МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ТУННЕЛЬНЫЕ

Метод измерения отрицательной проводимости перехода

Semiconductor tunnel diodes.

Method for measuring negative conductance of the intrinsic diode

MKC 31.080.10

11остановлсниеч Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27 декабря 1974 г. № 2824 лата введения установлена

01.07.76

Ограничение срока действия снято по протоколу № 5—94 Межгосударственного совета по стандартна ни и, метрологии и сертификации (ИУС 11-12—94)

Настоящий стандарт распространяется на туннельные полупроводниковые диоды и устанавливает метод измерения отрицательной проводимости.

Общие условия мри измерении отрицательной проводимости должны соответствовать требованиям ГОСТ 18986.0-74.

I. АППАРАТУРА

1.1.    Измерительные установки должны обеспечивать измерения отрицательной проводимости перехода с основной погрешностью в пределах

±[о,1 ⁺Тс£г]-¹⁰⁰ %,

гд^е tempi — абсолютное значение отрицательной проводимости перехода указывают в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на туннельные диоды конкретных типов.

1.2.    В аппаратуре, применяемой для измерения отрицательной проводимости перехода, должны быть приняты меры защиты, исключающие воздействие на диод коммутационных перенапряжений н неконтролируемых разрядных токов. Рекомендуется на время коммутаций измерительной схемы закорачивать контакты, к которым подключен измеряемый туннельный диод.

2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ

2.1. Функциональная схема измерения отрицательной проводимости перехода должна соответствовать указанной на чертеже.

От источника И ПН через конденсатор С/ на резистор подается сигнал звуковой частоты.

Сопротивления резистора R2 и R3 выбирают из условия R2 + R3 « г--¹ ■■■;, при этом амплитуда

1«пср1

переменного напряжения на резисторе R3 пропорциональна проводимости диода в рабочей точке, определяемой значением напряжения смещения на диоде ИЛ, создаваемого током генератора ГТ

ГОСТ 18986.12-74 С. 2

через резистор RI. Переменное напряжение на резисторе Л.? усиливается усилителем СУ, настроенным на частоту сигнала, и после детектирования подают на индикатор проводимости ИП.

Калибровку шкалы выходного индикатора в значениях проводимости осуществляют включением вместо диода ИД резисторов с известным значением сопротивления. По индикатору проводимости отсчитывают значение проводимости диода, определяемое соотношением

где г — значение сопротивления потерь диода.

На основании формулы определяют отрицательную проводимость перехода Измеритель тока (мЛ) служит для определения постоянного тока, протекающего через диод в точке измерения проводимости на ВАХ.

У диодов с высокой граничной частотой, с малой емкостью перехода и недостаточно малой индуктивностью, у которых в измерительной схеме не удается обеспечить отсутствие автоколебаний при смещении диода в область отрицательной проводимости ВАХ, значение отрицательной проводимости перехода может быть определено из соотношения

&пер “ Л'/_и, См,

где А — средний коэффициент, определяемый на партии диодов такого же технологического типа,

С

как и измеряемый, но имеющих большее значение -А для которых может быть обеспечено

'п

условие устойчивости на отрицательном участке вольтамперной характеристики.

2.2.    Основные элементы схемы должны удовлетворять требованиям пн. 2.2—2.15.

2.3.    Сопротивления резисторов R2 и /У должны удовлетворять условию

R₂ + R_y £

2.4. Емкость конденсатора С_А и круговая частота (о переменного напряжения должны удовлетворять условию

0-03 I ^

О)

2.5.    Проводимость резистора R_A следует выбирать близкой к максимальной отрицательной проводимости перехода, но нс меньшей се.

2.6.    Необходимо принять меры, направленные на уменьшение распределенной индуктивности цепи, обрахзванной диодом ИД, конденсатором С_л и резистором R_A с тем, чтобы исключить возникновение генерации в схеме при смешении диода на участок отрицательной проводимости его вольтамперной характеристики.

2.7.    Необходимо принять меры, направленные на уменьшение распределенной индуктивности

С. 3 ГОСТ 18986.12-74

цепи, образованной элементами С2— R2— ИД— RJ— С4 с тем. чтобы исключить возникновение радиочастотной генерации в схеме при смешении диода на участке отрицательной проводимости его вол ьтам перной хара ктеристн к и.

2.8. Емкость конденсатора С2, С4 должна удовлетворять условию

100

й)(Л₂+Л,) *

100

оHftj + ff,) ■

2.9.    Нелинейность амплитудной характеристики усилителя СУ должна быть в пределах, обеспечивающих выполнение требований п. II.

2.10.    Индикатор проводимости IIП должен быть не хуже класса 1.5: приборы для измерения постоянного напряжения на диоде и постоянного тока, протекающего через него, должны быть не хуже класса 1.5.

2.11.    Сопротивление резистора RI должно удоалетворять условию

Я| £ 0,5 [    Л*)].

2.12.    Значение переменного напряжения на диоде не должно превышать 3 мВ,_м.

2.13.    Регулировка тока генератор;» ГТдолжна обеспечиваться в пределах, позволяющих изменять смещение на диоде от значений меньших (/„ до значений больших и_ш. Допускается использование вместо генератора тока /Ун резистора RI. источника постоянного напряжения и с выходным сопротивлением не более RI.

2.14.    Значение пульсации напряжения смещения на резисторе RI должно быть не более I мФ^.

2.15.    Сопротивление резисторов, применяемых для калибровки схемы, должны быть известны с погрешностью, находящейся в пределах ± I %.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Измерение отрицательной проводимости проводится следующим образом.

В схему измерений вместо диода устанаалнвают калибровочный резистор, проводимость которого близка к ожидаемому значению измеряемой проводимости. Регулировкой коэффициента усиления селективного усилителя по индикатору проводимости, шкала которого отградуирована в значениях проводимости, устанаалнвают значение, соответствующее проводимости резистора. Вместо резистора устанаалнвают измеряемый диод и подают на него требуемое значение постоянного напряжения. По индикатору проводимости отсчитыанот проводимость диода в рабочей точке g_a.

По отсчитанному значению g, с учетом сопротиаления потерь для данного диода, измеряемого по ГОСТ 18986.11-84, рассчитывают значение отрицательной проводимости перехода.

Расчет ведется по следующей формуле

= I&I

• + I «, I ^гп '

где г„ — значение сопротиаления потерь измеряемого диода.

Редактор В.Н. Копысов Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор В.С. Черная Компьютерная верстка И.Л. На1еикинои

Ии- лиц. № 02354 от 14.07.2000. Сдано в набор 31.05.2004. Подписано в печать 24.06.2004. Уст. печ. я. 0,47. Уч.-иил. 0,38.

Тираж 83 экз. С 2665. Зак. 603.

И ПК Издательство стандартов. 107076 Москва. Колодезный пер.. 14. hup://wx*w..4jandard.x.nj e-mail: info^standards. ru Набрано в Издательстве на ПЭВМ Отпечатано в филиале ИПК Издательство стандартов — тип. «Московский печатник». 105062 Москва. Лялин пер.. 6.

Плр №080102