ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
С О ЮЗ А ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕХОД—КОРПУС И ИМПУЛЬСНОГО ТЕПЛОВОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ

Г ОСТ 19656.15-84

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москв

аРедактор Т. С. Шеко
Технический редактор Н. В. Келейникова
Корректор Л. А. Синица

Сдано в наб. 03.10.84 Подп. в печ. 06.12.84 1.5 ўсл. п. л. 1,5 усл. кр.-отт. 1,42 уч.-изд. л.
Тир. 10 000 Цена 10 коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП,
Новопресненский пер. З,
Калужская типография стандартов, ya. Московская, 256. Зак. 2818



Группа Э29

СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

УДК 621.382.2.029.6:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ амнамлмвпммпшпммві^мшшип

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ

м

ГОСТ
19656.15-84

етоды измерения теплового сопротивления
переход—корпус и импульсного теплового
сопротивления

Semiconductor UHF diodes. Measurement methods of thermal resistance and pulse thermal resistance

ЮКП 62 1800

^Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 августа 1984 г. № 2996 срок действия установлен

с 01.01.86

до 01.01.flW

Несоблюдение стандарта преследуется по закону (

Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые диоды СВЧ и устанавливает следующие методы измерения теп­ловых сопротивлений.

Метод измерения теплового сопротивления переход — корпус* пер—кор и импульсного теплового сопротивления /?0и с ис­пользованием зависимости прямого напряжения диода от темпе­ратуры и разогревом импульсами СВЧ-мощности, применяемый для всех СВЧ-диодов, кроме диодов Ганна и лавинно-пролетных диодов (метод I).

Метод измерения пер-кор и У?© и с использованием зави­симости прямого напряжения диода от температуры и разогревом импульсами прямого тока, применяемый для всех СВЧ-диодов, кроме диодов Ганна и лавинно-пролетных диодов, при автомати­зированных измерениях в условиях производства (метод II).

Метод измерения У?© Пер-коР с использованием зависимости порогового тока диодов Ганна от температуры, (метод III).

Метод измерения /?0 пер—кор с использованием зависимости «обратного напряжения лавинно-пролетного диода от температуры (метод IV).

Общие требования и требования безопасности — по ГОСТ 19656.0—74.

*

Издание официальное ★

Переход — теплоотводящая поверхность для бескорпусных диодов.

Перепечатка воспрещена

  1. © Издательство стандартов, 1984МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ Reпер_кор И R0„ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
    ЗАВИСИМОСТИ ПРЯМОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДИОДА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

И РАЗОГРЕВОМ ИМПУЛЬСАМИ СВЧ-МОЩНОСТИ (МЕТОД 1|

  1. Принцип, условия и режим измерений

    1. Измерение тепловых сопротивлений заключается в оп­ределении приращения температуры перехода в результате рас­сеивания в диоде определенной мощности СВЧ-импульса.

    2. Для типа диодов или конкретного диода должен быть определен температурный коэффициент прямого напряжения (ТКН) методом, приведенным в обязательном приложении 1.

    3. Изменение прямого напряжения диода под действием СВЧ-импульса показано на черт. 1. Период следования импуль­сов Т выбирают из условия

Т—т„ > Зтт ,

где тт — время тепловой релаксации диода.

При измерении Кепер -кор длительность импульсов ти выби­рают из условия

тя = (3 5)тт .

Измерение 7?ей проводят при нормированной длительности им­пульса.



    1. Значение импульсной рассеиваемой мощности, длитель­ности импульсов и периода их следования должны соответство­вать установленным в стандартах или технических условиях (ТУ} на диоды конкретных типов.

  1. Аппаратура •

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

Генератор СВЧ-мощности должен обеспечивать подачу на диод импульса СВЧ-мощности с заданной длительностью и периодом следования; погрешность установки длительности им­пульсов и периода следования не должна выходить за пределы ±5%; длительность фронтов <0,05 тг«П
огрешность регулировки и измерения им­пульсной мощности не должна выходить за пределы ± 10 %.

  1. Измеритель КСВН должен обеспе­чивать измерение КСВН в импульсном режи­ме от 1,1 до 2,0, погрешность — в пределах ±15%.

  2. Д

    GWгенератор СВЧ-мощности; Н—измеритель коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН); XW— диодная изме­рительная каме­ра с диодом; Gисточник по­стоянного тока; PV—измеритель изменения пря­мого напряже- ния ЛППр

    Черт. 2

    иодная измерительная камера дол­жна обеспечивать:

согласование проверяемых диодов до КСВ'Н<1,4 при заданном прямом токе;

тепловое сопротивление между корпусом диода и диодной камерой для диодов в кор­пусе или между теплоотводящей поверхно­стью диода и диодной камерой для бескорпус- ных диодов не более 5 % измеряемого теп­лового сопротивления;

коэффициент потерь СВЧ-мощности в элементах конструкции камеры (Кр ), опре­деленный для конкретного диода или диодов

данного типа методом, приведенным в справочном приложении 2, не более 0,2.

  1. Источник постоянного тока должен обеспечивать:

внутреннее сопротивление не менее 10 кОм;

амплитуду напряжения пульсаций не более 0,02%.

Суммарная нестабильность задаваемого тока при работе на реальную нагрузку не должна выходить за пределы ±2%.

    1. Погрешность измерения изменения прямого напряжения на диоде Д(7пр измерителем PV не должна выходить за пределы ±10%.

  1. Подготовка и проведение измерений

    1. Устанавливают проверяемый диод в диодную камеру.

    2. Задают через диод прямой ток.

    3. Подают на диод импульсы СВЧ-мощности и проводят согласование диода.

    4. Измеряют значение Д[/пр.

  2. Обработка результатов измерений

    1. Тепловое сопротивление Re , °С/Вт, определяют по фор­муле

» At/nP /и

— ТКН-РГ(1— Кр) ’ v

где Uпр — изменение прямого напряжения диода, мВ;

ТКН — температурный коэффициент прямого напряжения дио­да, определенный методом, приведенным в обязатель­ном приложении 1, мВ/°С;

Ргимпульсная мощность генератора СВЧ-мощности, Вт;

Кр—коэффициент потерь в диодной камере, определенный методом, приведенным в справочном приложении 2.

    1. Показатели точности измерений '

      1. ПЬгрёшность измерения тепловых сопротивлений не дол­жна выходить за пределы ±25% с доверительной вероятностью» 0,997.

      2. Расчет погрешности измерения теплового сопротивления приведен в справочном приложении 3.

  1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ Пер-кор И „ с ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАВИСИМОСТИ ПРЯМОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДИОДА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И РАЗОГРЕВОМ ИМПУЛЬСАМИ ПРЯМОГО ТОКА (МЕТОД II]

    1. Принцип, условия и режим измерений

      1. Измерение тепловых сопротивлений заключается в оп­ределении приращения температуры перехода в результате рас­сеивания в диоде определенной мощности импульса прямого тока.

      2. Для типа диодов или конкретного диода должен быть, определен температурный коэффициент прямого напряжения (ТКН) методом, приведенным в обязательном приложении 1.

      3. Изменение прямого напряжения диода под действием импульса прямого тока показано на черт. 3. Период следования» импульсов Т выбирают из условия:

Т—хи >3тт.

При измерении Re пер-кор длительность импульсов ти выби­рают из условия:

ти= (3 5)тт .

Измерение Рви проводят при нормированной длительности импульса.

    1. Черт. 3Значения амплитуды импульса прямого тока, длитель­ности импульсов и периода их следования, при которых проводят измерения, должны соответствовать установленным в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.

  1. Аппаратура

    1. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 4.

G1—импульсный генератор тока;

G2источник постоянного тока;

ПУ—подключающее устройство с

диодом; PW—измеритель мощности; PV—измеритель изменения прямого

напряжения ДІ/



Черт. 4 .

  1. Импульсный генератор должен обеспечивать:

подачу на диод импульсов прямого тока с заданной длитель­ностью и периодом следования; погрешность установки длитель­ности импульсов и периода следования не должна выходить за пределы ±5%; длительность фронтов <0,05 тт ;

внутреннее сопротивление не менее 500 Ом.

Погрешность установки амплитуды импульсов прямого тока не должна выходить за пределы ±3 %.

  1. Источник постоянного тока — в соответствии с требо­ваниями п. 1.2.5.

  2. Погрешность измерения импульсной мощности, рассеи­ваемой в диоде, измерителем мощности PW не должна выходить за пределы ±7%.

  3. Измеритель изменения прямого напряжения &U„p в соответствии с требованиями п. 1.2.6.

  4. Подключающее устройство должно обеспечивать: переходное сопротивление контактов не более 0,01 Ом;

тепловое1 сопротивление между корпусом диода и ПУ для дио­дов в корпусе или между теплоотводящей поверхностью диода и ПУ для бескорпусных диодов должно быть не более 5 % зна­чения измеряемого теплового сопротивления.

  1. Подготовка и проведение измерений

    1. Устанавливают диод в подключающее устройство.

    2. Задают через диод прямой ток.

    3. Подают на диод импульсы прямого тока и измеряют рассеиваемую в диоде мощность.

    4. Измеряют значение Д€/пр

  2. Обработка результатов измерений

    1. Тепловое сопротивление /?е , °С/Вт, определяют по фор­муле

_дупр _ 2

ТКН Р ’ { '

где ДС/пр — изменение прямого напряжения диода, мВ;

ТКН — температурный коэффициент прямого напряжения ди­ода, определенный методом, приведенным в обязатель­ном приложении 1, мВ/°С;

Р — импульсная мощность, рассеиваемая в диоде, Вт.

    1. Показатели точности измерений

      1. Погрешность измерения тепловых сопротивлений не дол­жна выходить за пределы ±25% с доверительной вероятностью 0,997.

      2. Расчет погрешности измерения теплового сопротивления приведен в справочном приложении 3.

  1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ Reпер_корС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАВИСИМОСТИ ПОРОГОВОГО ТОКА ДИОДОВ ГАННА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ (МЕТОД III)

    1. Принцип, условия и режим измерений

      1. Измерение теплового сопротивления заключается в оп­ределении разности температур между активной областью диода и корпусом при рассеивании определенной мощности постоянного тока.

      2. Разность температур между активной областью диода и корпусом определяют исходя из измерений температуры корпуса при равенстве пороговых токов для двух электрических режи­мов: рассеивании в диоде мощности постоянного тока и неразо­гревающем импульсном режиме и подогреве корпуса внешним на­гревателем.

      3. На черт. 5 представлены вольт-амперные характеристики диода Ганна при двух температурах активной области, причем Ti>T2. При нагреве корпуса внешним нагревателем значение им­пульсного порогового тока уменьшается и при равенстве его зна­чения значению постоянного импульсного тока температура кор­пуса соответствует температуре активной области при рассеива­нии мощности постоянного тока.

Значения длительности и периода следования импульсов, при которых проводят измерение, должны соответствовать уста­новленным в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов

.



    1. Аппаратура

      1. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 6.

    61—источник постоянного напряжения; 62—генератор импульсов напряжения; S1, 32—переключатели- Ц—изме­рительный резистор; PV1, PV3измерители постоянного

    напряжения; PV2—измеритель импульсного напряжения; Е—нагреватель; ПУ—подключающее устройство с дио­дом; РТ—измеритель температуры



    Черт. 6

    1. Источник постоянного напряжения должен обеспечивать: установку и поддержание порогового напряжения диода, по­грешность — в пределах ±2 %;

    внутреннее сопротивление — не более 0,1 (/? + г) Ом, где 7? — сопротивление измерительного резистора, Ом;

    г — сопротивление диода, Ом.

    1. Генератор импульсов напряжения должен обеспечивать: установку и поддержание амплитуды импульсов, погрешность — в пределах ±2%, длительность импульсов <0,05тт ;

    внутреннее сопротивление — не более 0,1 (R + r), Ом, где R. сопротивление измерительного резистора, Ом;

    г — сопротивление диода, Ом.

    1. Измерители постоянного напряжения должны отвечать следующим требованиям:

    погрешность измерения постоянного напряжения не должна выходить за пределы ±2 %,