Диоды полупроводниковые. Методы измерения последовательного сопротивления потерь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОТЕРЬ

ГОСТ 18986.11-84

(СТ СЭВ 3199-81)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТА^.

Редактор И. М. Уварова
Технический редактор Н. В. Келейникова
Корректор А. С. Черноусова
Сдано в наб. 20.07.84. Подп. в печ. 25.10.84.
0,75 усл. кр.-отт. 0,58 уч.-изд. л. Тир. 10 000*
Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП, Новопресненский пер., 3
Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 731

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

Методы измерения последовательного
сопротивления потерь
Semiconductor diodes. Total series equivalent
resistance measurement methods
ОКП 62 1500, 62 1600
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 июня 1984 г. № 2247 срок действия установлен
с 01.07.85 до 01.07.90
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на варикапы и тун­нельные диоды и устанавливает два метода измерения последо­вательного сопротивления потерь:
метод I — для варикапов, предназначенных для работы в диа­пазоне от 0,25 до 1000 МіГц;
метод II—-для туннельных диодов.
Общие требования при измерении и требования безопасно­сти —■ по ГОСТ 18986.0—74.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3199—81 в чисти измерения сопротивления потерь варикапов (справочное приложение 1) и Публикации МЭК 147—2F в части принципа измерения после­довательного сопротивления потерь туннельных диодов.

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ПОТЕРЬ ВАРИКАПОВ

1.1. Принцип, условия и режим измерения
1.1.1. Измерение последовательного 'сопротивления потерь ва­рикапов проводят резонансным методом.
1.1.2. Температура среды, обратное напряжение, емкость ва­рикапа, частота при измерении должны соответствовать установ­ленным в стандартах или технических условиях (ТУ) на варика­пы конкретных типов.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1984
1.2. Ап пар атур а
1.2.1. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 1.
1.2.2. Генератор 'постоянного напряжения G1 должен обеспе­чивать установление и поддержание обратного напряжения на варикапе с погрешностью в пределах і±3%.
Нестабильность напряжения (включая пульсацию) не должна превышать 10 мВ.
1.2.3. Генератор тока высокой частоты G2 должен обеспечи­вать установление и поддержание амплитуды переменного на­пряжения на варикапе, t/M, В, не превышающей значения, рас­считанного по формуле
^<0,07+0,2 (0,7+7Уо6р),
где {70бр — постоянное обратное напряжение на варикапе, В.
Нестабильность амплитуды тока высокой частоты должна быть в пределах <± 1 % за время между калибровками, которое должно быть указано в технической документации на конкрет­ный тип измерителя последовательного сопротивления потерь варикапов.
Частоту генератора f, Гц, следует выбирать из условия
1
80яСвгп ’
•где Св —• емкость варикапа, указанная в стандартах или ТУ на варикапы конкретных типов, Ф;
гп —последовательное сопротивление потерь варикапа, уста­новленное в стандартах или ТУ на варикапы конкрет­ных типов, Ом.
R1

Gi—генератор постоянного напряжения; G2—генератор
тока высокой частоты; R1 и R2—ограничительные резис-
торы; С1—разделительный конденсатор; Скі, Ск2» ^кЗ—
калибровочные конденсаторы; VD—варикап; XI и Х2—
контакты подключения варикапа или калибровочных
конденсаторов; L—катушка индуктивности; Р1—селектив-
ный вольтметр; /^—измерительный прибор
Черт. 1

Нестабильность частоты за время измерения должна быть 5- Ю-6 f, Гц.
Амплитуда гармоник выходного напряжения должна быть в пределах ±3% амплитуды основной частоты.
1.2.4. Сопротивление резистора R1, Ом, следует выбирать из условия
А?!>200гп.
1.2.5. Сопротивление резистора R2, Ом, и емкость конденса­тора СІ, Ф, следует, выбирать из условия:

1.2.6. Добротность катушки индуктивности резонансного кон­тура должна быть не менее 400. Сопротивление потерь катушки индуктивности rL, Ом, должно удовлетворять условию:
rz<0,2rn.
Допускается катушку индуктивности заменять отрезкам длин­ной линии, настроенной с емкостью варикапа в резонанс на час­тоте измерения.
1.2.7. Калибровочные конденсаторы Скі, СК2 и Скз должны иметь емкость, которая отличается от емкости варикапа не более чем на !±20%.
Погрешность сопротивления потерь Г1, Г 2, Г з калибровочных конденсаторов Ск1, Ск2, Ск3 должна быть в пределах <±11%, со­противления потерь гь г2, г3 следует выбирать из условия:
Г1 = Гд±20%; /'2=2г£±20%; г3=гп±20%.
1.2.8. Селективный вольтметр Р1 должен удовлетворять сле­дующим требованиям:
отклонение от линейности амплитудной характеристики долж­но быть в пределах ±3%;
полное входное сопротивление должно не менее чем в 50 раз превышать последовательное ісопротивление потерь варикапа.
Селективный вольтметр Р1 должен обеспечивать подавление второй и последующих гармоник частоты генератора не менее чем на 70 дБ.
1.2.9. Погрешность измерительного прибора Р2 должна быть в пределах 1±’2%.
1.3. Подготовка и проведение измерений
1.3.1. Калибровка установки
1.3.1.1. Подключают конденсатор СК] к контактам XI и Х2.
1.3.1.2. Подают сигнал от генератора G2, и изменением часто­ты генератора настраивают контур в резонанс по минимальному показанию си измерительного прибора Р2. 2*
1.3.1.3. Заменяют конденсатор Ск) конденсатором Ск2, измене­нием частоты генератора настраивают контур в резонанс и от­считывают показание а2.
1.3.1.4. Сопротивление потерь катушки индуктивности rL, Ом, .вычисляют по формуле
atr2—а2г!
г l= .
аа—
1.3.1.5. По сумме Гі+Гз, изменяя коэффициент усиления вольт­метра Р1, калибруют шкалу іприбюра Р2 в единицах измерения сопротивления.
1.3.2. Подключают виракап к контактам XI и Х2. От генера­тора G1 подают постоянное напряжение, от генератора G2 — пере­менный сигнал требуемой частоты. Изменяя напряжение от гене­ратора G1, добиваются минимального показания прибора Р2, со­ответствующего сопротивлению гх.
1.3.3. Последовательное сопротивление потерь варикапа гп, Ом, вычисляют по формуле
rL,
где rL — сопротивление потерь катушки индуктивности.
1.3.4. Допускается компенсировать сопротивление потерь ка­тушки индуктивности введением дополнительной схемы. При этом погрешность измерения не должна выходить за установленный предел.
1.4. По к аз а т е л и точности измерений
1.4.1. Погрешность измерения последовательного сопротивле­ния потерь варикапов должна быть в пределах ,±10% с довери­тельной вероятностью Р = 0,997 для варикапов с добротностью ме­нее 300 и в пределах ±15% с доверительной вероятностью Р = 0,997 для варикапов с добротностью, равной 300 и более.
1.4.2. Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ПОТЕРЬ ТУННЕЛЬНЫХ ДИОДОВ

2.1. П р и н ц и л, условия и режим измерения
2.1.1. За последовательное сопротивление потерь туннельных диодов принимают дифференциальное сопротивление, измеренное на обратной ветви вольт-амперной характеристики при смещении током в область, в которой напряжение от тока изменяется не­значительно.
2.1.2. Температура среды, амплитуда импульсов обратного то­ка смещения, частота повторения импульсов при измерении должны соответствовать установленным в стандартах или ТУ на туннельные диоды конкретных типов.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Измерения следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 2.

G1—генератор модулированных импульсов тока; ^кі” резистор калибровки; VD—туннельный диод: XI и Х2— контакты подключения туннельного диода или резисто­ра калибровки; ^/--устройство выделения огибающей;
Р2—измерительный прибор

Черт. 2
2.2.2. Генератор модулированных импульсов тока G1 должен удовлетворять следующим требованиям:
обеспечивать установление и поддержание амплитуды обрат­ного тока .смещения с погрешностью в пределах ±8%, амплиту­ду импульсов тока /и, мА, следует выбирать из условия
/и = (5 ... 40) 7п+15,
где 1Л — пиковый ток, заданный в стандартах или ТУ на тун­нельные диоды конкретных типов; конкретное значение коэффи­циента при 7П выбирают таким, чтобы дифференциальное сопро­тивление диода мало изменялось при изменении амплитуды им­пульса тока смещения, мА;
длительность импульсов тока на уровне 0,5 не должна пре­вышать 100 нс;
частота повторения импульсов должна -быть такой, чтобы средний ток через диод не превышал значения (0,33 7п+1) мА;
обеспечивать модуляцию амплитуды импульсов тока по сину­соидальному закону;
частота модуляции должна -быть не менее чем в 10 раз ниже частоты повторения импульсов тока, коэффициент модуляции должен быть не -более 0,1.
2.2.3. Устройство Р1 должно обеспечивать детектирование и усиление огибающей модулированного сигнала, амплитуда и -час­тота которого соответствуют требованиям п. 2.2.2. Нелинейность амплитудной характеристики устройства должна -быть в преде­лах і±3 %.
2.2.4. Погрешность измерительного прибора Р2 должна быть в пределах і±2%.
2.2.5. Сопротивление резистора калибровки /?к, Ом, должно иметь значение, -близкое к измеряемому последовательному со­противлению потерь с погрешностью в пределах 1±1 %.
2.3. Подготовка и проведение измерений
2.3.1. Калибровка установки
2.3.1.1. Подключают резистор калибровки Рк к контактам XI и Х2. От генератора G1 подают модулированные импульсы тока.
2.3.1.2. По сопротивлению Рк, регулируя коэффициент усиле­ния устройства Р1, калибруют шкалу прибора Р2 в единицах со­противления.
2.3.2. Подключают туннельный диод к контактам XI и Х2, подают от генератора G1 модулированные импульсы тока.
2.3.3. По измерительному прибору Р2 отсчитывают последо­вательное сопротивление потерь туннельного диода.
2.4. Показатели точности измерений
2.4.1. Погрешность измерения последовательного сопротивле­ния потерь туннельных диодов должна быть в интервале ,± ( — ^--Ю,1) • 100%, с доверительной вероятностью Р = 0,997
Г п
(где гп— последовательное сопротивление потерь туннельного диода, установленное в стандартах или ТУ на туннельные диоды конкретных типов, Ом).
2.4.2. Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.
П