ГОСТ 18604.9-82*
Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ
Методы определения граничной и предельной частот коэффициента
передачи тока
Transistors biplar. Methods for determining cut-off frequency
and transition frequency
ОКП 62 2000
Дата введения 1984-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 ноября 1982 г. N 4441 срок действия установлен с 01.01.84 до 01.01.89**
________________
** Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта СССР от 17.09.91 N 1454 (ИУС N 12, 1991 год). - .
ВЗАМЕН ГОСТ 18604.9-75, ГОСТ 18604.12-77 и ГОСТ 18604.25-81
* ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1985 г.) с Изменением N 1, утвержденным в марте 1984 г. (ИУС 6-84)
Настоящий стандарт распространяется на биполярные транзисторы и устанавливает методы определения предельной
Общие требования и требования безопасности при определении
1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ТОКА
1.1. Условия и режимы измерения
1.1.1. Предельную частоту коэффициента передачи тока определяют измерением модуля коэффициента передачи тока на высокой частоте в схеме с общей базой
1.1.2. Измерения проводят в режиме малого переменного сигнала. Амплитуду сигнала считают достаточно малой, если при уменьшении амплитуды сигнала генератора в два раза значение измеряемого параметра изменяется в пределах погрешности, указанной в п.1.4.
1.1.3. Ток на проверяемом транзисторе контролируют в цепи эмиттера или коллектора. Конкретное значение тока эмиттера (или коллектора) указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
1.1.4. Напряжение коллектора контролируют на зажимах коллектор-эмиттер или на зажимах коллектор-база. Конкретное значение напряжения коллектор-эмиттер (коллектор-база) указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
1.1.5. Для транзисторов с изолированными выводами коллектора, базы и эмиттера корпусной вывод должен быть заземлен.
1.2. Аппаратура
1.2.1. Модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте измеряют на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт.1.
Схема измерения , или
Черт.1
1.2.2. Генератор высокочастотного сигнала должен обеспечивать заданную частоту измерения с погрешностью в пределах ±2%.
1.2.3. Значение выходной проводимости генератора тока
где
Конкретное значение и порядок проведения проверки выходной проводимости
1.2.4. Схема короткого замыкания
Полное сопротивление короткого замыкания
где
Конкретное значение параметров и порядок проведения проверки указанных выше требований к схеме короткого замыкания устанавливают в стандартах или технической документации на конкретные измерительные установки, утвержденной в установленном порядке.
1.2.5. В схемах генератора тока и короткого замыкания в качестве токосъемных элементов используют резисторы, индуктивности, емкости, выходные сопротивления блока питания транзистора. Примеры схем генератора тока приведены в справочном приложении.
1.2.6. Схема калибровки
1.2.7. Электронный измеритель напряжения
1.2.8. Основная погрешность измерительной установки со стрелочным отсчетом, предназначенной для измерения
1.3. Подготовка и проведение измерений
1.3.1. Устанавливают частоту генератора высокочастотного сигнала, близкую к предполагаемой предельной частоте измеряемого транзистора.
1.3.2. Схему переключают в режим калибровки и, изменяя амплитуду генератора высокочастотного сигнала или чувствительность электронного измерителя напряжения, устанавливают на шкале электронного измерителя напряжения показание напряжения
1.3.3. Схему переключают в режим измерения, на транзистор от блока питания
1.3.4. Определяют модуль
1.3.5. Если модуль
1.3.6. Подбирают частоту генератора высокочастотного сигнала указанным способом до тех пор, пока не найдут частоту, на которой модуль
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.3.7. Если шкала электронного измерителя напряжения отградуирована в значениях
1.4. Показатели точности измерения
1.4.1. Показатели точности измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов. Границы интервала, в котором находится погрешность измерения
где
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЧНОЙ ЧАСТОТЫ
КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ТОКА
2.1. Условия и режимы измерений
2.1.1. Граничную частоту коэффициента передачи тока определяют измерением модуля коэффициента передачи тока на высокой частоте в схеме с общим эмиттером
2.1.2. Измерения проводят в режиме малого переменного сигнала по п.1.1.2.
2.1.3. Частоту измерения
при измерении
при измерении
где
2.1.4. Измерения проводят при непрерывном или импульсном питании транзистора. Конкретный режим питания указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
Импульсный ток эмиттера или импульсный ток базы должны соответствовать значению импульсного тока коллектора. При этом напряжение на коллектор подают от источника постоянного напряжения.
При импульсном режиме питания транзистора в паузе между импульсами тока проверяемый транзистор должен быть закрыт.
Длительность импульса не должна превышать 300 мкс, для СВЧ транзисторов - 30 мкс. Конкретное значение максимальной длительности и скважность импульсов тока указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
При импульсном режиме питания амплитудное значение тока определяют измерением среднего значения тока с учетом обратного тока коллектора.
2.1.5. Остальные требования к условиям измерения - по пп.1.1.3-1.1.5.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте
Схема измерения
Черт.2
Схема измерения или
высокочастотного сигнала;
с проверяемым транзистором;
измеритель напряжения;
Черт.3
Схема измерения или при отсутствии генератора тока
во входной цепи проверяемого транзистора
входному току транзистора;
Черт.4
Схема измерения или компенсационным способом
с проверяемым транзистором;
выходного тока;
Черт.5
Схема измерения или при отсутствии генератора тока
во входной цепи проверяемого транзистора и компенсации сигнала в выходной цепи
выходного тока;
Черт.6
На черт.1 представлена схема в наиболее общем виде, ее применяют при измерении
Схема, представленная на черт.2, позволяет непрерывно поддерживать на постоянном уровне амплитуду высокочастотного тока базы на проверяемом транзисторе в диапазоне частот 20-100 МГц, модуль коэффициента передачи тока
Схема, представленная на черт.3, позволяет измерить отношение токов в цепях электродов транзистора без предварительной калибровки. Эту схему используют для измерения
Из схемы, представленной на черт.4, исключен резонансный генератор тока во входной цепи проверяемого транзистора, что повышает устойчивость проверяемого транзистора, так как при этом входная цепь выполнена в виде согласованного СВЧ тракта. В схеме, представленной на черт.5, согласованный СВЧ тракт реализуется и во входной и в выходной цепи проверяемого транзистора. Схемы, представленные на черт.4 и 5, используют для повышения устойчивости транзистора в схеме измерения и применяют в основном для СВЧ генераторных транзисторов.
Схема, представленная на черт.6, сочетает в себе преимущества схем, представленных на черт.4 и 5, а также обеспечивает измерение компенсационным способом и является перспективной для измерения мощных ВЧ и СВЧ транзисторов.
Схему измерения и режим питания транзистора следует выбирать в зависимости от типа и особенностей проверяемого транзистора, диапазона частоты измерения и мощности и указывать в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
В зависимости от способа подачи высокочастотного сигнала от генератора в базу или в эмиттер измеряют соответственно
При измерении СВЧ генераторных транзисторов применяют только способ подачи высокочастотного сигнала в базу.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.2. Требования к генератору высокочастотного сигнала - по п.1.2.2. При импульсном режиме питания транзистора используют импульсную модуляцию генератора синхронно с импульсами питания транзисторов.
2.2.3. Значение выходной проводимости высокочастотного генератора тока
Для измерения транзисторов малой мощности используют соотношение, указанное в п.1.2.3.
Значение выходной проводимости высокочастотного генератора тока при измерении
где
Значения
Конкретное значение и порядок проведения проверки выходной проводимости высокочастотного генератора тока
2.2.4. Требования к схеме короткого замыкания - по п.1.2.4, но в расчетных формулах вместо значения
2.2.5. Требования к выбору токосъемных элементов в схемах
2.2.6. Требования к схеме калибровки - по п.1.2.6. Вместо схемы калибровки используют перемычку, устанавливаемую на зажимы база-коллектор при измерении
2.2.7. Требования к электронному измерителю напряжения при измерении
Электронный измеритель фазы при измерении
2.2.8. Блок питания транзистора
При использовании импульсного режима измерения (как правило, для мощных транзисторов) блок питания транзистора вырабатывает прямоугольные импульсы тока, обеспечивающие требуемую амплитуду импульсного тока коллектора (эмиттера). Неравномерность плоской вершины импульса должна быть в пределах ±5%. Амплитуды выбросов импульса тока не должны превышать 10% амплитуды импульса на плоском участке.
При применении импульсного режима измерения используют схему с общим эмиттером с заданием отпирающего тока базы. При необходимости формирования импульсов, строго синхронизированных с импульсами тока эмиттера (коллектора) транзистора используют цепь синхронизации.
При необходимости подачи стробирующего импульса от блока питания транзистора на электронный измеритель напряжения или фазы используют цепь стробирования. Импульсный ток эмиттера (коллектора) контролируют по среднему значению тока эмиттера (коллектора).
2.2.9. Модулятор
где
Управление модулятором для непрерывной стабилизации переменного тока базы осуществляет усилитель отрицательной обратной связи
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.10. В качестве схемы для снятия сигнала, пропорционального току базы
где
В качестве схемы для снятия сигнала, пропорционального входному току транзистора
Значение напряжения на зонде должно быть пропорционально высокочастотному току на входе проверяемого транзистора с погрешностью по амплитуде в пределах ±5%.
2.2.11. Развязывающие устройства должны обеспечивать широкополосное согласование, чтобы исключить резонансные явления во входной (черт.4, 6) или выходной (черт.5 и 6) цепи и подавить паразитное возбуждение проверяемого транзистора в схеме измерения.
2.2.12. Двухканальный векторный вольтметр
2.2.13. В качестве схемы компенсации выходного тока
2.2.14. Регулируемый аттенюатор
Индикатор компенсации выходного тока
где
Чувствительность индикатора компенсации выходного тока должна быть достаточной для фиксации напряжения разбаланса.
Погрешность отсчета разностного ослабления при измерении
2.2.15. Усилитель отрицательной обратной связи
2.2.16. Требования к регулируемому фазовращателю
2.2.17. Основная погрешность измерительных установок со стрелочным отсчетом: для измерения
Основная погрешность измерительных установок с цифровым отсчетом для измерения
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3. Подготовка и проведение измерений
2.3.1. Подготовка и проведение измерений по схеме, приведенной на черт.1
2.3.1.1. Перед измерением схему калибруют способами, указанными в технической документации на конкретную измерительную установку или при помощи перемычки (п.2.2.6). Изменяя амплитуду сигнала высокочастотного генератора
2.3.1.2. Схему переключают на режим измерения. Устанавливают режим по постоянному току, заданный в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов. Фиксируют при помощи того же электронного измерителя напряжения
Отсчет значения
2.3.1.1.-2.3.1.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3.2. Подготовка и проведение измерений по схеме, представленной на черт.2
2.3.2.1. Транзистор включают в схему измерения. Устанавливают режим по постоянному току, заданный в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов. Устанавливают необходимый переменный ток базы, соответствующий нормированному значению
2.3.2.2. Шкала электронного измерителя напряжения
2.3.3. Подготовка и проведение измерений по схеме, представленной на черт.3
2.3.3.1. При непосредственном измерении
2.3.32. Схему переключают соответственно в положение 2 при измерении
2.3.4. Подготовка и проведение измерений по схемам, представленным на черт.4-6.
2.3.4.1. Калибровку проводят по п.3.2.1.1. При использовании перемычки ее устанавливают только на зажимы база-эмиттер. В качестве электронного измерителя напряжения при измерении
2.3.4.2. Измерения проводят по п.2.3.1.2.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Если шкала выходного измерительного прибора не отградуирована в значениях
при подаче высокочастотного сигнала в эмиттер
при подаче высокочастотного сигнала в базу
где
2.4.2. Граничную частоту коэффициента передачи тока определяют при измерении
2.5. Показатели точности измерений
2.5.1. Показатели точности измерений
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ПРИМЕРЫ СХЕМ ГЕНЕРАТОРА ТОКА
Черт.1
1. Малую проводимость схемы генератора тока между выводами 2 и 3 обеспечивают настройкой в резонанс контура
Контур
2. Связь схемы генератора тока с электронным измерителем напряжения (или фазы) осуществляют через проходную емкость контактного устройства или через суммарную проходную емкость контактного устройства и проходную емкость корпуса проверяемого транзистора.
3. Питание по постоянному току на входной электрод измеряемого транзистора подают последовательно через элементы резонансного контура или по схеме параллельного питания, при этом индуктивность контура
4. При измерении
5. Выбор элементов схемы генератора тока определяют в зависимости от расчетного значения проводимости на входных зажимах проверяемого транзистора, указанного в пп.1.2.3 и 2.2.3.
6. Рекомендуемые схемы ограничителя напряжения приведены на черт.2. Ограничитель напряжения предназначен для защиты входного электрода измеряемого транзистора от случайных перенапряжений обратной полярности и для ограничения напряжения на зажимах контактного устройства при отключении измеряемого транзистора.
Напряжение ограничения зависит от прямого падения напряжения на входных зажимах проверяемого транзистора и должно превышать его в 1,5-2 раза.
Ограничитель напряжения | Ограничитель напряжения |
Черт.2
Электронный текст документа
и сверен по:
Транзисторы биполярные.
Методы измерений: Сб. ГОСТов. -
М.: Издательство стандартов, 1986