Транзисторы. Метод измерения коэффициента передачи тока

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТРАНЗИСТОРЫ

Метод измерения коэффициента
передачи тока
Transistors. Method for measuring
current transfer coefficient
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 14 июня 1974 г. Ns 1478 срок введения установлен
с 01.01.76
Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 29.01.85 № 184 срок дей­ствия продлен
до 01.01.^?
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на биполярные тран­зисторы малой мощности и устанавливает метод измерения коэф­фициента передачи тока /г21й (отношение изменения выходного то­ка к вызвавшему его изменению входного тока в режиме корот­кого замыкания выходной цепи по переменному току).
Общие условия при измерении коэффициента передачи тока должны соответствовать требованиям ГОСТ 18604.0—83.

1. АППАРАТУРА

1.1. Измерительные установки, в которых используются стре­лочные приборы, должны обеспечивать измерение с .основной по­грешностью в пределах ±5% от конечного значения рабочей ча­сти шкалы и в пределах ±10 % в начале рабочей части шкалы.
Для измерительных установок с цифровым отсчетом основная погрешность измерения должна быть в пределах ±5% от измеряе­мого значения ±1 знак младшего разряда дискретного отсчета.
1.2. Приборы, измеряющие постоянную составляющую тока эмиттера и коллектора, могут быть включены на любом участке цепи, где протекают указанные токи.
1.3. Показания электронного измерителя напряжения (ЭИН)-, вызванные пульсацией напряжения источников питания измеряе-

Переиздание. Декабрь 1985 г.
мого транзистора, а также внутренними и внешними наводками в схеме при отсутствии измеряемого сигнала, должны быть не более 2°/о шкалы.
1.4. Измерение коэффициента передачи тока производят на ма­лом переменном сигнале. Амплитуду сигнала сяитают достаточна малой, если при уменьшении амплитуды генератора в два раза,, значение измеряемого параметра изменяется менее, чем на вели­чину основной погрешности измерения.
1.5. Измерение параметра h21в производят при включении тран­зистора по схеме с общим коллектором по переменному току и по схеме с общей базой по постоянному току на любой частоте в диа­пазоне 50—1500 Гц.
Примечание. Верхняя граница частотного диапазона измерения для транзисторов с частотой (f а )^5СЮ кГц должка быть не более ЧЮОО Гц.
1.6. Значение тока эмиттера /е или коллектора 1с и напряже­ния на коллекторе Uc указывают в стандартах или другой техни­ческой документации, утвержденной в установленном порядке, на транзисторы конкретных типов.
1.7. Необходимость применения защиты транзистора от пара­зитных автоколебаний указывают в стандартах или другой техни­ческой документации, утвержденной в установленном порядке, на транзисторы конкретных Типов.
В приложении к данному стандарту представлены примеры ре­комендуемых специальных схем подключения транзисторов для защиты от паразитных автоколебаний.

2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ

2.1. Структурная электрическая схема для измерения hi\e дол­жна соответствовать указанной на чертеже.
2.2. Основные элементы, входящие в схему, должны соответст­вовать требованиям, указанным ниже.
2.2.1. Значение входного сопротивления прибора ЭИН должно превышать значение сопротивления резистора Rb не менее чем в 100 раз.
2.2.2. Напряжения источников питания транзистора Ue и Uc обеспечивают режим испытываемого транзистора по постоянному току при измерении.
Значение сопротивления Re (резистора или внутреннего сопро­тивления источника постоянного тока) выбирают из соотношения /?в>100[^(1+/г21ЙЯ11п)+60 Ом], где Лаібтіп—минимальное значение коэффициента передачи тока в схеме с общей базой на низкой частоте, соответст­вующее выбранному пределу измерения на шкале ЭИН.
Постоянное напряжение на коллекторе Uс задают от источника
питания коллектора с внутренним сопротивлением, значение кото­рого ДОЛЖНО быть не более .

тор в цепи, генератора; Сг—разделительный конденсатор; R ка­либровочный резистор; ЭИН—электронный измеритель напряжения; В—переключатель схемы; R в—резистор в цепи базы; Ссв—конден­сатор, обеспечивающий короткое замыкание в выходной цепи;
t ИПЗ—измеритель постоянного напряжения; U q —напряжение источ-
I ника питания коллектора; Г—генератор низкочастотного электричес-
I кого сигнала.
t 2.2.3. Значение емкости конденсатора Ссь , предназначенного I для обеспечения короткого замыкания по переменному току на £ выходе транзистора, выбирают из соотношения р- I 1
I .[Ом]
шСсЬ min
где (о — угловая частота измерения;
г Л22йт1п —минимальное значение выходной проводимости в схеме с - общей базой указывают в технической документации на
- конкретный тип транзистора.
f 2.2.4. Резистор \Rb должен обеспечивать заданную точность из- ; - мерения и значение его сопротивления удовлетворять соотноше­ниям
o,o5t/c>-r- "aiemin-r1
L ioc/i226mln >[к°м]
где IЕ — постоянный ток эмиттера, мА;
Uс — напряжение питания коллектора, В; с-
Л«г mm — минимальное значение коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером на низкой частоте указывают в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на транзисто­ры конкретных типов.
2.2.5. Сопротивление в цепи генератора (или внутреннее сопро­тивление генератора Г) Rr должно удовлетворять соотношению T?r>100[^(l+h2Umln)+60 Ом].
Значение емкости конденсатора С г выбирают из соотношения
сиСр
2.2.6. Резистор должен обеспечивать заданную погрешность измерения и не должен превышать 0,01 Rr.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

3.2. Измерение величины Л21в производят следующим образом.
Транзистор включают в измерительную схему и по приборам ИП1 или ИП2 и ИПЗ устанавливают режим по постоянному току (ток 1е или 1с и напряжение Uс).
Перед измерением производят калибровку измерительной уста­новки. Для этого переключатель В устанавливают в положение 1. При этом на калибровочный резистор 7?к подают напряжение от генератора Г и устанавливают заданный ток эмиттера /е= контролируемый по падению напряжения U K на резисторе J? к • За­тем переключатель В устанавливают в положение 2 и измеряют падение напряжения Ub на резисторе Rb .
3.3. Система калибровки может отличаться от приведенной в настоящем стандарте, если она обеспечивает правильное соотно­шение между амплитудой генератора и чувствительностью ЭИН, точность измерения и удобство работы'.
3.4. Значение параметра 1+h 2ie вычисляют по формуле
14-й — l±tl^-Ub-RK-
Шкала ЭИН может быть проградуирована непосредственно в значениях параметра 1+h 21е.
Значение h 21е вычисляют по формуле
UbRK '•
Допускается измерение тока эмиттера Iе при поддержании пос­тоянным тока базы (U ь = const) с использованием шкалы ЭИН с прямым отсчетом параметра;

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

ПРИМЕРЫ СХЕМ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВЧ И СВЧ ТРАНЗИСТОРОВ К СХЕМАМ

ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ТОКА h 21е ,

ИЗОБРАЖЕННЫМ НА ЧЕРТ. 1—3 НАСТОЯЩЕГО СТАНДАРТА

1. Для измерения параметра h2ie в режиме малого сигнала транзисторов навесной конструкции с гибкими выводами, высокочастотные параметры кото­рых удовлетворяют соотношению где f т —граничная частота коэффициента передачи тока, МГц;
rb,bCc—постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте, пс;
примеры схемы подключения транзисторов приведены на черт, к
Элементы, входящие в схемы на черт. 1, должны соответствовать требова­ниям, указанным ниже.

Uli. Конденсаторы Cl и С2 блокируют выводы транзистора по высокой частоте с целью повышения устойчивости и (избежания паразитного самовоз­буждения. Эти конденсаторы монтируют непосредственно на выводах контакт­ного устройства. Длину соединительных выводов нужно сокращать до мини­мально возможной величины. Рекомендуется применение контактных устройств, в которых номинальные значения емкостей конденсаторов С1 и С2 являются составной частью конструкции и колеблются от 30 до 20000 пФ.
Рекомендуется принимать меры к устранению погрешности измерения за счет падения напряжения на соединительных проводах и контактах путем раз­деления контактов и соединительных проводов на токовые и потенциальные.
1.2. Для уменьшения проходной емкости эмиттера и коллектора в контакт­ном устройстве эти выводы друг от друга отделяют электростатическим экра­ном (Э).
'1.3. Принимают меры к уменьшению взаимной индукции между выводами контактного устройствн.
1.4. Вывод корпуса транзистора присоединяют к корпусу (земле) измери­тельной установки через емкость (по высокой частоте). В этом случае номи­нальное значение емкости конденсатора выбирают в пределах от ІіОООО до 50000 пФ, а требования к монтажу аналогичны требованиям к С1 и С2-
1.5. Примеры схем ^ограничителя напряжения (ОН), предназначенного для защиты эмиттерного перехода от случайных перенапряжений обратной поляр­ности и для ограничения напряжения холостого хода на зажимах контактного устройства при отключении транзистора, приведены на черт. 2, 3 приложения.

Уровень ограничения напряжения должен быть в 1,5—2 раза больше, чем прямое падение напряжения на зажимах измеряемого транзистора.
В качестве диодов для схем ограничения применяют кремниевые диоды, а также р—п переходы кремниевых транзисторов.
2. Для транзисторов коаксиальной и полосковой конструкции, электриче­ские параметры которых не удовлетворяют неравенству, приведенному в п. 1 настоящего приложения, схема подключения, рекомендуемая при измерении па­раметра /ї2ів в режиме малого сигнала должна соответствовать приведенной на черт. 4 приложения.
Элементы, входящие в схему, представленную на черт. 4, должны соответ­ствовать следующим требованиям.

ОН—ограничитель напряжения; СІ, С2, СЗ—проходные кон­денсаторы; RI, R2, R3—нагрузочные резисторы, согласован­ные с линией (активная нагрузка); ЛІ, Л2, ЛЗ—ыжю/лъыь передающие линии; ZOi, Z02, Дз—волновые сопротивления ли­ний /71, /72, /73.
Черт. 4
2.1. Волновые сопротивления линии Л1, Л 2, ЛЗ должны выбираться из диа­пазона от 20 до 1150 Ом.
Примечания:
Г. Рекомендуемые значения волновых сопротивлений
Zoi=2O Ом, Zoa=5O Ом, Zos=5O Ом.
2. Рекомендуется принимать меры к устранению паразитных связей между линиями, подключенными к различным электродам транзистора.
2.2. С