Транзисторы биполярные. Методы измерения временных параметров

(СТ СЭВ 4757—84)

Издание официальное
09 99 от 9 9 06 9 о
^6 0 9 .
/ U ы 9^
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНД Москва /Сдо
2ша,г- оу. 93 Шо,- /.

ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ

Методы измерения временных параметров
Bipolar transistors.
Methods of time parameters measurement
ОКП 62 2300
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 декаб­ря 1985 г. № 4534 срок действия установлен
с 01.07.86 до 01.07ЛЇ
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на биполярные транзи­сторы и устанавливает методы измерения временных парамет­ров: времени задержки t31, времени нарастания /нр, времени включения /вкл, времени рассасывания ^рас, времени спада tcn, времени выключения ^выкл-
Общие требования при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 18604.0—83.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4757—84.

1. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1. Значения временных параметров определяют измерением интервалов времени в соответствии с определениями временных параметров, приведенными в ГОСТ 20003—74.
1.2. Условия и режим измерения временных параметров долж­ны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.

2. АППАРАТУРА

2.1. Временные параметры следует измерять на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 1.
© Издательство стандартов, 1986
2 Зак. 129
Допускается включать импульсные измерители тока в любой части измеряемой цепи.
Конкретную схему измерения приводят в стандартах или тех­нических условиях на транзисторы конкретных типов.

G1—генератор однополярных насыщающих им­пульсов; G2—генератор однополярных запирающих импульсов; PAI, РА2—импульсные измерители тока; VT—испытуемый транзистор; Z—ограничитель напряжения; R1—резистор нагрузки; R2, R5—дели­тель напряжения; R3, R4—резисторы в цепи базы; Р* —измеритель интервалов времени; С—блокиро­вочный конденсатор; источник постоянного напряжения коллектора

Черт. 1
2.2. Параметры импульсов на выходе генераторов G1 и G2 в соответствии с диаграммой временных параметров, приведенной на черт. 2, должны соответствовать следующим требованиям:
длительность насыщающего импульса /И1 не должна быть ме­нее 1,5 Скитах ПрИ ПЗМЄрЄНИП Параметров Z3J, Лр, /вкл И НЄ МЄ- НЄЄ 5 Трастах ПрИ ПЗМЄрЄНИП параметров ^рас , tcn, > ГДЄ
^вклтах И Трастах СООТВЄТСТВЄННО МЭКСИМаЛЬНОе ВреМЯ ВКЛЮЧЄНИЯ И максимальное время рассасывания, которые устанавливают из диапазона измерения конкретной измерительной установки;
длительность фронта насыщающего импульса при измерении параметра не должна превышать 0,3 tH3U, а при измерении параметров /зд и /пр — 0,5 /ИЗЛ1, где /иэм — время одного из указанных параметров;
длительность насыщающего импульса в технически обоснован­ных случаях может быть меньше 5 Трастах- КоНКрЄТНОЄ ЗНаЧЄНИЄ /И1 указывают в стандартах или технических условиях на тран­зисторы конкретных типов;
длительность запирающего импульса /И2 не должна быть ме­нее максимального значения /выклтах, которое устанавливают из диапазона измерения конкретной измерительной установки;
неравномерность вершины импульса не должна превышать 5 % амплитудного значения импульса;
длительность выброса на вершине импульса не должна пре­вышать минимального значения измеряемого интервала времени Zmin, определяемого рабочим диапазоном конкретной измери­тельной установки;
амплитуда выбросов на вершине импульса не должна превы­шать 10% амплитудного значения импульса;
длительность изменения полярности тока базы от момента, когда спад насыщающего импульса достигнет уровня 90 % амп­литудного значения /bi до момента нарастания запирающего импульса до уровня 90 % амплитудного значения /б2 должна быть не более 0,5 fcnmin, где /бі — ток базы (насыщающий), /б2 — ток базы (запирающий), /сп min — минимальное значение измеряемого времени спада;
погрешность установки уровней отсчета временных параметров не должна выходить за пределы ±3 % по отношению к амплитуд­ному значению импульса (или /к ), где иКэ — постоянное напряжение коллектор-эмиттер, 1к — ток коллектора;

Черт. 2

скважность насыщающего импульса и амплитуда напряжения между импульсами должны быть такими, чтобы они не влияли на результаты измерения. Значения их указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов;
погрешность установления амплитуды импульсов токов базы не должна выходить за пределы ±10 %.
2.3. Вместо генераторов однополярных импульсов G1 и G2 допускается применять импульсные генераторы тока.
Один из генераторов однополярных импульсов может быть за­менен источником постоянного напряжения.
При замене генератора G1 источником постоянного напряже­ния схему измерительной установки (см. черт. 1) модифицируют в схему с постоянным насыщающим и импульсным запирающим токами, а при замене генератора G2 источником постоянного на­пряжения — в схему с импульсным насыщающим и постоянным запирающим токами.
При измерении временных параметров t3i, tHp и tBKJt генера­тор G2 может отсутствовать.
2.4. В качестве токосъемных элементов вместо импульсных измерителей тока РА1 и РА2 допускается использовать резисто­ры, трансформаторы тока и другие элементы, не влияющие на результат измерения временных параметров.
Импульсные измерители тока РА1 и РА2 могут отсутствовать, если обеспечена установленная точность задания токов базы и коллектора.
2.5. Ограничитель напряжения Z предназначен для защиты пе­рехода эмиттера транзистора от перенапряжения обратной поляр­ности и для ограничения напряжения холостого хода на зажи­мах контактного устройства при отключении испытуемого тран­зистора.
Для транзисторов малой мощности при длительности импуль­са менее 200 нс ограничитель напряжения в цепи базы испытуе­мого транзистора может отсутствовать.
2.6. Индуктивность цепи L, Гн, в которой протекают импуль­сные токи коллектора и эмиттера, рассчитывают по формуле
Т Гііг.'Д
- 5
где Gnin — минимальный измеряемый интервал времени;
Pt — значение сопротивления резистора нагрузки.
2.7. Емкость между коллекторным выводом контактного уст­ройства и корпусом С1;, Ф, для подключения к установке испы­туемого транзистора рассчитывают по формуле

Емкость между базовым выводом контактного устройства и корпусом Сб , Ф, для испытуемого транзистора рассчитывают по формуле
х ^БІшіп'^тіп
J БЭнас max
где /вітіп — минимальное значение тока базы (насыщающего);
(7бэ нас max— максимальное напряжение насыщения база-эмит­тер, указанное в стандартах или технических условиях на тран­зисторы конкретных типов.
2.8. Погрешность сопротивления резисторов —7? 5 не долж­на превышать 1 %.
2.9. Делители напряжения R2, R5 должны быть компенсиро­ванными и не искажать форму выходного сигнала.
2.10. Измеритель интервалов времени Р/ подключают к кол­лектору или к резистору нагрузки /?1 непосредственно или через делитель напряжения R2, R5.
Время нарастания переходной характеристики измерителя ин­тервалов времени Р/ не должно быть более 0,3 /min •
При использовании осциллографа в качестве измерителя ин­тервалов времени Pt его синхронизация может быть внутренней или внешней от генераторов G1 или G2 в зависимости от изме­ряемого параметра.
Для измерения временных параметров допускается применять внутренние или внешние регулируемые линии задержки.
Пример использования однолучевого осциллографа в качестве измерителя интервалов времени приведен в справочном прило­жении.
2.11. Погрешность установления импульсного тока коллектора не должна выходить за пределы ±10 %.
2.12. Максимально допустимая основная погрешность измери­тельной установки 60СН при измерении параметров /рас , /выкл, /вкл длительностью более 5 нс не должна выходить за пределы ±10% конечного значения предела измерения и ±15% измеряе­мого значения — в начале рабочего участка шкалы.
Максимально допустимая основная погрешность измеритель­ной установки 60сн при измерении параметров /сп, Др > /зд длительностью более 5 нс не должна выходить за пределы ±15% конечного значения предела измерения и ±20 % измеряемого зна­чения — в начале рабочего участка шкалы.
Максимально допустимая основная погрешность измеритель­ной установки С цифровым отсчетом 60сн при измерении значе­ний временных параметров длительностью более 5 нс не долж­на выходить за пределы ±10% измеряемого значения и ±2 зна­ка младшего разряда дискретного отсчета.

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

3.1. Испытуемый транзистор подключают к установке и уста­навливают режимы измерения, заданные в стандартах или тех­нических условиях на транзисторы конкретных типов: постоян­ное напряжение коллектор-эмиттер [/кэ, импульсный ток кол­лектора /к.и, ток базы /бі (импульсный или постоянный насы­щающий ток) для измерения параметров /зд , tHP, tBKJI , ток ба­зы ІБ2 (импульсный запирающий ток) для измерения парамет­ров £рас, ten, /ВЛКл, напряжение на ограничителе напряжения Z.
3.2. При использовании одноканального осциллографа в каче­стве измерителя интервалов времени Pz , его подключают снача­ла на вход испытуемого транзистора (или на вход генератора G1 или G2) для калибровки начала отсчета, затем , на выход ис­пытуемого транзистора для отсчета интервала времени.
3.3. Отсчет производят в соответствии с определениями вре­менных параметров и диаграммой временных параметров (см. черт. 2). При этом допускается:
при измерении времени спада устанавливать другие уровни отсчета, что оговаривают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов;
при измерении времени рассасывания и времени выключения за начало отсчета устанавливать момент, когда фронт запираю­щего импульса достигнет 90 % его амплитудного значения;
устанавливать начало отсчета в момент, когда временная ди­аграмма тока базы пересекает нулевой уровень;
концом отсчета считать момент, когда спад выходного им­пульса достигнет 90 %-ного амплитудного значения.
3.4. Пример измерения временных параметров импульсных транзисторов, у которых ^кэпас Т,1П >0,1 U кэ , приведен в спра­вочном приложении.

4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

4.1. Показатели точности измерения времени задержки, вре­мени нарастания, времени спада и в