЫЕ

Метод измерения крутизны характеристики

Field-effect transistors.

Forward transconductance
measurement technique

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 31 декабря 1974 г. № 2852 срок введения установлен

с 01.07.76

Проверен в 1979 г. Срок действия продлен

до 01.07.86

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на маломощные поле­вые транзисторы и устанавливает метод измерения крутизны ха­рактеристики 3 на малом сигнале. (Сигнал считается малым, ес­ли при уменьшении его амплитуды в два раза изменение пара­метра не выходит за пределы погрешности измерения).

Общие условия при измерении крутизны характеристики дол­жны соответствовать требованиям ГОСТ 20398.0—74.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3413—81 в части метода из­мерения крутизны характеристики (см. справочное приложе­ние 1).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. АППАРАТУРА

    1. Измерительные установки, предназначенные для измере­ния крутизны характеристики 3, должны обеспечивать основную погрешность измерения в пределах ± 10 % от конечного значения рабочей части шкалы. Для измерительных установок с цифровым отсчетом основная погрешность измерения должна быть в преде- 5

лах ± (8 + 0,7 — ) %, где Sxзначение измеряемой крутиз-,

ны, 3Пред — конечное значение установленного предела измере­ния

  1. .ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ

    1. Принципиальная электрическая схема измерения крутизны характеристики должна соответствовать на черт. 1, 2 или 3.

Примечание. В лабораторных условиях допускается измерять крутиз­ну характеристики мостовым методом (см. справочное приложение 2).



Г—генератор; RI, R2, R3, RH, R к —резисторы; Cl, С2, СЗ, Ск —конденсато-
ры; Гр—трансформатор; .4—измеритель тока; VI, V2, ИП—измерители напря-
жения; В—переключатель

Черт. 1



Г—генератор; RI, R2, R3, R —резисторы; С!, С2, СЗ—конденсаторы; Л—из-
меритель тока; VI, V2, ИП—измерители напряжения; В—переключатель.

Черт. 2

Черт. 3



(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Основные элементы, входящие в схемы черт. 1, 2 и 3, дол­жны удовлетворять следующим требованиям:

Г — генератор синусоидального напряжения или импульсно­го напряжения типа «меандр» фиксированной частоты. Частота генератора выбирается равной одной из частот в диапазоне 20— 20000 Гн;

RI, R2 резисторы делителя. Точность определения отноше- ния —должна обеспечивать установленную погрешность измерения крутизны.

Значение сопротивления (/?1+/?г) в схеме черт. 1 должно не менее чем в 100 раз превышать значение выходного сопротивле­ния генератора Г, если входные сопротивления схемы в обоих по ложениях переключателя В отличаются не более чем на 1 %;

RK резистор в цепи калибровки. Резистор выбирается с точ­ностью, обеспечивающей заданную погрешность измеоения. Зна­чение R к должно не менее чем в 100 раз превышать значение выходного сопротивления генератора Г, если входные сопротив­ления схемы в обоих положениях переключателя В отличаются не более чем на 1 %. Значение сопротивления R кдолжно не ме­нее чем в 100 раз превышать значение резистора RH',

R3резистор в цепи затвора измеряемого транзистора.

Значение сопротивления резистора R3 должно не менее чем в 100 раз превышать значение сопротивления резистора R2.

Падение постоянного напряжения на резисторе R3 от протека­ния тока затвора при задании режима по постоянному напряже­нию затвора и стока не должно превышать амплитуды пере­менного напряжения на затворе измеряемого транзистора, обеспе­чивающей условие малого сигнала.Допускается использование разделительного трансформатора между генератором Г и входом измеряемого транзистора вместо конденсатора С1 и резистора R3, при этом должна обеспечивать­ся заданная погрешность измерения. Вместо резистора R3 можно использовать делитель RI, R2. В этом случае делители RI, R2 подключаются к генератору Г через конденсатор С1, а конденса­торы С/ и С2 должны удовлетворять следующим условиям:

4r<0’i<RI+'?');

R н — резистор нагрузки, значение которого должно удовлетво­рять условию п °-1

g—в случае калибровки с транзистором;

п / °-01 лЛ — в случае калибровки без транзистора,

S22H

где g 22и — наибольшее значение активной составляющей выход­ной проводимости измеряемого транзистора.

Значение RH в схеме черт. 2 должно определяться с точно­стью, обеспечивающей заданную погрешность измерения крутизны характеристики S и удовлетворять следующему условию п / 1

60S ’

где S— наибольшее значение крутизны характеристики измеряе­мого транзистора.

Допускается шунтировать резистор RH в схеме черт. 2 индук­тивностью или настроенным контуром (для пропускания постоян­ной составляющей), при этом должна обеспечиваться заданная погрешность измерения;

СІ, С2, СЗ, С к — конденсаторы, емкости которых должны удовлетворять следующим условиям:

Конденсатор СЗ может отсутствовать, если сумма внутренне­го сопротивления источника питания цепи стока и сопротивления измерителя тока А на частоте измерения не превышает 0,01 Ra| ИП— измеритель напряжения с регулируемой чувствитель­ностью. Допускается применение ИП с нерегулируемой чувствительностью; в этом случае должна регулировать­ся амплитуда выходного напряжения генератора. Шка­ла ИП может быть непосредственно отградуирована в; единицах крутизны характеристики S. Входное сопро­тивление измерителя напряжения ИП должно не менее чем в 100 раз превышать сопротивление резистора R2 (для схемы черт. 2);

Тр — трансформатор. Изменение коэффициента трансформа­ции при изменении величины постоянной составляющей тока стока измеряемого транзистора от нуля до наиболь­шей возможной должно обеспечивать заданную точность измерения. Допускается применение дросселя вместо трансформатора Тр, при этом должна обеспечиваться установленная погрешность измерения;

ДД3— источник постоянного напряжения. Точность определе­ния величины ДД3 должна быть такой, чтобы погреш­ность измерения не превышала установленного значе­ния.

  1. Падение напряжения от протекания постояной составляю­щей тока стока на первичной обмотке трансформатора и измери­теле тока в схеме черт. 1, а также на измерителе тока в схеме черт. 2 не должно превышать 1,5 %, от постоянного напряжения на стоке измеряемого транзистора. В схеме черт. 2 это условие должно выполняться с учетом падения напряжения на сопротивле­нии R н от протекания постоянной составляющей тока стока.

Если R н в схеме черт. 1 также удовлетворяет этим требова­ниям, то трансформатор в этой схеме может отсутствовать. В этом случае сигнал на ИП должен сниматься через конденсатор, требования к которому аналогичны требованиям к СЗ.

  1. Если указанные в п. 2.3 условия не выполняются, необхо­димо увеличивать напряжение источника в цепи стока на значе­ние, равное падению напряжения на упомянутых цепях.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

    1. Система калибровки может отличаться от приведенной на черт. 1, 2 и 3, если она обеспечивает правильное соотношение меж­ду амплитудой сигнала генератора и чувствительностью измери­теля напряжения, точность измерения и удобство в работе.

  1. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ОБРАБОТКА

РЕЗУЛЬТАТОВ

  1. Измерения производят в следующем порядке.

Транзистор включают в схему и устанавливают режим по постоянному току.

Переключатель В устанавливают в положение 1. В схеме черт. 1 и 2, изменяя либо чувствительность измерителя напряже­ния, либо напряжение генератора, устанавливают определенное значение напряжения Lh по измерителю напряжения ИП. В схеме черт. 3 отсчитывают показание Л по измерителю тока А.

Переключатель В устанавливают в положение 2 и отсчитыва­ют значение напряжения Пч по измерителю ИП в схеме черт. 1 и 2, а в схеме черт. 3 отсчитывают значение Л по измерителю то­ка А.

  1. В схеме черт. 1 и 2 допускается производить калибровку (положение 1 переключателя) в отсутствии измеряемого транзис­тора, при этом погрешность измерения не должна превышать ус­тановленной величины.

  2. Крутизну характеристики S определяют по формулам:

  3. 1 Ri-4-Яа I

S= н- • —о • для схемы черт. 1,

Лк Л 2

S= J— • - -dVd ' FT для схемы черт. 2,

ап Ai-f-Aa U і

S— V для схемы черт. 3.

«ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

Информационные данные о соответствии ГОСТ 20398.3—74 СТ СЭВ 3413—81.

ГОСТ 20398.3—74 полностью соответствует разд. 7 СТ СЭВ 3413—81

.ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Измерение мостовым методом

  1. Аппаратура

Схема измерения крутизны характеристики приведена па чертеже.

RI, R2—резисторы; VT-измеряемый транзистор; Cl, С2, СЗ, С4— кон­денсаторы; Е—измерительный мост; PV1, PV2—измерители напряжения;

РА— измеритель тока



  1. Подготовка к измерению

Значения емкостей конденсаторов С1 и С2 должны удовлетворять ус­ловиям:

еЭСз^>^23Н •

Значение сопротивления резисторов R1 и R2 должно быть много больше внутреннего сопротивления моста и в то же время меньше значения параметра

Входное сопротивление измерителя напряжения PV2 должно быть в 100 раз больше сопротивления резистора R2.

Значение емкостей конденсаторов СЗ и С4 должны удовлетворять усло­виям:

®Сз^> l^aiul:

g)C4z>>|K11u| .

Внутреннее сопротивление измерителя напряжения PV2 должно быть во

Uds

много раз больше отношения —; .

' D

  1. Проведение измерения

Мост балансируют. Включают в схему измеряемый транзистор, устанав­ливают заданный в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов режим постоянного тока, затем мост снова балансируют и считывают показания параметра 5.

Приложения 1 и 2 (Введены дополнительно, Изм. № 1).Издание официальное Перепечатка воспрещена

* Переиздание март 1984 г. с Изменением № 1, утвержденным

в июле 1983 г. (ИУС 11—83).

1