Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

65 страниц

563.00 ₽

Купить ГОСТ 17772-88 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на фотоэлектрические полупроводниковые приемники излучения (ФЭПП) и фотоприемные устройства (ФПУ) на их основе, чувствительные к излучению в диапазоне длин волн от 0,2 до 100 мкм.

Стандарт не распространяется на ФЭПП и ФПУ, подлежащие аттестации в качестве средств измерений.

Стандарт устанавливает методы измерения фотоэлектрических параметров и определения характеристик

  Скачать PDF

Заменяет ГОСТ 17772-79 ИУС 11-1988

Ограничение срока действия снято: Постановление Госстандарта № 826 от 30.07.92

Оглавление

1 Методы измерения

1.1 Метод измерения темнового, общего тока и фототока ФЭПП

1.2 Метод измерения темнового сопротивления ФЭПП

1.3 Метод измерения дифференциального электрического сопротивления ФЭПП

1.4 Метод измерения статической токовой чувствительности ФЭПП на немодулированном излучении

1.5 Метод измерения рабочего напряжения лавинных фотодиодов

1.6 Метод измерения коэффициента умножения темнового тока и фототока лавинного фотодиода

1.7 Метод измерения емкости ФЭПП

1.8 Метод измерения напряжения (тока) фотосигнала и напряжения (тока) шума ФЭПП (ФПУ)

1.9 Метод определения эффективной фоточувствительной площади

1.10 Метод измерения статической чувствительности, порога чувствительности и обнаружительной способности ФЭПП (ФПУ) на модулированном излучении

1.11 Метод измерения импульсной вольтовой (токовой) чувствительности

1.12 Метод определения собственной постоянной времени, времени нарастания и времени спада

1.13 Метод определения вольт-амперной характеристики

1.14 Метод определения плоского угла зрения

1.15 Метод определения линейной зоны и дифференциальной крутизны координатной характеристики координатного фотодиода

1.16 Метод определения временного дрейфа нулевой точки координатного фотодиода

1.17 Метод определения коэффициента фотоэлектрической связи многоэлементного ФЭПП (ФПУ)

1.18 Метод определения неравномерности чувствительности ФЭПП (ФПУ) по элементу

1.19 Метод определения энергетической характеристики фототока и напряжения фотосигнала

1.20 Метод определения динамического диапазона

1.21 Метод определения частотных характеристик ФЭПП (ФПУ): статической чувствительности, удельного порога чувствительности, удельной обнаружительной способности

1.22 Метод определения относительной спектральной характеристики чувствительности

1.23 Метод определения фоновых характеристик ФЭПП (ФПУ): напряжения (тока) шума, напряжения (тока) фотосигнала, вольтовой (токовой) чувствительности, удельной обнаружительной способности и удельного порога чувствительности

1.24 Метод определения температурной зависимости напряжения (тока) шума, статической вольтовой (токовой) чувствительности, удельного порога чувствительности и удельной обнаружительной способности ФЭПП (ФПУ)

1.25 Метод определения времени выхода на режим и времени автономной работы охлаждаемых ФЭПП (ФПУ)

1.26 Метод измерения нестабильности фотоэлектрических параметров ФЭПП (ФПУ)

2 Требования безопасности

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Информационные данные

Показать даты введения Admin

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРИЕМНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ФОТОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

БЗ 5—88'413

ГОСТ 17772-88 (СТ СЭВ 3789—82)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 535.247.4.089.5:006.354    Группа    Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСТ

17772—88

(CT СЭВ

3789—82)

ПРИЕМНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ФОТОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА Методы измерения фотоэлектрических параметров

и определения характеристик

Semiconducting photoelectric detectors and receiving photoelectric devices.

Methods of measuring photoelectric parameters and determining characteristics.

ОКП 62 5000

Срок действия с 01.07.89 до 01.07.92

Настоящий стандарт распространяется на фотоэлектрические полупроводниковые приемники излучения (ФЭПП) и фотоприемные устройства (ФПУ) на их основе, чувствительные к излучению в диапазоне длин волн от 0,2 до 100 мкм.

Стандарт не распространяется на ФЭПП и ФПУ, подлежащие аттестации в качестве средств измерений.

Стандарт устанавливает методы измерения фотоэлектрических параметров и определения характеристик:

а)    на немодулированном излучении:

1)    темнового, общего тока и фототока ФЭПП,

2)    темнового сопротивления ФЭПП,

3)    дифференциального электрического сопротивления ФЭПП,

4)    статической токовой чувствительности,

5)    рабочего напряжения лавинного фотодиода,

б)    коэффициента умножения темнового тока и фототока лавинного фотодиода,

7)    емкости ФЭПП;

6)    на модулированном излучении:

8)    напряжения фотосигнала и шума,

9)    тока фотосигнала и шума,

10)    эффективной фоточувствительной площади,

11)    статической чувствительности,

12)    порога чувствительности,

13)    обнаружительной способности;

в) на импульсном потоке:

Издание официальное ★

14)    импульсной чувствительности (вольтовой и токовой),

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1988

С 10 ГОСТ 17772-88

1.6. 1. Требования к средствам измерений

1.6.1.1.    Требования к измерительным приборам и вспомогательным устройствам — по пп. 1.1.1.1—1.1.1.3.

1.6.1.2.    Требования к источнику излучения — по п. 1.1.1.4.

1.6.1.3.    Требования к измерителю тока — по п. 1.1.1.6.

1.6.1.4.    Требования к источнику питания — по п. 1.5.1.2.

1.6.1.5.    Требования к измерителю рабочего напряжения — по п. 1.5.1.4.

1.6.1.6.    Требования к камере тепла и холода — по п. 1.5.1.6.

1.6.2. Подготовка к измерениям

1.6.2.1. Измерение следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 4.

1—источник излучения; 2—испытуемый лавинный фотодиод; 3—измеритель тока; 4—источник питания лавинного фотодиода; 5—измеритель рабочего напряжения питания; 6—камера тепла и холода


6

Черт. 4

1.6.2.2. Измерительную установку следует готовить к работе в соответствии с эксплуатационной документацией на установку.

1.6.3. Проведение измерений

1.6.3.1.    Климатические условия проведения измерений должны соответствовать требованиям ТУ на лавинный фотодиод конкретного типа.

1.6.3.2.    Подают на лавинный фотодиод напряжение питания, соответствующее нелавинному режиму согласно требованиям ТУ на лавинный фотодиод конкретного типа, и измеряют темповой и общий ток по пп. 1.1.3.2—1.1.3.5.

1.6.3.3.    Подают на лавинный фотодиод рабочее напряжение, со-ответствующее лавинному режиму, и повторяют операции по пп. 1.1.3.2—1.1.3.5.

При использовании в качестве источника излучения светодио-дов или лазерных диодов мощность потока излучения следует определять в соответствии с приложением 5.

ГОСТ 17772-88 С. 11

1.6.4. Обработка, оформление и оценка результатов

1.6.4.1.    Коэффициент умножения темнового тока (Мх) лавинного фотодиода следует определять по формуле

.    0°)

т.н

где /т л — темновой ток в лавинном режиме, А;

1т и — темновой ток в нелавинном режиме, А.

1.6.4.2.    Коэффициент умножения фототока (Мф) лавинного фотодиода следует определять по формуле

мф=4^,    (id

'ф.н

где /ф л — фототок в лавинном режиме, А;

Iф,н — фототок в нелавинном режиме, А.

Фототок (/ф.л , /фн) следует определять по формуле (2).

1.6.4.3.    Погрешность измерения коэффициентов умножения темнового тока и фототока не должна выходить за пределы интервала ±4 и ±12 % соответственно с заданной вероятностью Р = 0,95.

1.7.    Метод измерения емкости ФЭПП

1.7.1.    Измерение емкости ФЭПП — по ГОСТ 18986.4-73. Режим и условия проведения измерений указывают в ТУ на ФЭП или ФПУ конкретного типа.

1.8.    Метод измерения напряжения (тока) фотосигнала и напряжения (тока) шума ФЭПП и (ФПУ)

1.8.1.    Требования к средствам измерений

1.8.1.1.    Требования к измерительным приборам и вспомогательным устройствам — по пп. 1.1.1.1 —1.1.1.3.

1 8.1.2. Требования к источнику излучения — по п. 1.1.1.4.

1.8.1.3.    Способ модуляции, частота, форма и глубина модуляции потока излучения должны выбираться в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов. При отсутствии этих требований, а также при измерении параметров ФЭПП (ФПУ), используемых в качестве справочных, должны применяться электромеханические модуляторы с вращающимися дисками и 100 %-ной глубиной модуляции. При этом частота модуляции должна быть /Мод = (800±12) Гц. Конструкция модулятора должна быть такой, чтобы закон изменения потока излучения приближался к синусоидальному. Нестабильность частоты модуляции не должна выходить за пределы интервала ±1,5 %.

1.8.1.4.    Тип усилительного устройства должен выбираться в зависимости от требований к частоте и форме модуляции потока излучения, уровня регистрируемого сигнала, вида измеряемого па-

С. 12 ГОСТ 17772-88

раметра и других требований, приведенных в ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов. В зависимости от этих требований в состав усилительного устройства могут входить селективные и широкополосные усилители, а также регистрирующие приборы.

1.8.1.5.    Если в состав усилительного устройства входит селективный усилитель, то он должен быть настроен на частоту модуляции потока излучения. Эквивалентная шумовая полоса пропускания должна соответствовать требованиям ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов. Если такие требования отсутствуют, то эквивалентная шумовая полоса пропускания (Д/экв ) должна удовлетворять условию

0Л/р,з^А/эквч<0,2/р,з,    (12i

где /ре5 — резонансная частота (частота настройки) селективного усилителя.

Эквивалентную шумовую полосу пропускания следует вычислять по формуле

“ *2(f)df

Л/экв=| -75- ,    (13)

О *\у!акс

где K(f) ■— функция, определяющая зависимость коэффициента усиления по напряжению от частоты;

К ыакс — коэффициент усиления на резонансной частоте.

Допускается определение эквивалентной шумовой полосы пропускания по методике, изложенной в приложении 6.

Амплитудно-частотная характеристика фильтров селективного усилителя должна удовлетворять следующим требованиям:

ослабление, вносимое фильтрами на частотах 0,1 /рез и 10 /рез, должно быть не менее 40 дБ (по напряжению), а на частотах 0,05 /рез и 20 / рез — не менее 46 дБ и не должна иметь дополнительных максимумов.

1.8.1.6.    Если в состав усилительного устройства входит широкополосный усилитель, то нижняя и верхняя границы полосы пропускания (/н) и (/в) такого усилителя должна удовлетворять условию

/н<0,2/мод.мин;    (14)

/в ^5/мод. макс»

(15)

где /МОд мни — минимальная частота модуляции потока излучения;

/мод макс — максимальная частота модуляции потока излучения.

Нижнюю и верхнюю границы полосы пропускания следует определять на уровне 0,7 от максимального значения коэффициента передачи по напряжению. Значения максимальной и минимальной

ГОСТ 17772-88 С. 13

частот модуляции потока излучения должны устанавливаться в ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов. Если такие требования отсутствуют, то значения нижней и верхней границ полосы пропускания должны быть:

/„<20 Гц; /в>20000 Гц.    (16)

Неравномерность частотной характеристики коэффициента передачи по напряжению широкополосного усилителя в области рабочих частот модуляции потока излучения /мод (от /мин до fMaKC) должна находиться в пределах интервала ±0,5 дБ.

1.8.17. Коэффициент передачи усилительного устройства должен быть стабильным и не изменяться в течение 8 ч непрерывной работы более чем на 2,5 %, если иное не оговорено в ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов. Рекомендуется применять в составе усилительного устройства калибраторы, позволяющие проводить периодические измерения и, при необходимости, корректировку коэффициента передачи измерительной цепи.

1.8.1.8.    Динамический диапазон усилительного устройства, предназначенного для измерения напряжения (тока) шума ФЭПП (ФПУ), должен обеспечивать прохождение без ограничения синусоидальных сигналов, средние квадратические значения которых не менее чем в пять раз превышают максимальную величину выбранного предела измерения.

1.8.1.9.    Максимальное допустимое значение напряжения (тока) шума, приведенного ко входу усилительного устройства, в котором испытуемый ФЭПП (ФПУ) имеет резистивную нагрузку, должно удовлетворять условию, если иное не оговорено в ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов:

1,5/ 4Л7?нД/эКВ ;    (17)

/ш.вх<1,5 ]/%Ан/экв ,    (18)

где Т — температура окружающей среды, К;

К — постоянная Больцмана, равная /С= 1,380510“23, Дж/К;

R н — сопротивление нагрузки ФЭПП (ФПУ), Ом.

1.8.1.10.    Требования к регистрирующему прибору — по п. 1.5.1.5.

1.8.1.11.    Входное сопротивление усилительного устройства при измерении параметров ФЭПП должно удовлетворять условию |ZBX |>5/?н, где /?н— сопротивление нагрузки ФЭПП, Ом, а при измерении ФПУ — |ZBX|>10 /?В)1Х , где RBllx —выходное сопротивление ФПУ, Ом.

1.8.1.12.    Требования к источнику питания — по п. 1.1.1.5.

1.8.1.13.    В измерительной установке приборы для измерения режима питания ФЭПП (ФПУ) могут отсутствовать, если обеспечена требуемая погрешность установления и поддержания режима.

1.8.2. Подготовка к измерениям


3


6


1.8.2.1. Измерение следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 5.

/—источник излучения; 2—модулятор; 3—испытуемый ФЭПП (ФПУ); 4—усилительное устройство; 5—регистрирующий прибор,

6—источник питания ФЭПП (ФПУ)

Черт. 5

1.8.2.2. Измерительную установку следует готовить в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на установку.

1.8.3. Проведение измерений

1.8.3.1.    Климатические условия проведения измерений — по п. 1.1.3.1.

1.8.3.2.    Подготовительные операции — по п. 1.3.3.2.

1.8.3.3.    К испытуемому ФЭПП подключают сопротивление нагрузки, значение которого указывается в ТУ на ФЭПП конкретного типа.

1.8.3.4.    Устанавливают режим питания на ФЭПП (ФПУ) в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов и регистрируют значение напряжения (тока) шума по показаниям регистрирующего измерительного прибора. Продолжительность измерения и значения напряжения (тока) шума должны соответствовать требованиям ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов. Если эти требования отсутствуют, то напряжение (ток) шума следует регистрировать по максимальным повторяющимся показаниям прибора за время не менее 10 с.

Примечание. Непосредственное измерение тока шума и тока фотосигнала ФЭПП производится при наличии в составе измерительной установки откалиброванного по току преобразователя ток—напряжение.

1.8.3.5.    Если напряжение (ток) шума близки к напряжению (току) шума измерительной установки, то сначала необходимо зарегистрировать напряжение шума без подачи напряжения на ФЭПП, затем суммарное напряжение шума при подаче на него напряжения.

Напряжение шума ({Уш ) в вольтах следует вычислять по формуле

(19)

£/„-К    ,

ГОСТ 17772-88 С. 15

где иш2 — суммарное напряжение шума при подаче напряжения, питания ФЭПП, В;

Uиа — напряжение шума без подачи напряжения питания ФЭПП, в.

Если в состав измерительной установки входит преобразователь ток — напряжение, то сначала необходимо измерить ток без подключения ФЭПП, а затем ток с подключенным ФЭПП.

Ток шума (/щ) в амперах следует вычислять по формуле

(20)

где /ш2 — суммарный ток шума с подключенным ФЭПП, А;

/Ш1ток шума без подключения ФЭПП, А:

1.8.3.6. На испытуемый ФЭПП (ФПУ) подают модулированный поток излучения и регистрируют напряжение (ток) фотосигнала по показаниям регистрирующего прибора.

1.8.4. Обработка, оформление и оценка результатов

1.8.4.1.    Погрешность измерения напряжения (тока) шума и напряжения (тока) фотосигнала не должна выходить за пределы интервала для Um (1Ш) = ±7 %, для Uc (/с ) = ±7 %.

1.9. Метод определения эффективной фоточув-ствительной площади

1.9.1.    Требования к средствам измерений

1.9.1.1.    Требования к измерительным приборам и вспомогательным устройствам — по пп. 1.1.1.1—1.1.1.3.

1.9Л .2. Требования к источнику излучения — по п. 1.1.1.4.

1.9.1.3.    Требования к модулятору — по п. 1.8.1.3.

1.9.1.4.    Оптическая система измерительной установки, при определении эффективной фоточувствительной площадки ФЭПП с иммерсионной линзой, должна формировать на выходе пучок с расходимостью излучения не более а<10'.

1.9.1.5.    Максимальный размер пятна оптического зонда на фоточувствительной поверхности ФЭПП (ФПУ) или на поверхности иммерсионной линзы (Du черт. 6а) необходимо выбирать в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов. Если такие требования отсутствуют, то максимальный размер пятна в рабочем диапазоне спектра, в пределах которого сосредоточено не менее 90 % мощности падающего излучения, не должен превышать размера эффективной фоточувствительной площади. При этом распределение облученности в пятне должно быть центральносимметричным.

1.9.1.6.    Значение напряжения (тока) фотосигнала t/c(/c), при полном попадании пятна оптического зонда на фоточувстви-тельную площадь ФЭПП (ФПУ), должно соответствовать условию Uc (/с )>100 иш(1ш ) и находиться в пределах динамического диапазона ФЭПП (ФПУ).

С. 16 ГОСТ 17772-88

1.9.1.7.    Требования к регистрирующему прибору — по п. 1.5.1.5.

1.9.1.8.    Требования к усилительному устройству — по пп. 1.8.1.4—1.8.1.9.

1.9.1.9.    Конструкция координатного столика должна обеспечивать перемещение ФЭПП (ФПУ) относительно источника оптического излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Перемещение ФЭПП (ФПУ) должно осуществляться плавно, без рывков и вибраций.

Перемещение координатного столика относительно пятна оптического зонда должно измеряться при помощи индикаторных микрометров. При этом цена деления шкалы индикаторного микрометра не должна превышать 5 % диаметра пятна оптического зонда. Допускается применять в установке самописцы и устройства автоматического перемещения столика. При этом скорость перемещения должна выбираться таким образом, чтобы инерционность измерительной цепи не влияла на форму зависимости фотосигнала от величины перемещения.

1.9.2. Подготовка к измерениям

/—оптическая система; 2— координатный столик; 3—иммерсионная система ФЭПП (ФПУ); 4—фоточувствительный элемент ФЭПП (ФПУ)


/—источник излучения; 2— модулятор; 3—оптическая система; 4—испытуемый ФЭПП (ФПУ); 5—усилительное устройство; 3—регистрирующий прибор; 7-коорди-натный столик


Черт. 6


1.9.2.1. Измерение следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 66.

1.9.2.2. Измерительную установку следует готовить к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на установку.

1.9.3. Проведение измерений

1.9.3.1.    Климатические условия проведения измерений — по п. 1.1.З.1.

1.9.3.2.    Подготовительные операции — по п. 1.3.3.2.

1.9.3.3.    Пятно оптического зонда устанавливают в зоне эффективной фоточувствительной площади ФЭПП (ФПУ). Добиваются максимального значения напряжения (тока) фотосигнала пере-

ГОСТ 17772-88 С. 17

мещением пятна оптического зонда относительно эффективной площади ФЭПП (ФПУ).

1.9.3.4.    Испытуемый ФЭПП (ФПУ) следует перемещать вдоль

одной из его осей симметрии до тех пор, пока значения напряжений (токов) фотосигнала (Jc маКс (/с.макс ) не будут соответствовать условию UL (1С) =0,5 f/VaKc (/макс) — ДЛЯ прЯМО>ТОЛЬНЫХ площадок или    с) = 0,44 U ма с (/макс) — для круглых пло

щадок. Регистрируют показания (х{ и х2) индикаторного микрометра.

1.9.3.5.    Перемещая ФЭПП (ФПУ) в перпендикулярном направлении, проводят измерения по п. 1.9.3.4 и регистрируют соответствующие показания (х\ и х\).

1.9.4. Обработка, оформление и оценка результатов

1.9.4.1.    Эффективную фоточувствительпую площадь (Аэфф) в мм2 следует вычислять по формулам:

при площади круглой формы

А _ Э*Ф    0)1 \

лэфф--5— )    \-Ч

где dj^ — диаметр    эффективной фоточувствнтелыюй площади

круглой формы, определяемый по формуле

^Эфф "(^2

при площади прямоугольной формы

А №=[(**—*i)IK*2_ Х'Л    С23)

где Х2, Х\ и х'29 х\ — координаты перемещений столика в двух

взаимно перпендикулярных направлениях.

Примечание. Эффективную фоточувствительную площадь при других формах площади следует определять по ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов.

1.9.4.2.    Погрешность определения эффективной фоточувстви-тельной площади не должна выходить за пределы интервала d=8 % с заданной вероятностью Р = 0,95.

1.10. Метод измерения статической чувствительности, порога чувствительности и об нар у-жительной способности ФЭПП (ФПУ) на модулированном излучении

1.10.1.    Требования к средствам измерений

1.10.1.1.    Требования к средствам измерений — по п. 1.8.1.

1.10.2.    Подготовка к измерениям

1.10.2.1.    Подготовка к измерениям — по п. 1.8.2.

1.10.3.    Проведение измерений

1.10.3.1.    Проведение измерений — по п. 1.8.3.

С. 18 ГОСТ 17772-88

1.10.4. Обработка, оформление и оценка результатов

1.10.4.1. Статическую вольтовую чувствительность ФЭПП (ФПУ) (SuCT ) в вольтах на ватт и токовую чувствительность (5 /ст) в амперах на ватт следует вычислять по формулам амперах на ватт следует вычислять по формулам

Sucr= ^ ;    (24)

^ ,    (25)

где (/с ) — среднее квадратическое значение напряжения (тока) фотосигнала, В (А);

<Di — среднее квадратическое значение потока излучения, Вт (лм).

Метод расчета потока излучения приведен в справочном приложении 3.

1.10.4.2. По результатам измерений напряжения (тока) фотосигнала и напряжения (тока) шума следует вычислять по формулам

=Ф.


(26)


1 М ЭКВ


порог чувствительности (Фп1) в ВтТц~1/2 (лм*Гц~1/2)

(27)

удельный порог чувствительности (Ф„) в Вт*Гц“1/2-см-1 (лм-Гц~3/2-см ~3)

ГОСТ 17772-88 С. 19

1.11.1.2.    Тип источника излучения, тип контрольного ФЭПП (ФПУ), длительность и форма импульсов, уровень мощности излучения следует выбирать с учетом параметров измеряемого изделия, установленных в ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретных типов.

В качестве источников излучения рекомендуется использовать полупроводниковые лазерные диоды или светодиоды, нестабильность выходной мощности которых не должна выходить за пределы интервала ±5 % за время измерений.

1.11.1.3.    Нижняя (/„) и верхняя (/в ) границы полосы пропускания усилительного устройства должны удовлетворять условию

/„ч<0,02/псвт;    /„>    ■    ,    (30)

т0,1 —0,9 (0.9-0,1)

гДе f повт — частота повторения импульсов, Гц;

то,1-од —время нарастания или время спада импульсов пото-(0,9-о,и    ка излучения, с.

Если время нарастания и спада импульсов потока излучения не одинаковы, то в формулу (28) следует подставить значение наименьшего из них.

1.11.1.4.    В качестве регистрирующего прибора рекомендуется использовать:

осциллограф или импульсный измеритель напряжения, общее время нарастания и спада переходной характеристики которых не превышает 30 % минимального времени нарастания и спада переходной характеристики испытуемого ФЭПП.

1.11.1.5.    Требования к источнику питания — по п. 1.1.1.5.

1.11.1.6.    Требования к камере тепла и холода — по п. 1.5.1.6.

1.11.1.7.    В качестве контрольных ФЭПП (ФПУ) должны использоваться ФЭПП (ФПУ), аттестованные по импульсной чувствительности сличением с образцовыми средствами измерений в соответствии с поверочной схемой по ГОСТ 8.198-85.

1.11.2. Подготовка к измерениям

1.11.2.1.    Измерение следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 7.

1.11.2.2.    Измерительную установку следует готовить к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на установку.

1.11.3. Проведение измерений

1.11.3.1.    Климатические условия проведения измерений — по п. 1.1.3.1. При использовании камеры тепла и холода требования к установлению и поддержанию температуры должны соответствовать п. 1.5.1.6.

1.11.3.2.    Подготовительные операции — по п. 1.3.3.2.

С. 2 ГОСТ 17772-88

15)    времени нарастания и спада;

г) определение характеристик ФЭПП или ФПУ,

16)    вольт-амперной характеристики,

17)    плоского угла зрения,

18)    линейной зоны и дифференциальной крутизны координатной характеристики координатного фотодиода,

19)    дрейфа нулевой точки координатного фотодиода,

20)    коэффициента фотоэлектрической связи многоэлементного ФЭПП или ФПУ,

21)    неравномерности чувствительности,

22)    энергетических характеристик ФОТОТОКА ФЭПП,

23)    энергетических характеристик напряжения фотосигнала,

24)    динамического диапазона,

25)    частотных характеристик,

26)    спектральной характеристики чувствительности и ее параметров,

27)    фоновых характеристик,

28)    температурных характеристик,

29)    времени выхода на режим охлаждаемого ФЭПП или ФПУ,

30)    времени автономной работы охлаждаемых ФЭПП или ФПУ,

31)    нестабильности параметров.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в приложении 2.

Степень соответствия настоящего стандарта СТ СЭВ 3789—82 приведена в приложении 1.

1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1. Метод измерения темнового, общего тока и фототока ФЭПП

1.1.1.    Требования к средствам измерений

1.1.1.1.    Для измерения параметров ФЭПП (ФПУ) применяют средства измерений, прошедшие государственные испытания в соответствии с ГОСТ 8.001-80, ГОСТ 8.383-80. Нестандартизиро-ванные средства измерений должны быть аттестованы по ГОСТ 8.326—78. Средства измерений должны быть поверены по ГОСТ 8.513—84.

Перечень средств измерения и вспомогательных устройств, применяемых для измерения параметров ФЭПП и ФПУ, должен быть указан в ТУ на их конкретные типы.

1.1.1.2.    Конструкция контактных устройств (контактодержате-лей) для подключения ФЭПП к измерительной цепи должны обеспечивать надежность электрического контакта без механических повреждений выводов ФЭПП и исключать влияние их на резуль-таты измерений.

(28)

в Вт~1-Гц1/2-см

С. 20 ГОСТ 17772-88


Ш

/—источник излучения; 2—испытуемый ФЭПП '(ФПУ); 3—усилительное    устройство; 4—регистрирующий при

бор; 5—источник питания ФЭПП (ФПУ); 6 -камера тепла и холода, 7—контрольный ФЭПП (ФПУ)

Черт. 7

1.11.3.3. При отсутствии требований в ТУ на ФЭПП (ФПУ) конкретного типа сопротивление нагрузки (RH) в омах должно соответствовать условию

Т0,1-0,9

R«<o,05 --~ол    ,    (31)

где то,i—o,9    — время нарастания или время спада импульса излу-

0,9-0,1 чения, с;

С — суммарная емкость ФЭПП и входа усилительного устройства, Ф.

1.11.4. Обработка, оформление и оценка результатов

1.11.4.1. Импульсную вольтовую чувствительность испытуемого ФЭПП (ФПУ) (Si/исп ) в вольтах на ватт и токовую (S/T1C р ) в амперах на ватт к импульсному потоку следует определять по формулам:

SUKсп= sUK;    (32)

ис К

S/„cn = UjPL 5/к,    (33)

ис к

где U с исп ) UCk — максимальное значение напряжения фотосигнала ФЭПП (ФПУ) испытуемого и контрольного соответственно, В;

5    , S/k — вольтовая (токовая) чувствительность к мощ

ности (энергии) падающего излучения контрольного ФЭПП (ФПУ), В/Вт.

ГОСТ 17772-88 С. 3

1.1.1.3.    Конструкция измерительной установки должна исключать влияние рассеянного света и посторонних источников излучения на результаты измерений.

1.1.1.4.    Тип источника излучения следует выбирать с учетом параметров измеряемого изделия, установленных в стандартах или ТУ на изделие конкретных типов. При измерении параметров, используемых в качестве справочных, в зависимости от области спектральной чувствительности и режима работы ФЭПП, рекомендуется применять следующие источники излучения:

1)    лампу накаливания типа СИС или PH при цветовой температуре Тс = (2856±Ю0) К по ГОСТ 8.023-86;

2)    полный излучатель — абсолютно черное тело (АЧТ) с температурой полости Т= (500+2) К или Т= (1273+15) К по ГОСТ 8.186—83.

Методика измерения температуры полного излучателя (АЧТ) и ее стабильности приведена в приложении 3.

В состав источников излучения для ослабления потока излучения или для увеличения плотности мощности могут входить ослабители (аттенюаторы), зеркала, линзы, объективы и другие оптические элементы. Влияние оптических элементов не должно учитываться, если они изменяют коэффициент использования излучения за счет изменения его спектрального состава не более чем на 2 %. Под коэффициентом использования излучения следует понимать

J *5отнО)^х

ф= °—-.    (D

I

о

где S0TH (Я) — относительная спектральная характеристика чувствительности ФЭПП, отн. ед.;

— спектральная плотность потока излучения, Вт-см~2-мкм-1.

Максимальное значение потока излучения, падающего на ФЭПП, должно выбираться из условия работы ФЭПП на линейном участке его энергетической характеристики.

Нестабильность потока излучения не должна выходить за пределы интервала +2 %. При использовании в качестве источника излучения лампы накаливания, блок питания ее должен удовлетворять требованиям ГОСТ 17616-82.

1.1.1.5. Источник питания ФЭПП должен обеспечивать установление напряжения питания ФЭПП с погрешностью, которая не должна выходить за пределы интервала +3 %, если иное не оговорено в ТУ на ФЭПП конкретного типа.


Коэффициент пульсации должен находиться в пределах =Ь10-2 % и не оказывать влияние на результат измерения параметров ФЭПП.

1.1.1.6. Измерители тока и напряжения должны обеспечивать измерение, погрешность которых не должна выходить за пределы ±3 %.

1.1.2. Подготовка к измерениям

1.1.2.1. Измерение следует проводить на измерительной установке, функциональная схема которой приведена на черт. 1.


г


£



__I


о ш


1 -источник излучения, 2—испытуемый ФЭПП, А—измеритель тока; К—измеритель напряжения, G—-источник питания, Э—светозащитный экран

Черт. 1

1.1.2.2. Измерительную установку следует готовить к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на установку.

1.1.3. Проведение измерений

1.1.3.1.    Климатические условия окружающей среды, в которых проводят измерение, должны соответствовать следующим требованиям, если иные не оговорены в ТУ на ФЭПП или ФПУ конкретного типа:

температура, °С .    .    .    . 20+5

относительная влажность, %    65+15

атмосферное давление, кПа .    100+4(750+80    мм    рт.    ст.)

1.1.3.2.    Испытуемый ФЭПП следует поместить в посадочное место измерительной установки, подключить его к измерительной цепи, закрыть светозащитным экраном и установить режим измерения в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП конкретного типа.

1.1.3.3.    Для измерения темнового тока ФЭПП устанавливают напряжение питания ФЭПП в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП конкретного типа и по показаниям измерителя тока регистрируют значение темнового тока ФЭПП.

1.1.3.4.    Если в ТУ на ФЭПП конкретного типа предусмотрено проводить измерение темнового тока после предварительного ос-


ГОСТ 17772-88 С 5

вещения его световым потоком, то уровень освещенности, время освещения и промежуток времени между снятием освещенности и измерением темнового тока должны соответствовать ТУ на ФЭПП конкретного типа.

1.1.3.5. Для измерения общего тока и фототока устанавливают режим измерения в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП конкретного типа и измеряют ток при облучении (общий ток).

1.1.4. Обработка, оформление и оценка результатов

1.1.4.1.    По результатам измерений общего тока и темнового тока необходимо вычислить фототок (/ф ) в амперах по формуле

Aj) —Л)бщ“ ^т»    (2)

где /общ — общий ток, А;

/т — темновой ток, А.

1.1.4.2.    Погрешность измерения темнового тока, общего тока и фототока не должна выходить за пределы интервала +5 % с заданной вероятностью Р = 0,95.

Результаты измерений, выполняемых при определении каждого параметра (характеристики), заносят в протокол, подписанный исполнителем измерений, по произвольной форме. Рекомендуемая форма — по ГОСТ 8.326-78, приложение 2.

1.2.    Метод измерения темнового сопротивления ФЭПП

1.2.1.    Требования к средствам измерений

1.2.1.1.    Требования к средствам измерений — по п. 1.1.1.

1.2.1.2.    Допускается при измерении темнового сопротивления ФЭПП использовать в составе измерительной установки измеритель сопротивления при условии, что напряжение на ФЭПП будет находиться в пределах линейного участка его вольт-амперной характеристики или соответствовать указанному в ТУ на ФЭПП конкретного типа. Погрешность измерителя сопротивлений не должна выходить за пределы интервала +5 % с заданной вероятностью Р = 0,95.

1.2.2.    Подготовка к измерениям

1.2.2.1.    Подготовка к измерениям — по п. 1.1.2.

1.2.3.    Проведение измерений

1.2.3.1.    Проведение измерений — по пп. 1.1.3.1 —1.1.3.3.

1.2.4.    Обработка, оформление и оценка результатов

1.2.4.1.    Темновое сопротивление (Rr) в омах следует вычислять по формуле

Rr=r~ ,    О)

1 т

где U — напряжение питания ФЭПП, В.

1.2.4.2. Погрешность    измерения темнового сопротивления ФЭПП не должна выходить за пределы интервала ±5 % с заданной вероятностью Р^0,95.

1.3. Метод измерения дифференциального электрического сопротивления ФЭПП

1.3.1.    Требования к средствам измерений

1.3.1.1.    Требования к измерительным приборам и вспомогательным устройствам — по пп. 1.1.1.1—1.1.1.3.

1.3.1.2.    Генератор напряжения переменного тока должен обеспечивать установление напряжения на ФЭПП с погрешностью, которая не должна выходить за пределы интервала ±2,5 %. Выходное сопротивление (RBbJX ) в омах генератора должно удовлетворять условию

Я.™<0,01ЯД,    (4)

где /?д — дифференциальное электрическое сопротивление ФЭПП, указанное в ТУ на ФЭПП конкретного типа, Ом.

1.3.1.3.    Преобразователь ток — напряжение должен обеспечивать требуемый коэффициент преобразования, значение которого выбирается из условия обеспечения линейного преобразования тока. Погрешность определения коэффициента преобразования должна находиться в пределах ±5 %.

1.3.1.4.    Селективный измеритель напряжения должен обеспечивать измерение напряжения с погрешностью, которая не должна выходить за пределы интервала ±6 %.

1.3.1.5.    Требования к источнику питания и приборам, контролирующим режим питания ФЭПП, должны соответствовать требованиям пп. 1.1.1.5, 1.1.1.6.

1.3.2. Подготовка к измерениям

1.3.2.1. Измерение следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 2.

1—генератор напряжения переменного тока; 2— испытуемый ФЭПП, 3—преобразователь ток—напряжение, 4—селективный измеритель напряжения. 5—источник питания ФЭПП

Черт. 2

1.3.2.2. Измерительную установку следует готовить к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на установку.

ГОСТ 17772-88 С. 7

1.3.3. Проведение измерений

1.3.3.1.    Климатические условия проведения измерений — по п. 1.1.3.1.

1.3.3.2.    Испытуемый ФЭПП следует поместить в посадочное место измерительной установки, подключить его к измерительной цепи и установить режим измерения в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП конкретного типа.

0,01

1.3.3.3.    Дифференциальное электрическое сопротивление ФЭПП следует измерять на переменном токе с максимальной (/макС ) частотой, соответствующей условию, если иное не оговорено в ТУ на ФЭПП конкретного типа.

(5)

где Rл — дифференциальное электрическое сопротивление, Ом;

С — емкость ФЭПП, Ф.

1.3.3.4.    Напряжение источника питания и напряжение на выходе генератора устанавливают в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП конкретного типа и регистрируют напряжение на выходе преобразователя селективным измерителем.

1.3.4.    Обработка, оформление и оценка результатов

1.3.4.1. Дифференциальное электрическое сопротивление (/?д) в омах следует вычислять по формуле

(6)

где U1 — напряжение на выходе генератора, В;

U2 — напряжение на выходе преобразователя ток — напряжение, В;

Кп — коэффициент преобразования (сопротивление обратной связи) преобразователя, Ом.

1.3.4.2. Погрешность измерения дифференциального электрического сопротивления ФЭПП не должна выходить за пределы интервала ±10% с заданной вероятностью Р = 0,95.

L4. Метод измерения статической токовой чувствительности ФЭПП на н е м о д у л и р о в а н н о м излучении

1.4.1.    Требования к средствам измерений

1.4.1.1.    Требования к измерительным приборам и вспомогательным устройствам — по пп. 1.1.1.1 — 1.1.1.3.

1.4.2.    Подготовка к измерениям

1.4.2Л. Подготовка к измерениям — по п. 1.1.2.

1.4.3.    Проведение измерений

1.1.4.1.


1.4.3.1.    Проведение измерений — по пп. 1.1.3.1, 1.3.3.2, 1.1.3.5 и

1.4.4. Обработка, оформление и оценка результатов

1.4.4.1.    Статическую токовую чувствительность (SiCT ) в амперах следует вычислять по формуле

к- %.    <7>

где Ф — поток излучения, Вт.

Метод расчета потока излучения (Ф) приведен в приложении 4.

1.4.4.2.    Погрешность измерения статической токовой чувствительности ФЭПП не должна выходить за пределы интервала ±10% с заданной вероятностью Р = 0,95.

1.5. Метод измерения рабочего напряжения лавинных фотодиодов

1.5.1.    Требования к средствам измерений

1.5.1.1.    Требования к измерительным приборам и вспомогательным устройствам — по пп. 1.1.1.1 —1.1.1.3.

1.5.1.2.    Источник питания должен обеспечивать установление и поддержание напряжения испытуемого лавинного фотодиода с погрешностью, которая не должна выходить за пределы интервала ±0,1 %.

1.5.1.3.    Требования к параметрам операционного усилителя должны соответствовать ТУ на лавинный фотодиод конкретного типа.

1.5.1.4.    Измеритель рабочего напряжения должен обеспечивать измерение напряжения постоянного тока с погрешностью, которая не должна выходить за пределы интервала ±0,05 %.

1.5.1.5.    Требования к измерителю шума — по п. 1.1.1.6. Полоса пропускания таких приборов при измерении напряжения (тока) шума должна не менее чем в десять раз превышать эквивалентную шумовую полосу измерительной цепи, а время наблюдения (Гнабл) в секундах должно удовлетворять условию


т


набл


>


100

М ЭКИ


(8)


где Д/Экв — эквивалентная шумовая полоса измерительной цепи, Гц.

1.5.1.6. Камера тепла и холода должна обеспечивать установление и поддержание температуры с погрешностью, которая не должна выходить за пределы интервала ±2 °С.

1.5.2. Подготовка к измерениям

1.5.2.1.    Измерение следует проводить на установке, структурная схема которой приведена на черт. 3.

1.5.2.2.    Измерительную установку следует готовить к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на установку.


ГОСТ 17772-88 С 9

1—источник питания лавинного фотодиода;

2—испытуемый лавинный фотодиод; J — операционный усилитель; 4—измеритель рабочего напряжения; 5—измеритель напряжения шума.

6—камера тепла и холода

Черт. 3

1.5.3. Проведение измерений

1.5.3.1.    Климатические условия проведения измерений должны соответствовать требованиям ТУ на лавинный фотодиод конкретного типа.

1.5.3.2.    Подготовительные операции — по п. 1.1.3.2.

1.5.3.3.    Не подавая на лавинный фотодиод напряжения питания, измеряют напряжение собственного шума установки.

1.5.3.4.    Ожидаемое значение напряжения шума (Um ож ) в вольтах лавинного фотодиода следует вычислять по формуле

(/ш.ср!^ А /зкв*/?о,)2 I иш усг >    (9)

где /ш.ср — среднее квадратическое значение спектральной плотности тока шума, А*Гц~,;-;

Roc — сопротивление обратной связи операционного усилителя, Ом;

U ш уст — напряжение собственного шума установки, В.

1.5.3.5.    Лавинный фотодиод выдерживают при заданной температуре в течение времени, указанного в ТУ на лавинный фотодиод конкретного типа.

1.5.3.6.    Плавно увеличивая напряжение питания, добиваются равенства измеренного значения напряжения шума лавинного фотодиода и ожидаемого значения напряжения шума, рассчитанного по-формуле (9).

Установленное таким образом напряжение питания лавинного фотодиода является его рабочим напряжением (Up ).

1.5.4. Обработка, оформление и оценка результатов

1.5.4.1. Погрешность измерения рабочего напряжения лавинного фотодиода не должна выходить за пределы интервала ±10 % с заданной вероятностью Р = 0,95.

1.6.    Метод измерения коэффициента умножения темнового тока и фототока лавинного фотодиода

1

¥=Ф - ;