Сертификация: тел. +7 (495) 175-92-77
Стр. 1
 

12 страниц

304.00 ₽

Купить 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 полупроводниковые стабилитроны и устанавливает два метода измерения спектральной плотности шума:

метод 1 применяют при измерении спектральной плотности шума стабилитронов с установленной полосой частот измерения в диапазоне 5 Гц - 30 МГц;

метод 2 применяют при измерении спектральной плотности шума прецизионных стабилитронов с установленной полосой частот измерения в диапазоне 0,01-5 Гц

Издание (август 2002 г.)

Ограничение срока действия снято: Постановление Госстандарта № 1410 от 30.08.91

Оглавление

1 Метод 1

2 Метод 2

Приложение 1 (справочное) Методы определения ширины эффективной полосы шума измерительной установки

Приложение 2 (обязательное) Метод определения времени измерения t и погрешности дельта 4, вызванной длительностью времени измерения

Приложение 3 (справочное) Справочная таблица электрических параметров вольтметров среднеквадратического напряжения

Показать даты введения Admin

Страница 1

ГОСТ 18986.23-80

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАБИЛИТРОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ШУМА

Издание официальное

БЗ 1-2001


И ПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

Страница 2

УДК 621.382.072.2:621.391.822.08:006.354    Группа    Э29

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАВИЛ ИТРОН Б1 I ЮЛУ IIРОВОДН И КОВЫ Е

Методы измерения спектральной плотности шума    ГОСТ

18986.23-80

Zener diodes.

Methods lor measuring spectral noise density

Постановлением Государственного комитета СССР но стандартам от 12.12.80 Лё 5804 дата введения установлена

01.01.82

Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта or 30.08.91 № 1410

Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые стабилитроны и устанавливает два метода измерения спектральной плотности шума Smc1:

-    метод 1 применяют при измерении спектральной плотности шума стабилитронов с установленной полосой частот измерения в диапазоне 5 Гц—30 МГц;

-    метод 2 применяют при измерении спектральной плотности шума прецизионных стабилитронов с установленной полосой частот измерения в диапазоне 0.01—5 Гц.

Обшие требования при измерениях должны соответствовать ГОСТ 189X6.0— 74 и требованиям, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.

1. МЕТОД 1

1.1.    Принцип и условия измерения

1.1.1.    Спектральную плотность шума определяют по результатам измерения среднеквадратн-ческого значения напряжения шума стабилитрона в установленной полосе частот.

1.1.2.    Измерения проводят на одной частоте при выполнении условия полосности фильтра

/.-/.«0-5'ОГХ.    (1)

где /ц — верхняя граничная частота полосы пропускания вольтметра PV! на уровне 0,7, Гц; fu — нижняя граничная частота полосы пропускания вольтметра PV1 на уровне 0,7, Гц.

Если не выполняется условие 1, то измерение проводят в полосе частот.

GI — генератор настоянного тока: VDI — и»мс-рисыыи стабилитрон: PVI — вольтметр для намерения среднеквдаратичсското шачениа напряжении

1.1.3. Условие измерения (температура) и электрический режим измерения (ток стабилизации и полоса частот) должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов.

1.2. Аппаратура

1.2.1. Дчя измерения следует применять установку, электрическая структурная схема которой приведена на черт. I.

Электрические параметры вольтметров для измерения средпеквадратического значения напряжения приведены в приложении 3.

Черт. 1

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

Издание (август 2002 г.) с Изменением AS /, утвержденным в сентябре 1986 г. (ИУС 12—86).

© Издательство стандартов. I9S1 © И ПК Издательство стандартов, 2002

Страница 3

ГОСТ 18986.23-80 С. 2

1.2.2.    Генератор постоянною тока 67 должен обеспечивать установление тока с погрешностью в пределах ± 5 %.

1.2.3.    Реактивная состаатяюшая полного входного сопротивления измерительной установки может быть компенсирована резонансным контуром.

1.2.4.    Спектральная плотность напряжения собственных шумов и электромагнитных помех измерительной установки не должна превышать значения измеряемой спектральной плотности шума стабилитрона.

1.2.5.    Для измерения собственных шумов установки стабилитрон заменяют цепью, состоящей из параллельно включенных резистора R и конденсатора С.

Сопротивление резистора R должно соответствовать соотношению

Л = гст<1 ±0,2),

(2)

где гС1 — дифференциальное сопротивление стабилитрона в режиме измерения спектральной плотности шума, установленное в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов. Ом.

Емкость конденсатора С должна соответствовать условию

С — Ссг(1 ±0,2),

(3)

где Сс1 — общая емкость стабилитрона, установленная в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов. Ф.

Конденсатор С не устанавливают при выполнении условия

(4)

где / — частота измерения, Гц (/=/, при измерении в полосе частот).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2.6. Спад амплитудно-частотной характеристики вольтметра среднеквадратического значения PV1 должен быть не менее 12 дБ/окт.

1.3. Подготовка и проведение измерений

1.3.1.    Измеряемый стабилитрон заменяют цепью, состоящей из параллельно включенных резистора R и конденсатора С, параметры которых приведены в п. 1.2.5.

1.3.2.    Генератором постоянного тока устанавливают ток, равный номинальному току стабилизации.

1.3.3.    Измеряют напряжение собственных шумов и электромагнитных помех измерительной установки L\ по истечении времени 4т, где т — постоянная времени вольтметра среднеквадратичес-кого значения.

1.3.4.    Цепь, состоящую из резистора R и конденсатора С, заменяют стабилитроном.

1.3.5.    Стабилитрон выдерживают в течение времени, указанного в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов, но не менее чем 4т.

1.3.6.    Измеряют напряжение шумов стабилитрона Uy

1.4. Обработка результатов

1.4.1. Спектральную плотность напряжения шумов стабилитрона Л'ш С1 определяют по формуле

(5)

а при выполнении условия

(6)

гае Д/^ — ширина эффективной полосы шума измерительной установки, Гц;

(7)

Страница 4

С. 3 ГОСТ 18986.23-80

при выполнении условия

U3 > Щ.    (8)

Метод определения А/ш приведен в приложении 1.

1.5. Показатели точности измерения

1.5.1.    Общая погрешность измерения спектральной плотности шума должна находиться в пределах ± 20 % с доверительной вероятностью Р = 0,95.

1.5.2.    Общую погрешность измерения спектральной плотности шума определяют по формуле

5 *    5f+H82 + 83»-8J + б5 + 5(i + б.,    (9)

где 5, — погрешность, учитывающая погрешность измерения вольтметра среднеквадратического значения, %.

При определении спектральной плотности шума по формуле (5)

VU'/A; •'i,. •'

/Д/и    (10)

б,*бяп \ / • * CI ^/vj/д^

где 6rn — погрешность измерения вольтметра срелнеквадратического значения PV1, %.

При определении спектральной плотности шума по формуле (7)

6, «б,»,; (11)

5, — погрешность определения ширины эффективной полосы шума измерительной установки, %, определяется по методике, изложенной в приложении 1;

5, — погрешность, учитывающая длительность времени измерения, %.

При выполнении условия (6)

я    100    I /

/«_ (12)

/д/.. ‘

А V2A/ягх V ^+f/?

При выполнении условия (Н)

б4 — погрешность неточности задания тока стабилизации, %.

Для стабилитронов конкретного типа погрешность определяют с использованием зависимое -™ ^ш.ст = ^«.ci (Д«). которая должна указываться в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов, при отсутствии этой зависимости неточность задания тока должна быть в пределах ±1 % /ст;

— погрешность влияния входного сопротивления измерительной установки. %, определяемая по формулам: при выполнении условия

't.Qi    <>4>

б, =•--100, (,5)

‘    г    х    г    7

где г^х — входное сопротивление измерительной установки. Ом; С’4ЧЛ — входная емкость измерительной установки, Ф.

Если условие (14) не выполняется, то

6 я Сы,-г„2х/- 100 1    -4

(16)

Страница 5

ГОСТ 18986.23-80 С. 4

г = с г» с“ -    (17)

*-|>СТ '"ytt    г    ’

VO

/ — частота измерения, Гц <f=ft при измерении п полосе частот);

56 — погрешность влияния собственных шумов и электромагнитных наводок измерительной установки, %.

При определении спектральной плотности шума по формуле (5)

56 = 0:    (IS)

при определении спектральной плотности шума по формуле (7)

6^m(\j'    1191

S? — погрешность, учитывающая коэффициент амплитуды вольтметра Кл, %.

Значение погрешности 5, приведено на черт. 2.

2    3    4    5    ЛА

Черт. 2

2. МЕТОД 2

2.1.    Принцип и условия измерения

2.1.1.    Спектральную плотность шума определяют по результатам измерения мгновенных значений напряжения шума в установленной полосе частот и вычисления среднеквадратического значения.

2.1.2.    Условия и режим измерения — по п. 1.1.3.

2.2.    Аппаратура

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

г:

"" 1

Jcf

5 i :

ч $

1

Т

С/ — генератор постоянного ток»: VD! — тмермемыи стабилитрон: Е! — термостат: Pl'l — измеритель напряжения; Е2 — регистрирующее устройство

Черт. 3

(Измененная редакция, Изч. № 1).

Страница 6

С. 5 ГОСТ 18986.23-80

2.2.2.    Генератор постоянного тока 67 должен обеспечивать ток с погрешностью в пределах ± 1 %.

2.2.3.    Полоса пропускания вольтметра PVI на уровне 0,7 должна находиться в диапазоне частот измерения от/, до/, и/, указывают в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов).

2.2.4.    Спад амшнггудно-частотной характеристики вольтметра за пределами полосы пропускания должен быть не менее 12 дБ/окт.

2.2.5.    Интервалы времени между двумя последовательными измерениями мгновенных значений должны быть не более 1/6 /.

2.2.6.    Термостат должен обеспечивать поддержание температуры с погрешностью в пределах ± 0,2 “С.

2.3. Подготовка и проведение измерения

2.3.1.    Генератором постоянного тока 67 устанавливают ток стабилизации /.

2.3.2.    Стабилитрон выдерживают под током в термостатируемом объеме в течение времени, указанного в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов.

2.3.3.    Измерителем напряжения РУ1 измеряют напряжение шума стабилитрона U,:

-    при измерении на частоте — в течение времени, равного или более 4 т;

-    при измерении в полосе частот — в течение времени /.

Метод определения времени / приведен в приложении 2.

2.4. Обработка результатов

Спектральную плотность шума 5^_е1 вычисляют по формуле

(20)

где Uj — мгновенное значение напряжения стабилизации (при измерении вольтметром постоянного тока); т — число измерений в серии.

2.4.1. Размах напряжения шума определяют по формуле

(21)

где UmiX — максимальное значение напряжения стабилизации за время измерения в указанном диапазоне частот, В:

Umin — минимальное значение напряжения стабилизации за время измерения в указанном диапазоне частот, В.

2.5. Показатели точности измерения

2.5.1.    Общая погрешность измерения спектральной плотности шума в инфранизкочастотной области должна находиться в пределах ± 30 % с доверительной вероятностью Р — 0.95.

2.5.2.    Общую погрешность измерения спектральной плотности напряжения шума в ннфраниз-кочастотной области определяют по формуле

(22)

где 5, — погрешность измерения вольтметра РУ1, %;

5, — погрешность изменения температуры в термостатируемом объеме, вычисляемая в процентах по формуле

Ьв-и„-а„

(23)

6, St - . S* С,

где ДО — погрешность поддержания температуры в термостатируемом объеме £/, "С;

Jlt — номинальное значение напряжения стабилизации измеряемого стабилитрона, В;

— значение температурного коэффициента напряжения стабилизации, указанное в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов, %/*С;

Страница 7

ГОСТ 18986.23-80 С. 6

5, — погрешность определения ширины эффективной полосы шума измерительной установки, %. определяемой по методу, изложенному в приложении 1;

54 — погрешность длительности времени измерения, %. определяют по методу, указанному в приложении 2:

5, — погрешность входного сопротивления измерителя PV1, вычисляемая в процентах по формуле

г ■ 100    (24)

6. = - ‘ г

" гт + г<а

где />и — входное соп|Ютивление измерителя напряжения PV1, Ом; rol — входное сопротивление генератора 67, Ом;

56 — погрешность влияния собственных шумов и электромагнитных помех измерительной установки, %.

Погрешность бь определяют при замене стабилитрона в измерительной установке проволочным резистором с сопротивлением К = rct (1 ± 0,2) и измерением собственных шумов и электромагнитных помех измерительной установки:

5, — относительная погрешность влияния коэффициента амплитуды вольтметра PVL %. Значения относительной погрешности 5, приведены на черт. 2, при КА > 5; 6, = 0.

2.5.3.    Погрешность измерения размаха напряжения шума Ък должна находиться в пределах ± 30 % с доверительной вероятностью Р = 0,95.

2.5.4.    Общую относительную погрешность измерения размаха напряжения шума определяют по формуле

5К = V 5? + 5; + 5? +    +    5,    f 5Т.

Страница 8

С. 7 ГОСТ 18986.23-80

ПРИЛОЖЕНИЕ I Справочное

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШИРИНЫ ЭФФЕКТИВНОЙ ПОЛОСЫ ШУМА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

1. Метод определения ширины эффективной полосы шума при помощи генератора гармонического сигнала

1.1. Измерении проводят на установке, структурная схема которой представлена на черг. 1 настоящего приложения.

G1 — генератор напряжения гармонического сигнала; /'F — частоюмер; Ri — режсюр: С/ — конденсатор.

5/— устанопка для измерения спекгральной плотности напряжения шума

Черт. I

1.2.    Значение соиротиатения резистора RI должно быть в пределах ± 20 % значения г.,.

1.3.    Значение емкости конденсатора С! должно быть в пределах ± 20 % значения Ctr.

1.4.    Проведение измерения

1.4.1.    Генератором напряжения гармонического сигнала GI на вход установки подают напряжение, не менее чем в 100 раз превышающее напряжение собственных шумов и электромагнитных помех измерительной установки.

1.4.2.    Изменяя частоту напряжения генератора GI в полосе пропускания измерительной установки, проводят измерение зависимости

U - U

</).

ИДЯГ    Iiutnp

где — показание измерительного прибора установки; /—частота генератора.

1.5. Обработка регулыагов

1.5.1. Методом численного интегрирования вычисляют интеграл

(I)

1.5.2. Определяют ширину эффективной патосы шума измерительной установки по форхгуле

I

(2)

=

1.6. Общую погрешность определения ширины эффективной полосы шума измерительной установки определяют по ({юрмуле

62 = \г8;, + 8;; + 8;, + sj, + S;}.

(3)

где 82| — погрешность задания напряжения генератором напряжения гармонического сигнала GI, %\

Sjj — относительная погрешность измерения частоты частогометром PFI. %;

Sjj — noipcuiHocTb измерителя PVI измерительной установки. %;

814 — погрешность численного интегрирования. %:

8,j — погрешность неточности задания и поддержания центральной частоты при измерении на одной частоте. %, вычистяюг по формуле

Страница 9

ГОСТ 18986.23-80 С. 8

<4>

где S/— погрешность задания и поддержания частоты при измерении на одной частоте, %;

SJ5 = 0 — при измерении в полосе частот.

(Измененная редакция. Изм. JVj 1).

2. Метод определения ширины эффективной полосы шума измерительной установки при помощи генератора

шума

2.1. Измерения проодят на установке, структурная электрическая схема которой приведена на черт. 2 настоящего приложения.

С/ — icticpaiup шума; £/— измерительная установка Черт. 2

2.2.    Значение выходного сопротивления генератора шума должно быть одного порядка со значением дифференциального сопротивлении измеряемого стабилитрона.

2.3.    Генератором шума GI на вход установки подают шум со спектральной плотностью Sa <>м превышающей не менее чем в 100 раз значение спектральной плотности собственного шума и электромагнитных помех измерительной установки.

2.4.    Измерительным прибором установки измеряют среднеквадрагическое значение напряжения шума UI.

2.5.    Определяют ширину эффективной полосы шума по формуле

2.6. Общую относительную погрешность определения ширины эффективной полосы шума определяют по формуле

<6>

где 8,, — погрешность задания спектральной плотности генератором шума 01. %;

81( — погрешность измерения напряжения шума измерительной установки;

8М — погрешность влияния входного сопротивления измерительной установки, определяется по формуле

где г0) — выходное сопротивление генератора шума С/. Ом.

Страница 10

С. 9 ГОСТ 18986.23-80

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ИЗМЕРЕНИЯ г И ПОГРЕШНОСТИ Ы, ВЫЗВАННОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ ВРЕМЕНИ ИЗМЕРЕНИЯ

1.    Провссги число измерений /и, спектральной плотности шума стабилитрона ... .9„,s, каждое в течение времени /, *» 1//,.

Число измерений Я1, должно быть достаточным для получения надежных опенок математического ожидания и дисперсии.

2.    Определить опенки для математического ожидания Suxr и дисперсии о (5ИС1) проведенной серии измерений по формулам:

(D

У. S

Bl.tt    П1    ^    UI.C»/    *

« I-1

т,

V,    '    (2)

3.    Задать значение б*.

4.    Вычислить значение ty /V я по формуле

I /V л =

Sm<,    (3)

’ а (^-100*

где /г — квантиль распределения Стьюдента: я — искомое число измерений.

5.    Для односторонней доверительной вероятности у = 0.975 но полученному значению t /V л определить

требуемое число измерений я.

6.    Время измерения / при заданном значении 8, равно

/ “ яг,.    (4)

7.    Если полученное значение / велико, то следует задаться новым значением 8, и повторить вычисления по пп. 4—6.

8.    Полученные значения t и 84 записывают в стандарты или технические условия на стабилитроны конкретных типов.

Страница 11

ГОСТ 18986.23-80 С. 10

ПРИЛОЖЕНИЕ J Справочное

Справочная таблица электрических параметров вольтметров срсднсквалратическош напряжения

Справочная таблица электрических параметров селективных вольтметров

Таблица 1

Тип

Предел измерения

Диана юн частот

П<ирешность. <6

Коэффициент

амплитуды

Входное сопротиплс-ние. МОм

Входная емкость. пФ

ВЗ-40

10 мкВ-300 В

5 Гц—5 МГц

1,5-4.0 (45 Ги-1 МГц); 15

(5 Ги-45 Гц 1 МГц-5 МГц)

2.5

30

ВЗ—41

300 мкВ—300 В

20 Гц-10 МГц

2-4 (45 Гц—1 МГц); 20

(20 Гц—45 Гц 1 МГц—10 МГц)

4

15-35

ВЗ—42

30 мкВ-300 В

10 Гц—5 МГц

2,5-10,0 (45 Гц—1 МГц); 15

(10 Гц-45 Гц 1 МГц-5 МГц)

5

2.5-5

15

ВЗ—48

300 мкВ-300 В

10 Ги-50 МГц

2,5

(45 Гц-10 МГц)

20

8

ВЗ—50

10 мкВ-300 В

5 Гц—5 МГц

1.5-4,0 (45 Гц—1 МГц);

2.5-15

(5 Гц—5 МГц)

6

2.5

30

ВЗ—52/1

1 мВ—300 В

10 Гц-1000 МГц

2-4

(100 кГц—10 МГц)

0,03 (100 МГц)

10

ВЗ—55

0,1 м В-300 В

20 Гц—1 МГц

2.5-4,0

4

1

30

Таблица 2

Тин

Предел намерения

Диапазон частот

Погрешность.

%

Диапамп напряжений

*

X

X

и

0 >» е

1 с

3

о

J* — *

с

X

м

1

ц

1    5

5 s

2    = СС

А

i

X

з;

о

ж

2

ч

2© X с

В6-9

1 мкВ-I В

20 Гц-200 кГц

± 15

1-3 мкВ

1

70

± 10

3-10 мкВ

±6

10 мкВ—I В

B6-I0

1 мкВ-I В

100 кГц-30 МГц

± 15

1-3 мкВ

1; 9

2

10

± 10

10 мкВ—1 В

Таблица 3

Справочная таблица электрических параметров mi ораторов шума

Тип

Диапазон частот, Гц

Диапазон напряжении

Погрешность, %

Входное сопротивление. Ом

Г2-37

15—6.5-106

3-110» мкВ

4

50.60

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Измененная редакция, Изм Ха 1).

Страница 12

Редактор В.//. Konucott Технический редиктор 0.1/. Власова Корректор В.Н. Ка нурк им а Компьютерная верстка С.В. Гаммой

Изд. дни. N: 02354 от 14.07.2000. Слано в набор 09.09.2002. Подписано п печать 24.10.2002. Усд.печ.л. 1.40. У'«.*издл. 0.90.

Тираж 156 экз. С 78*5. Ък. 933.

И ПК Издаггедьство стандартов, 107076 Москва. Колодезный пер., 14. http://www..standarxl*.ru    e-mail:    info <й standardi.ru

Набрано и Издагсльстие на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартом — тип. ^Московский печатник". 105062 Москва. Лялин пер.. 6.

Плр М 080102