ГОСТ 18986.9-73 Диоды полупроводниковые. Метод измерения импульсного прямого напряжения и времени прямого восстановления

ГОСТ 18986.9-73

Группа Э29

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ


ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

Метод измерения импульсного прямого напряжения
и времени прямого восстановления

Semiconductor diodes.
Method for measuring pulse direct voltage and forword recovery time

MКC 31.080.10

Дата введения 1975-01-01

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 13 июля 1973 г. N 1723

Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

ВЗАМЕН ГОСТ 10965-64

ИЗДАНИЕ (май 2004 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в феврале 1979 г., июне 1982 г., октябре 1989 г. (ИУС 4-79, 9-82, 1-90).

Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые диоды и устанавливает метод измерения импульсного прямого напряжения и времени прямого восстановления.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3198-81 в части метода измерения импульсного прямого напряжения.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1. Общие требования при измерении и требования безопасности - по ГОСТ 18986.0-74.

1.2. Импульсное прямое напряжение и время прямого восстановления определяют по импульсу напряжения на диоде при заданных значениях параметров входного импульса в соответствии с черт.1.

Черт.1

1.3. Время прямого восстановления () отсчитывают по импульсу прямого напряжения на диоде между уровнями 10 и 110% установившегося значения прямого напряжения.

2. АППАРАТУРА

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

- генератор импульсов; - токозадающий резистор; - токоограничивающий резистор;
- измерительное устройство; и - контакты подключения; - проверяемый диод

Черт.2

2.2. Если необходим согласованный тракт, то при выполнении условия

,

где - установившееся значение прямого напряжения на диоде, В;

- значение прямого тока через диод при установившемся значении напряжения на диоде, А;

- волновое сопротивление тракта, Ом,

измерения проводят на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт.3.

- генератор импульсов; - развязывающий кабель; - измерительное устройство;
и - контакты подключения; - проверяемый диод

Черт.3

2.3. Генератор импульсов должен обеспечивать на проверяемом диоде после окончания переходного процесса импульс тока заданной амплитуды. Значение амплитуды входного импульса должно быть установлено в технических условиях на диоды конкретных типов. Амплитуда импульса должна быть задана с погрешностью в пределах ±10%.

2.4. Время нарастания входного импульса должно удовлетворять условию

,

где - время обратного восстановления диода, типовое значение которого указывают в технических условиях на диоды конкретных типов, с.

Конкретное значение времени нарастания входного импульса может быть указано в технических условиях на диоды конкретных типов.

Примечание. Допускается пользоваться соотношением

.

2.5. Длительность входного импульса прямоугольной формы должна удовлетворять условию

или

,

где - заряд восстановления диода, типовое значение которого указывают в технических условиях на диоды конкретных типов, К;

- значение прямого тока через диод, при котором измеряют заряд восстановления, А.

2.6. Неравномерность вершины прямоугольного импульса на указанной длительности должна быть в пределах ±5% при токах до 0,2 А и ±10% - при токах более 0,2 А.

Выброс на вершине импульса должен быть в пределах ±7%.

2.7. Параметры входного импульса, указанные в пп.2.3-2.5, определяют осциллографическим методом на резисторе , включенном между контактами и вместо измеряемого диода. Значение сопротивления резистора должно быть равным 50 Ом или определено из условия

.

Типовое значение импульсного прямого напряжения указывают в технических условиях на диоды конкретных типов.

2.8. Полное выходное сопротивление генератора должно быть таким, чтобы при изменении напряжения на диоде от значения до установившегося значения изменение амплитуды входного импульса не выходило за пределы ±10%.

При низком выходном сопротивлении генератора в измерительную установку допускается включение последовательного резистора, значение сопротивления которого должно быть таким, чтобы выполнялось условие

.

2.9. Длина развязывающего кабеля должна быть такой, чтобы время задержки отраженной неоднородности было бы больше времени прямого восстановления

.

2.10. Входное сопротивление измерительного устройства вместе с сопротивлением резистора должно быть не менее чем в 100 раз больше значения прямого сопротивления диода.

2.11. Время нарастания переходной характеристики измерительного устройства совместно с резистором должно быть не более одной трети значения времени нарастания входного импульса .

2.12. Индуктивность между контактами и должна быть сведена к минимуму. Конкретное максимально допустимое значение индуктивности указывают в технических условиях на диоды конкретных типов.

2.13. Частота импульсов должна быть такой, чтобы снижение частоты не привело к изменению характеристик прямого напряжения.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДГОТОВКЕ И ПРОВЕДЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЯ

3.1. Параметры входного импульса должны быть заданы согласно пп.2.3-2.5.

3.2. Между контактами и подключают короткозамыкатель, геометрические размеры которого должны быть близкими к размерам измеряемого диода.

3.3. От генератора подают импульс с заданными параметрами и по измерительному прибору определяют амплитуду импульса напряжения, обусловленную индуктивностью схемы, .

3.4. Между контактами и подключают проверяемый диод и подают импульс с заданными параметрами.

3.5. По измерительному прибору определяют импульсное напряжение .

Если , то измеренное значение напряжения принимают за истинное значение импульсного прямого напряжения диода .

Если , то истинное значение определяют по формуле

.

По импульсу на измерительном приборе определяют время прямого восстановления диода .

4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

4.1. Погрешность измерения импульсного напряжения должна быть в пределах ±15% с установленной вероятностью 0,95.

4.2. Погрешность измерения времени прямого восстановления должна быть в пределах ±25% с установленной вероятностью 0,95.

4.3. Расчет погрешности измерения приведен в приложении.

Разд.1-4. (Измененная редакция, Изм. N 3).

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

1. Расчет погрешности измерения импульсного прямого напряжения

1.1. Интервал, в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения импульсного прямого напряжения, рассчитывают по формуле

,

где - коэффициент, характеризующий закон распределения суммарной погрешности и зависящий от установленной вероятности, 0,95;

- коэффициент влияния погрешности установления входного импульса на амплитуду импульсного прямого напряжения, зависящий от соотношения и , принимаемый равным 0,6;

- частная погрешность установления и поддержания амплитуды входного импульса, должна быть в пределах ±10%;

- частная погрешность, обусловленная выбросами на вершине входного импульса, должна быть в пределах ±7%;

- частная погрешность, обусловленная индуктивностью схемы, должна быть в пределах ±5%;

- частная погрешность измерительного устройства, должна быть в пределах ±10%;

- - коэффициенты, характеризующие законы распределения частных погрешностей; для равномерного закона 1,73, для нормального закона 3.

Подставляя числовые значения, получают оценку интервала суммарной погрешности

.

Рассмотрим композиции ( и ) и ( и ). Закон распределения суммарной погрешности для и является композицией равномерного и нормального законов. Значение коэффициента для них равно 1,84, что соответствует практически трапециевидному закону.

Закон распределения суммарной погрешности для и является композицией двух равномерных законов с ±5% и ±10%, что образует трапециевидный закон с отношением оснований равным . Для этого случая 1,83.

Таким образом, суммарная погрешность является композицией двух трапециевидных законов, что образует треугольный закон распределения с 1,91 для 0,95.

%.

2. Расчет погрешности измерения времени прямого восстановления

2.1. Интервал, в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения, определяют по формуле

,

где - частная погрешность отсчета интервала времени устройством , должна быть в пределах ±3%;

и - частная погрешность отсчета уровня 0,1 и 1,1 устройством , должна быть в пределах ±10%;

- частная погрешность, обусловленная влиянием погрешности установления амплитуды входного импульса, должна быть в пределах ±10%;

- коэффициент влияния погрешности установления входного импульса, равен 0,1.

Подставляя числовые значения, получают оценку интервала суммарной погрешности

.

Закон распределения суммарной погрешности является композицией двух равномерных законов с ±10%, что образует треугольный закон с 1,91 для 0,95.

Таким образом, 17%.

ПРИЛОЖЕНИЕ. (Введено дополнительно, Изм. N 3).

Текст документа сверен по:

М.: ИПК Издательство стандартов, 2004