УДК 621.382.33.083:006.354    Группа    Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СО ЮЗА ССР

ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ

Методы измерения статического коэффициента передачи тока

Transistors bipolar. Methods for measuring statis current transfer radio

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 4 июля 1980 г. № 3392 срок действия установлен

с 01.01.82 до 01.01.87

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на биполярные транзисторы и устанавливает методы измерения статического коэффициента передачи тока h₂\ э на импульсном и постоянном токах.

Общие требования при измерении должны соответствовать ГОСТ 18604.0-83 и требованиям, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4288—83 и Публикации МЭК 147—2 в части метода измерения параметра h_2ls на постоянном токе.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ТОКА НА ИМПУЛЬСНОМ ТОКЕ

1.1.    Метод определения h₂\s измерением h₂i э +1 транзистора, включенного по схеме с общей базой

1.1.1.    Принцип и условия измерения

1.1.1.1.    Значение постоянного тока эмиттера Iэ или постоянного тока коллектора /к и напряжения на коллекторе указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов (далее — в стандартах).

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

★

* Переиздание (декабрь 1985 г.) с Изменением М L утвержденным в октябре 1984 г. (МУС 1—85).

ГОСТ 18604.2-80 Стр. 11

1.3.3. Подготовка и проведение измерений и обработка результатов

1.3.3.1.    Основные требования к режиму измерения транзистора /э и Uk должны соо гветствовать указан дым в п. 1.1.3.1.

1.3.3.2.    От генератора однополярных импульсов задают постоянный ток эмиттера /э . От источника постоянного напряжения коллектора устанавливают заданное значение напряжения Uк

1.3.3.3.    Изменяя сопротивление резистора R3; добиваются равенства напряжений U_Rt=U _R2 (при этом напряжение на входе нуль-индикатора должно быть равно нулю). Допускается изменять сопротивление резистора R2 при постоянном R3.

1.3.3.4.    Параметр h₂1 э определяют по формуле

h *2.

^Л21Э-Дз

1.3.4.    Показатели точности измерения

Показатели точности измерения должны соответствовать указанным в п. 1.1.4.

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ TQKA НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

2.1. Принцип и условия измерения

2.1.1.    При измерении параметра кцэ на постоянном токе должны соблюдаться условия в диапазоне рабочих температур:

j    ^    К

^КБ0 ^213 max 50    ⁼    <^l + ^ft213 и.*)»    ’

где /кбо — обратный ток коллектора, указывают в стандартах.

Если обратный ток коллектора не соответствует указанному неравенству, необходимо учитывать дополнительную погрешность, вносимую значением / кбо.

2.1.2.    Режим измерения по постоянному току: значение постоянного тока эмиттера /э или постоянного тока коллектора /к и постоянного напряжения коллектор-база £/кб указывают в стандартах.

2.2.    Аппаратура

2.2.1.    Параметр к₂,э или Нцэ +1 следует измерять на установке, структурная электрическая схема которой приведена на черт. 4.

2.2.2.    Значение токозадающего сопротивления R (резистора или внутреннего сопротивления источника постоянного тока эмиттера) должно соответствовать требованиям п. 1.1.2.6 к резистору

R1.

2.2.3.    При измерении параметра h₂ia задают постоянный ток коллектора /к и прибор РА1 из схемы исключается. При измере-

31

Стр. 12 ГОСТ 18604.2-80

нии параметра йгш +1 задают постоянный ток эмиттера 1 э и прибор РА2 из схемы исключается.

2.2.4.    Постоянный ток базы /б измеряют прибором РАЗ или по падению напряжения на калиброванном сопротивлении, включенном вместо прибора РАЗ, требования к которому соответствуют указанным в п. 1.1.2.8.

2.2.5.    Падение напряжения на приборах РА2, РАЗ или калиброванном сопротивлении в цепи базы должно быть меньше или равно 0,1 U к .

2.2.6.    Допускается измерение параметра Л₂ig при заданном постоянном токе эмиттера и при напряжении на коллекторе, равном нулю.

U^ —источник питания постоянного тока эмиттера

Падение напряжения в цепи базы не должно превышать 50мВ. Требования к элементам схемы при этом аналогичны требованиям к соответствуют им элементам схемы черт. 4.

2.3.    Подготовка и проведение измерения

2.3.1.    Измеряемый транзистор подключают к схеме. Устанавливают заданный в стандартах режим измерения по постоянному току.

2.3.2.    При измерении Л₂1э ток коллектора и ток базы определяют соответственно по показаниям приборов РА2 и РАЗ, при измерении Л₂1э +1 токи эмиттера и базы определяют по показаниям приборов РА/ и РАЗ.

2.4.    О б р а б о т к а результатов

Значения параметров определяют по формулам:

2.5. П о к а з а те л и точности измерения Показатели точности измерений соответствуют требованиям, указанным в п. 1.1.4.

32

Стр. 14 ГОСТ 18604.2-80

1.2.    Для уменьшения проходной емкости эмиттера и коллектора контактного устройства отделяют выводы эмиттера и коллектора друг от друга электростатическим экраном.

1.3.    Принимают меры к уменьшению взаимной индукци-j между выводам» контактного устройства.

1.4.    Вывод корпуса транзистора присоединяют к корпусу (к земле) измерительной установки через конденсатор (по высокой частоте). В этэм случае номинал емкости выбирают в пределах ог 10000 до 50000 пФ, а требования к монтажу аналогичны требованиям к монтажу конденсаторов С1 и С2.

1.5.    Примеры схем ограничителя напряжения Z, предназначенного для защиты эмигтерного перехода от случайных увеличений напряжения обратной полярности и для ограничения напряжения холостого хода на зажимах контактного устройства при отключении транзистора, приведены на черт. 2 и 3 приложения. Схема на черт. 3 ограничивает напряжение на урэвне ±(0,5—0,6) В, на черт. 2 — на уровне ±(1,5—1,8) В.

Урсвень ограничительного напряжения выбирают в 1,5 — 2 раза бэльше,чеу прямое падение напряжения на зажимах измеряемого транзистора.

Черт. 2    Черт.    3

2. Схема подключения транзисторсв к схемам измерения параметра h₂i_{9 f} электрические параметры которых не удовлетворяют неравенству, приведенному в п. 1 приложения, представлена на черт. 4.

2.1.    Волновые сопротивления линий Л1—ЛЗ выбирают в пределах от 20 до 150 Ом. Рекомендуемые значения: Zoi = 20 Ом, 2₀2=5Э Ом, Z_O3=50 Ом

Следует обеспечивать условия для устранения паразитных связей между линиями, подключенными к различным выводам транзистора.

2.2.    Нагрузочные резисторы передающих линий разны волновым сопротивлениям соответствующих линий:

R%—Zqx\ Z02;

Нагрузочные резисторы включают последовательно в цепи выводов транзисторов на всех частотах.

Так как значения их малы, они не влияют на результаты измерения параметра h₂\ э , з противном случае необходимо принимать меры,исключающиеэто

влияние.

2 3. Значения емкостей проходных конденсаторов С/, С2, CS, которые выбирают в пределах от 300 до 10000 пФ, не сказываются на результатах измерения параметра к₂\э *

2.4. Следует обеспечивать условия для устранения паразитной связи между передающими линиями в цепях различных выводов транзистора и к уменьшению проходной емкости между выводами эмиттера и коллектора контактного-устройства (С^э<^кэ> где С_кэ — паразитная емкость между выводами кол-

ГОСТ 18604.2-80 Стр. 15

лектора и эмиттера контактного устройства; С_кэ —емкость между выводами коллектора и эмиттера измеряемого транзистора).

2.5.    Ограничитель напряжения должен соответствовать требованиям, изложенным в п. 1.5. Дополнительным требованием является >величение уровня ограничения по сравнению со значением уровня ограничения, указанным в п. 1.5, на значение Д 11_э , которое определяется как Д и_э =/_э R_h и на значение ДU% определяемое кг к

где Iэ —ток эмиттера, указанный в стандартах.

2.6.    Напряжение коллектор-база при измерении в схеме, подключения, приведенной на черт. 4, определяют по формуле

^кб⁼^к *^2> где U —напряжение на источнике питания коллектора.

35

ГОСТ 18604.2-80 Стр. 3

ковый вольтметр.

Черт. I

Пиковый вольтметр должен измерять только импульсную составляющую тока базы.

1.1.2.5. Входное сопротивление пикового вольтметра R_Bxp должно удовлетворять условию

Rbxp^-IOORb max )

где Rbnax — максимальное значение сэпротиЕ_{ления в} цепи базы.

Если Rb_Xp меньше указанного значения, _х0 учитывают его шунтирующее действие. Пиковый вольтметр р градуируют в значениях Л₂1Э ИЛИ Й21Э +1.

1.1.2.6. Значение сопротивления резистора _{в цепи} эмиттера R1 (или внутреннего сопротивления источника _хока эмиттера) рассчитывают, исходя из формулы

где Uэб —максимально допустимое постоянное напряжение эмиттер-база для данного поддиапазона тока эмиттера.

23

Стр. 4 ГОСТ 18604.2-80

Если нормировано максимальное напряжение насыщения база-эмиттер, то

где U бэ нас —напряжение насыщения база-эмиттер.

1.1.2.7. Значение сопротивления резистора R2 для данного поддиапазона постоянного тока эмиттера должно выбираться из условия

р —    р ^ ^^{БЭ нас}

go >    Аа^

1.1.2.8.    Сопротивление токосъемного резистора R3 в цепи базы, предназначенное для поддиапазона наименьших значений &21э +1» зависит от выбранного поддиапазона постояного тока эмиттера:

Rs—Rzihzis 4- Отт» Rs^-Rt—RJu

+    (#з + Я₅)/_а.

где (к₂\э +l)min —минимальное значение параметра;

/?з, /?4*---Л_я —калибре ванные резисторы, значения которых выбирают в зависимости от перекрытия поддиапазонов, на которые разбивают весь диапазон значений измеряемого параметра h₂\s -J-1 или Л-21 э ; l_u h — перекрытия поддиапазонов по сопротивлению, значения которых должны быть в пределах от 2 до 3,3.

Значения сопротивлений резисторов /?₂,    .    ..#_л подбирают

с погрешностью ±1 %.

Для измерителей с цифровым отсчетом 1_Х = 1₂= . ../= 10.

Примечания:

1.    Переключение поддиапазонов значений h₂i₃ допу:кается осуществлять делителем в пиковом вольтметре. Вместо пикового вольтметра допускается применять осциллограф.

2.    Схема включения калибровочного и токосъемных резисторов может отличаться от приведенной на черт 1, если она обеспечивает значение погрешности не превышающей значение погрешности измерительной установки.

1.1.2.9.    Емкость конденсатора С2, блокирующая источник коллекторного напряжения и обеспечивающая спад напряжения коллектора, не превышающий 10 % от заданного за время действия импульса тока эмиттера, рассчитывают по формуле

Г* _ тах^п

О_а— jj    ,

^и К trin

где t_n —длительность импульса тока эмиттера.

24

ГОСТ 18604.2-80 Стр. 5

Емкость конденсатора С2 может быть меньше указанного или он может отсутствовать, если источник коллекторного напряжения способен обеспечить ток /к =/этах и спад напряжения коллектора за время t_n не превышает 10 % заданного.

1.1.2.10.    Емкость конденсатора С1, предотвращающего появление выбросов тока базы в результате переходных процессов, выбирают из условия

где % б —постоянная времени цепи базы;

R_6n —эквивалентное сопротивление, полученное в результате последовательного соединения резисторов /?₃> Rt...R_n в зависимости от положения переключателя S₂\ f_гр —граничная частота коэффициента передачи тока, указывают в стандартах.

Для транзисторов, у которых значение /_гр не нормируется, используют значение f_h216 или \h_2{3    |/    (//1216 — предельная частота

коэффициента передачи тока; \h₂is | — модуль коэффициента передачи тока на высокой частоте; f — частота измерения);

Н₂[этак — максимальное значение параметра для данного поддиапазона измерений.

Примечания:

1    Если вышеприведенное условие не может быть выполнено с помощью одного конденсатора, то для каждою значения R$_n должно быть найдено соответствующее значение Сбп , получаемое как последовательное соединение нескольких конденсаторов

2    При измерении h₂\ э в режиме измерения с током эмиттера до 1 мА и

1

при длительности фронта импуль:а тока эмиттера больше, чем    ~    значе

ние Тб уменьшают и подбирают экспериментально

1.1.2.11.    Базовый импульс тока не должен иметь выбросов.

Для устранения выбросов могут быть использованы интегрирующие фильтры с постоянной времени, выбранной аналогично Тб-

Примечание. Допускается наличие выбросов на базовом импульсе тока при условии, что измерение /1213 прояснят после окончания переюаных процессов.

1.1.2.12.    Для защиты транзистора от перегрузок и паразитного возбуждения применяют специальные схемы подключения транзисторов, примеры которых приведены в справочном приложении. Схемы подключения и требования к элементам указывают в стандартах.

Включение защитных элементов не должно приводить к превышению основной погрешности измерительной установки, указанной в настоящем стандарте.

25

1.1.3. Подготовка и проведение измерения и обработка результатов

1.1.3.1.    Устанавливают заданный в стандартах режим измерения — ток эмиттера 1ъ и постоянное напряжение от источника питания коллектора.

В цепь эмиттера измеряемого транзистора через резистор R1 псдают однополярный импульс тока /э от генератора однополярных импульсов. Значение тока эмиттера регулируют плавно внутри каждого поддиапазона измерения и ступенчато от поддиапазона к поддиапазону и контролируют прибором РА. Регулировку тока осуществляют плавным (или ступенчатым) изменением амплитуды напряжения генератора однополярных импульсов или плавным изменением сопротивления резистора R1. Допускается установка тока эмиттера в виде дискретного ряда фиксированных значений без плавной регулировки.

Допускается пре водить измерения на одиночных импульсах.

На коллектор измеряемого транзистора подают постоянноенап-пряжение Uк от источника постоянного напряжения. Значение Uк регулируют плавно внутри каждого поддиапазона и ступенчато от поддиапазона к поддиапазону. Допускается подача напряжения на коллектор в виде импульса, который начинается раньше и заканчивается позже импульса тока эмиттера. При этом конденсатор С2 из схемы измерения исключают.

Допускается установка напряжения на коллекторе в виде дискретного ряда фиксированных значений без плавной регулировки.

В момент отсутствия импульса тока эмиттера значение напряжения на коллекторе может отличаться от значения, оговоренного в стандартах. Однако при этом должно соблюдаться условие f/к^С/кэогр, граничное напряжение указывают в стандартах.

Если граничное напряжение U _Кэо гр не нормируется, то £/к<0,4^_Кб шах, где Uкб щах — МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМ 06 Т10СТ0ЯН-ное напряжение коллектор-база, указывают в стандартах.

1.1.3.2.    Переключатель S1 ставят в положение 1 и производят калибровку. Пиковый вольтметр Р подсоединен к резистору R2. Плавным изменением чувствительности пикового вольтметра Р добиваются, чтобы стрелка отклонялась на заданную при калибровке отметку шкалы (если индикатор цифровой — при калибровке должно высвечиваться определенное число).

1.1.3.3.    Не меняя найденной при калибровке чувствительности пикового вольтметра Р, переключатель S1 ставят в положение 2. Переключателем S2 добиваются того, чтобы стрелка находилась в пределах рабочей части шкалы. По положениям переключателя S2 и стрелки пикового вольтметра Р определяют значение параметра h₂1 э .

26

ГОСТ 18604-2-80 Стр. 7

1.1.4. Показатели точности

Основная погрешность измерительных установок, использующих для измерения стрелочные приборы, должна находиться в пределах ±5 % конечного значения рабочей части шкалы и в пределах ±10% измеряемого значения в начале рабочей части шкалы.

При измерении параметра h₂is в режиме измерения при токе эмиттера до 1 мА основная погрешность измерительных установок должна находиться в пределах ±10% конечного значения шкалы и в пределах ±15 % измеряемого значения в начале рабочей части шкалы

Для измерителей с цифровым отсчетом основная погрешность должна находиться в пределах ±5 % ±2 знака младшего разряда дискретного отсчета измеряемого значения в режиме измерения с током эмиттера, равным или большим 1 мА, и в пределах ±10 % ±2 знака младшего разряда дискретного отсчета измеряемого значения в режиме измерения при токе эмиттера до 1 мА

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Метод измерения h_2i э в схеме с общим эмиттером

1.2    1. Принцип и условия измерения

Условия измерения соответствуют требованиям, указанным в п. 1.1.1.

1.2    2. Аппаратура

1.2.2.1. Параметр    следует    измерять    на    установке,    струк

турная электрическая схема которой приведена на черт. 2.

1.2.2.2. Выбор основных элементов схемы измерения следует производить в соответствии с требованиями пп. 1.1 2.2—1.1.2.4; 1.1.2.6; 1.1.2.7; 1.1.2 9; 112 12 со следующими дополнениями и уточнениями:

27

Стр. 8 ГОСТ 18604,2—80

а)    значение сопротивления резистора R2 и напряжения источника питания коллектора £/к должны выбираться из условий:

U_K =6/кэ+^к #₂;

f/к <^КЭОгр

Резисторы R1 и R2 могут включаться в любом участке цепи, где протекают измеряемые токи, при этом основная погрешность измерительной установки не должна превышать значения, указанного в п. 1.1.4. Допускается вместо резистора R2 использовать генератор тока, обеспечивающий задание тока коллектора, оговоренного в стандартах.

б)    входное сопротивление пикового вольтметра Rb*p должно выбираться из условий:

Rb хр ^ 100,/? _t;

/?вхр^ 100/?₃;

в)    пиковый вольтметр Р может отсутствовать, если задание и измерение тока обеспечиваются с помощью прецизионных резисторов или другим способом.

э    н

Vf—измеряемый транзистор Rl, R2r R3—■ резисторы, U ^ —источник питания напряжения коллектора, С—конденсатор; РГ—измеритель напряжения, Я—нуль-индикатор. Черт. 3

1.2.2.3.    Допускается вместо генератора однополярных импульсов использовать источник питания постоянного тока. При этом схема измерения и требования к конкретным элементам уточняются в стандартах на конкретный тип транзистора.

1.2.3,    Подготовка и проведение измерений и обработка результатов

1.2.3.1. Требования к режиму измерения /э и U^s должны соответствовать указанным в п. 1.1.3.1 применительно к данной схеме измерения.

28

ГОСТ 18604.2-80 Стр. 9

1.2.З.2. Переключатель S устанавливают в изложение 2. Регулировкой амплитуды генератора однсполярных импульсов устанавливают заданное значение тока /к , которое определяют как

Регулировкой напряжения U к в момент действия импульса базового тока устанавливают напряжение на коллекторе, равное U кэ .

1.2.3.3. Переключатель S устанавливают в положение 1. Постоянный ток базы определяют как

1.2.З.4. Статический коэффициент передачи тока определяют

как

К_U я₂

Л,^-"* ‘Я*

1.2.3.5. Заданное значение тока коллектора /к может быть установлено изменением значения сопротивления резистора R1 при постоянной амплитуде напряжения генератора однополярных импульсов Ug или источника питания постоянного тока.

При заданных значениях напряжения Ug и тока коллектора /к параметр h%\ э определяется значением сопротивления резистора RL Сопротивление резистора R1 определяют по формуле

/?l=/*213o /?₂

где Й21Эо —значение измеряемого параметра, соответствующего условию

Ur, —Up </K«intf_a;

Up —напряжение, соответствующее полному отклонению стрелки шкалы пикового вольтметра, которое должно быть Up </_К min #2;

/кmin—наименьшее значение амплитуды импульса тока коллектора, определяемое рабочим диапазоном измерительной установки для данного значения сопротивления резистора R2. Если напряжение, соответствующее полному отклонению стрелки пикового вольтметра, равно Up =I_KR₂=Uр₂ , то Ri = h₂\3o /?2.

1.2.4. Показатели точности измерения

1.2.4.1. Показатели точности измерения соответствуют требованиям, указанным в п. 1.1.4.

29