Диоды полупроводниковые. Методы измерения дифференциального и динамического сопротивлений

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО

И ДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИИ

ГОСТ 18986.14-85

(СТ СЭВ 2769-80)

Издание официальное
Научпэ-тсхшгі?ская

БИБЛИОТЕКА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

Методы измерения дифференциального
и динамического сопротивлений
Semiconductor diodes. Methods for measuring
differential and slope resistances

ОКП 62 LOOT

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23і мая 1985 г. № 1448 срок действия установлен
с 01.07.86 до 01.07.91
'і Несоблюдение стандарта преследуестя по закону
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые диоды и устанавливает следующие методы измерения дифферен­циального и динамического сопротивлений:
метод замещения (метод I);
резонансный метод с параллельным контуром (метод II);
резонансный метод с последовательным контуром (метод III); мостовой метод (метод IV).
Метод I применяют для измерения дифференциального сопро­тивления на низкой частоте.
Методы II, III, IV применяют для измерения дифференциаль­ного сопротивления на высокой частоте, а также для измерения динамического сопротивления, если значение амплитуды измери­тельного сигнала равно или меньше значения постоянного напря­жения.
Стандарт не распространяется на стабилитроны.
Общие условия при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 18986.0—74 и ГОСТ 19656.0—74.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 2769—80 в части методов измерения динамического сопротивления (ом. справочное прило­жение 1).
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1985

. 1. МЕТОД ЗАМЕЩЕНИЯ

1.1. Принцип, условия и режим измерения,
1.1.1. Метод основан на сравнении дифференциального сопро­тивления диода с сопротивлением калибровочного резистора.
1.1.2. Измерения проводят в нормальных климатических ус­ловиях по ГОСТ 20.57.406—81.
1.1.3. Значения постоянного тока, частоты измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических ус­ловиях (далее — ТУ) на диоды конкретных типов.
1.2. Аппаратура
1.2.1. Измерения следует проводить на установке, электриче­ская структурная схема которой приведена на черт. 1.

01—генератор переменного тока; 02—генератор постоянного
тока; Ср—разделительный конденсатор; Як—калибровочный
резистор; КО—диод; XI, Х2—контакты для подключения дно-
да (допускается четырехзажимная схема включения); А—уси-
литель; Pl, Р2—измерительные приборы
Черт. 1
1.2.2. Генератор переменного тока G1 должен удовлетворять следующим требованиям:
амплитуда переменного тока на диоде не должна превышать 10% значения постоянного тока;
нестабильность амплитуды не должна выходить за пределы ±1 %;
выходное сопротивление генератора G1 должно не менее чем в 100 раз превышать максимальное значение измеряемого со­противления диодов;
частота генератора должна быть фиксированной и выбирать­ся из условий
f 1,59- 10“3
'В^ Wnax-^ ИЛИ
f х 1 >59- 10 ‘гДИф mln /в\\ ■ J— )
где fB — верхняя допустимая частота генератора (не ни­же 1 кГц), Гц;
Гдиф.тах(Гдиф.тіп)—максимальное (минимальное) значение диф­ференциального сопротивления, указанное в стандартах или ТУ на диоды конкретных ти­пов, Ом;
Сд —общая емкость диода, Ф;
Ln —индуктивность диода, Гн.
Конкретные значения Сд и Ln указывают в стандартах или ТУ на диоды конкретных типов.
1.2.3. Генератор постоянного тока G2 должен удовлетворять следующим требованиям:
обеспечивать установление и поддержание постоянного тока через диод с погрешностью в пределах ±3 %;
нестабильность тока не должна выходить за пределы ±1 %;
выходное сопротивление генератора G2 должно не менее чем в 100 раз превышать значение максимального измеряемого со­противления;
коэффициент пульсации не должен выходить за пределы ±1 %.
1.2.4. Емкость разделительного конденсатора Ср , Ф, следу­ет выбирать из условия
1 , г Диф
2^757^ —w >
где Гдиф — значение дифференциального сопротивления, указан­ное в стандартах или ТУ на диоды конкретных ти­пов, Ом;
f — частота измерения, Гц
1.2.5. Значение сопротивления калибровочного резистора дол­жно удовлетворять условию 7?к=0,9гдиф. max-
Погрешность определения значения сопротивления калибро­вочного резистора не должна выходить за пределы ±0,5 % .
Температурный коэффициент сопротивления калибровочного резистора не должен превышать 10-3 К-1.
1.2.6. Измерительный прибор Р1 должен обеспечивать измере­ние постоянного тока через диод с погрешностью в пределах ±2%.
В электрической схеме допускается отсутствие прибора Р1.
1.2.7. Усилитель А должен удовлетворять следующим требова­ниям:
полное входное сопротивление усилителя должно не менее чем в 100 раз превышать дифференциальное сопротивление дио­да;
амплитудная характеристика должна быть линейной с по­грешностью в пределах ±3 %;
усилитель должен иметь ступенчатое или плавное регулирова­ние коэффициента усиления.
1.2.8. Погрешность измерительного прибора Р2 не должна вы­ходить за пределы ±2 %.
1.3. Подготовка и проведение измерений
1.3.1. Рекомендуемая частота измерения 1000 Гц.
1.3.2. Подключают калибровочный резистор RK к контактам XI и Х2. Подают переменный ток от генератора G1. По извест­ному значению сопротивления резистора RK калибруют в омах шкалу измерительного прибора Р2 путем изменения коэффициен­та усиления усилителя или изменения амплитуды генератора пе­ременного тока G1, при этом должны быть выполнены требова­ния к значению амплитуды, изложенные в п. 1.2.2.
1.3.3. Подключают диод к контактам XI и Х2. Устанавливают заданное значение постоянного тока от генератора G2. >
1.3.4. По измерительному прибору Р2 отсчитывают значение дифференциального сопротивления диода.
1.4. П о к а з а т ел и точности измерения
1.4.1. Погрешность измерения дифференциального сопротивле­ния не должна выходить за пределы ±7 % с доверительной ве­роятностью 0,997.
1.4.2. Расчет погрешности измерения приведен в справочном приложении 2.

2. РЕЗОНАНСНЫЙ МЕТОД С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ КОНТУРОМ

2.1. Принцип, условия и режим измерения
2.1.1. Метод основан на измерении дополнительных потерь, вносимых в параллельный резонансный контур с известной доб­ротностью при подключении к нему диода, через который про­пускают прямой постоянный ток заданного значения.
2.1.2. Условия и режим измерения должны соответствовать требованиям, изложенным в пп. 1.1.2 и 1.1.3.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Измерения следует проводить на установке, электриче­ская структурная схема которой приведена на черт. 2.
2.2.2. Генератор тока высокой частоты G1 должен удовлетво­рять следующим требованиям'•
амплитуда не должна превышать 10% значения постоянного тока;
нестабильность амплитуды не должна выходить за пределы
1 %..
2.2.3. Элементы связи Z1 и Z3 могут быть выполнены по лю­бому типу связи, принятому в куметрах. Связь с генератором и усилителем должна быть такой, чтобы при настройке контура в резонанс в режимах калибровки и измерения изменения измери­тельного сигнала и потерь, вносимых в контур, не привели бы к увеличению погрешности измерений более чем на 1%.
2.2.4. Значение индуктивности L, Гн, контура выбирают из ус­ловия
2іг/Г^>гДИф,
где гДИф — значение дифференциального (или динамического) со­противления диода, Ом;
f—частота измерения, Гц.
2.2.5. Колебательный контур LC1 должен обеспечивать воз­можность настройки на частоту генератора G1.

G1— генератор тока высокой частоты; Z1—элемент связи контура с генератором; LC1—параллельный резонансный кон­тур; С2—конденсатор связи; КЗ—короткозамыкающий провод­ник; VD—диод; XI, Х2—контакты подключения диода или короткозамыкаютего проводника; Z2—элемент развязки по переменному току; G2—генератор постоянного тока; Z3—эле­мент связи контура с усилителем; Л—усилитель; Р—измери­тельный прибор
Черт. 2

Погрешность определения добротности контура при коротком замыкании контактов XI и Х2 не должна выходить за пределы ±7 %.
2.2.6. Если значение емкости конденсатора С2, Ф, выбирают из условия
где Ск — полная емкость контура без диода при настройке его в резонанс на частоту измерения, Ф;
Qк — добротность контура без диода, .
то потери, вносимые в контур при подключении диода, составят 0,9—1,1 собственных потерь контура. *
Емкость конденсатора С2 должна быть определена с погреш­ностью в предела?; ±2 %.
2.2.7. Полная емкость контура Ск должна быть определена с погрешностью в пределах ±3 % .
2.2.8. Короткозамыкающий проводник должен иметь такую же геометрическую форму как и выводы диода.
2.2.9. В качестве развязки Z2 по высокой частоте следует при­менять резистор или дроссель. Значение полного сопротивления элемента развязки Z2, Ом, должно быть выбрано из условия
Z2> ЮОГдиф
2.2.10. Генератор постоянного тока G2 должен удовлетворять следующим требованиям:
обеспечивать установление и поддержание постоянного пря­мого тока через диод с погрешностью в пределах ±3%;
нестабильность тока не должна выходить за пределы ±1 %;
коэффициент пульсации не должен выходить за пределы ±1 % •
2.2.11. Усилитель А должен удовлетворять следующим требо­ваниям:
амплитудная характеристика должна быть линейной с по­грешностью в пределах ±2 %;
усилитель должен иметь ступенчатую или плавную регули­ровку коэффициента усиления.
2.2.12. Погрешность измерительного прибора Р не должна вы­ходить за пределы ±2 % •
2.3. Подготовка и проведение измерений
2.3.1. Подключают короткозамыкающий проводник к контак­там XI и Х2.
2.3.2. Подают сигналхот генератора &1 и определяют значе­ние добротности QK и общую емкость контура Ск в соответст­вии с методикой измерения параметров контуров на куметре.
2.3.3. Отсчитывают показание ак прибора Р в момент резо­нанса.
2.3.4. Заменяют короткозамыкающий проводник диодом, по­дают постоянный прямой ток заданного значения от генератора G2, настраивают контур в резонанс и отсчитывают показания ад по прибору Р.
2.3.5. Дифференциальное сопротивление диода гдиф, Ом, вы­числяют по формуле
г - Ск ( 1 1 Ї
диф 2nfCjQK Ua «К / •
Если ак соответствует полному отклонению шкалы прибора Р, т. е. сск =1, то расчет выполняют по формуле

Допускается градуировку шкалы прибора Р производить с по­мощью калибророчных резисторов, так как значения