ГОСТ 18604.13-77

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ
СВЧ ГЕНЕРАТОРНЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ
ПО МОЩНОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО
ДЕЙСТВИЯ КОЛЛЕКТОРА

Издание официальное

БЗ 5-99



ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ СВЧ ГЕНЕРАТОРНЫЕ

М

ГОСТ
18604.13—77

етоды измерения выходной мощности и определение коэффициента усиления по мощности и коэффициента полезного действия коллектора

Bipolar microwave oscillator transistors. Techniques for measuring output power, power gain and collector efficiency

Дата введения 01.07.78

Настоящий стандарт распространяется на генераторные СВЧ биполярные транзисторы и уста­навливает методы:

измерения ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ Рвых и определение коэффициента усиления ПО МОЩНОСТИ Кур, коэффициента полезного действия коллектора г]к в схеме генератора с независимым возбуждением;

измерения выходной мощности Рвых и определение коэффициента полезного действия коллек­тора т]к в схеме автогенератора.

Общие требования при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 18604.0.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. ПРИНЦИП, УСЛОВИЯ И РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ

    1. Выходную мощность определяют измерением мощности, отдаваемой в нагрузку транзис­тором на заданной частоте.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Напряжение источника питания коллектора, режим транзистора по току или по входной мощности, частоту измерения указывают в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на транзисторы конкретных типов.

  2. Режим питания транзистора по постоянному току может задаваться в схеме с общей базой или в схеме с общим эмиттером.

  3. Измерение производят в непрерывном или импульсном режимах. Требуемый режим из­мерения устанавливают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов. В зависимости от выбранного режима измерения устанавливают обозначения параметров Рвых или ^вых, и> 7*Вх ИЛИ Рзх и, /кИЛИ 7К и.

  4. В измерительной установке должен быть обеспечен отвод тепла от корпуса измеряемого транзистора.

  5. Измерительная установка может предусматривать устройство для подключения спектроа­нализатора или осциллографа.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Измерительная установка может предусматривать устройства для автоматизации настрой­ки схемы и для обработки результатов измерения.

  2. При поиске оптимальной настройки измерительного генератора измеряемый транзистор может подвергаться перегрузке по напряжению и по рассеиваемой мощности, что приводит в отдельных случаях к выходу из строя транзистора, не имеющего скрытых дефектов и удовлетворя­ющего всем требованиям технической документации. Таким образом, выход из строя транзистора в процессе настройки измерительного генератора не дает оснований делать вывод о том, что качество транзистора не удовлетворяет требованиям технической документации.

Издагпгеофициальное Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1977

© ИПК Издательство стандартов, 2000 Издание с Изменениям

  1. иМЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ Рвых И ОПРЕДЕЛЕНИЕ Аур, гік В СХЕМЕ ГЕНЕРАТОРА
    С НЕЗАВИСИМЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

    1. Принцип, условия и режим измерения — в соответствии с разд. 1.

    2. Аппаратура

  1. 2.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

    1. Электрическая функциональная схема измерения Рвых, К^, цк должна соответствовать указанной на черт. 1.



G1 генератор возбуждения; Zl, Z2 фильтры; WU развязывающее устройство; WG — ввод питания; PW1 — измеритель проходящей мощности; G3 измерительный генератор; PW2 ~ измеритель мощности; G2 блок питания транзистора;

F— блок защиты

Черт. 1

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

    1. Генератор возбуждения G1, работающий в непрерывном или импульсном режимах, должен обеспечивать регулировку мощности возбуждения.

Частота генератора должна соответствовать заданной с погрешностью в пределах +5 %.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Фильтры Zl, Z2 должны обеспечивать подавление высших гармоник рабочей частоты генератора. Ослабление каждого фильтра на второй и третьей гармонике рабочей частоты должно быть не менее 10 дБ.

Допускается работа схемы измерения без фильтров или с одним фильтром.

Необходимость фильтрации гармоник выходного сигнала устанавливают в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на транзисторы кон­кретных типов.

  1. В качестве развязывающего устройства WU применяют поглощающий ослабитель с ослаблением не менее 3 дБ или ферритовое развязывающее устройство с обратным ослаблением не менее 10 дБ.

Допускается включение развязывающего устройства в схему генератора возбуждения.

  1. Ввод питания WG должен обеспечивать подачу смещения на измеряемый транзистор. Ввод питания должен обеспечивать также прохождение СВЧ мощности с малыми потерями.

Допускается отсутствие в схеме измерения одного или обоих вводов питания как отдельных узлов. При этом цепи для ввода питания помещают непосредственно в схему измерительного генератора.

  1. Измеритель проходящей мощности PW1 должен обеспечивать измерение мощности возбуждения измеряемого транзистора.

Погрешность измерения проходящей мощности не должна выходить за пределы ±20 %.

С целью упрощения процесса настройки входной цепи допускается в измеритель проходящей мощности вводить индикатор отраженной волны.

Измеритель проходящей мощности градуируют с помощью измерителя мощности PW2. Для этого выход измерителя проходящей мощности подключают непосредственно ко входу PW2. Допус­кается градуировать PW1, не расчленяя измерительную схему. Для этого измеряемый транзистор заменяют перемычкой вход — выход и схему измерительного генератора настраивают до достижения согласования.

Допускается вместо PW1 применять другие способы контроля значения входной мощности, обеспечивающие требуемую точность задания мощности источника возбуждения Рвх.

  1. Измерительный генератор G3, включающий в себя контактное устройство и согласую­щие трансформаторы, должен обеспечивать необходимые пределы перестройки входной и выходной цепей для достижения согласования на входе и оптимальной настройки на выходе измеряемого транзистора.

Транзистор в схеме измерительного генератора включают по схеме с общим эмиттером или по схеме с общей базой.

Конкретную схему измерительного генератора устанавливают в стандартах или другой техни­ческой документации, утвержденной в установленном порядке, на транзисторы конкретных типов.

(Измененная редакция, Изм. №1).

  1. Измеритель мощности PW2 должен измерять выходную мощность транзистора.

При необходимости перед измерителем мощности устанавливают калиброванный ослабитель с допускаемой мощностью рассеяния, соответствующей измеряемым значениям Рвых.

Допускается калибровка чувствительности PW2 на входных зажимах измерительного генера­тора, при этом калибруют весь тракт с учетом потерь в схемах WG и Z2.

Порядок калибровки PW2 устанавливают в технической документации на конкретные изме­рительные установки.

  1. Блок питания транзистора G2 должен обеспечивать задание постоянного напряжения на коллектор измеряемого транзистора от источника напряжения.

Схему подачи смещения в цепь эмиттер — база измеряемого транзистора устанавливают в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на транзисторы конкретных типов.

    1. Блок защиты /"должен обеспечивать ограничение тока коллектора при возникновении случайной перегрузки измеряемого транзистора. Защиту осуществляют снижением напряжения или отключением источника напряжения коллектора. При этом время срабатывания защиты при пре­вышении тока ограничения на 20 % не должно превышать 50 мкс.

  1. Основная погрешность измерительных установок 6^ не должна выходить за пределы ±20 % измеряемого значения.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

  1. Подготовка и проведение измерений

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Измерение выходной мощности Рвых производят следующим образом.

    1. Транзистор включают в схему измерения, устанавливают режим по постоянному току (напряжение коллектора и, при необходимости, ток эмиттера /э) и от генератора возбуждения задают на транзистор входную мощность, которая контролируется PW1.

    2. Производят настройку входной цепи измерительного генератора до достижения согла­сования на входе. Затем настраивают выходную цепь измерительного генератора до достижения максимальной мощности в нагрузке.

    3. Измерителем мощности измеряют Рвых. Допускается введение поправки на потери в выходной согласующей цепи генератора.

Настройку входной и выходной цепей производят методом последовательного приближения.

При необходимости увеличение мощности возбуждения производят последовательно ступеня­ми с поэтапной настройкой измерительного генератора.

    1. В процессе измерения допускается производить регулировку напряжения смещения в цепи эмиттер — база с целью выбора оптимального значения угла отсечки тока коллектора.

    2. Порядок достижения оптимальной настройки измерительного генератора указывают в технической документации на конкретные измерительные установки.

    3. Измерителем проходящей мощности или другим прибором, указанным в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на транзисторы конкретных типов, измеряют мощность источника возбуждения Рвх в том же режиме, при котором определяют Рвых.

    4. При показании измерителя мощности, соответствующем уровню Рвых, указанному в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на транзисторы конкретных типов, измеряют постоянный ток коллектора /к.

  1. Обработка результатов

    1. Значения и т|к определяют по измеренным значениям Рвых, Рвх, 1К для непрерывного режима или Рвых и, Рвхи, /к и — для импульсного режима.

    2. Коэффициент усиления по мощности определяют по формуле

р
= вых
ЛУР Р
вх

Р V ВЫХ >и

ИЛИ -Лур п ^ах, и

  1. Коэффициент полезного действия коллектора цк определяют как отношение

р
Лвых
Дк-'р—
ГК ,

р

Лвых, и или пк = ~б-а-, гк, и

где Рк мощность источника питания коллектора в непрерывном режиме, определяемая по формуле

Р = I • и •
2К 'к иК>

Рк и — мощность источника питания коллектора в импульсном режиме, определяемая по формуле РК1 и= (4 ср 4э) Q ик.

Средний ток коллектора /кср и обратный ток коллектора /к5 измеряют, а скважность Q указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.

Значение цк определяют в том же режиме, при котором определяют Рвых.

    1. 2.4.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. Показатели точности измерений

    1. Показатели точности измерений РВЬ1Х и определения Аур и цк должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.

    2. Границы интервала 8р , в котором с вероятностью 0,997 находится погрешность измере­ния выходной мощности, определяют по формуле

8р — ± Л/ 8 2СН р + (а^р • 8(7)2 + (а • 87)2 + (а^ ■ 8/)2 + (аТр 87)2 ,

где 8ОСН р — основная погрешность измерителя выходной мощности;

8(7, 8/,8/,8Т — погрешности задания напряжения, тока коллектора (если он задан), частоты измерения, температуры окружающей среды, определенные с доверительной вероятностью 0,997;

аур, а/р , аур , аГр коэффициенты влияния напряжения тока коллектора, частоты и температуры на значение измеряемой выходной мощности.

  1. Границы интервала 8К, в котором с вероятностью 0,997 находится погрешность измерения коэффициента усиления по мощности, определяют по формуле