ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ПРЯМОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ВРЕМЕНИ ПРЯМОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

Метод измерения импульсного прямого напряжения и времени прямого восстановления

Semiconductor diodes. Method for measuring pulse direct voltage and forword recovery time

Утвержден Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 13 июля 1973 г. № 1723 дата введения установлена

Ограничение срока действия снято но протоколу № 5—94 Межгосударственного Совета но стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12—94)

Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые диоды и устанавливает метод измерения импульсного прямого напряжения и времени прямого восстановления.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3198—81 в части метода измерения импульсного прямого напряжения.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

1. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1.    Общие требования при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 18986.0-74.

1.2.    Импульсное прямое напряжение и время прямого восстановления определяют по импульсу напряжения на диоде при заданных значениях параметров входного импульса в соответствии с черт. 1.

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена

★

* Издание (сентбярь 2000 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, утвержденными в феврале 1979 г., июне 1982 г.,

октябре 1989 г. (ИУС 4-79, 9-82, 1-90)

© Издательство стандартов, 1973 © ИПК Издательство стандартов, 2000

1.3. Время прямого восстановления (/„_0С._Пр) отсчитывают по импульсу прямого напряжения на диоде между уровнями 10 и 110 % установившегося значения прямого напряжения.

2. АППАРАТУРА

2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 2.

G — генератор импульсов; R1 — токозадающий резистор; R2 — токоограничивающий резистор; Р— измерительное устройство; Х1иХ2— контакты подключения; VD — проверяемый диод

Черт. 2

2.2. Если необходим согласованный тракт, то при выполнении условия

%^<0,2^,

Aip

где U_{np ycT} — установившееся значение прямого напряжения на диоде, В;

/_пр — значение прямого тока через диод при установившемся значении напряжения на диоде, А;

R_w — волновое сопротивление тракта, Ом, измерения проводят на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 3.

& -«V/ w hxt ~ " W VU р

Х2

G — генератор импульсов; / — развязывающий кабель; Р — измерительное устройство; XI и Х2 — контакты подключения; VD — проверяемый диод

Черт. 3

2.3. Генератор импульсов G должен обеспечивать на проверяемом диоде после окончания переходного процесса импульс тока заданной амплитуды. Значение амплитуды входного импульса должно быть установлено в технических условиях на диоды конкретных типов. Амплитуда импульса должна быть задана с погрешностью в пределах ±10 %.

ГОСТ 18986.9-73 С. 3

2.4. Время нарастания входного импульса /_нр должно удовлетворять условию

^нр ^ ®»2^_0C-0gp_>

где ^_{ос о6р} — время обратного восстановления диода, типовое значение которого указывают в технических условиях на диоды конкретных типов, с.

Конкретное значение времени нарастания входного импульса может быть указано в технических условиях на диоды конкретных типов.

Примечание. Допускается пользоваться соотношением

*нр — 0;2/_вос.пр-

2.5. Длительность входного импульса прямоугольной формы t„ должна удовлетворять условию

— ^^вос

или

где Q_BOC — заряд восстановления диода, типовое значение которого указывают в технических условиях на диоды конкретных типов. К;

/др — значение прямого тока через диод, при котором измеряют заряд восстановления, А.

2.6.    Неравномерность вершины прямоугольного импульса на указанной длительности должна быть в пределах ±5 % при токах до 0,2 А и ±10 % — при токах более 0,2 А.

Выброс на вершине импульса должен быть в пределах ±7 %.

2.7.    Параметры входного импульса, указанные в пп. 2.3—2.5, определяют осциллографическим методом на резисторе Rq, включенном между контактами XI и Х2 вместо измеряемого диода. Значение сопротивления резистора Rq должно быть равным 50 Ом или определено из условия

0.7£/_пр.и * 'щД ⁵ Ь31/_Пр._и.

Типовое значение импульсного прямого напряжения указывают в технических условиях на диоды конкретных типов.

2.8.    Полное выходное сопротивление генератора <7 должно быть таким, чтобы при изменении напряжения на диоде от значения U_{np K} до установившегося значения U_nруст изменение амплитуды входного импульса не выходило за пределы ±10 %.

При низком выходном сопротивлении генератора G в измерительную установку допускается включение последовательного резистора, значение сопротивления которого должно быть таким, чтобы выполнялось условие

i_npR > 10 U_npM.

2.9.    Длина развязывающего кабеля должна быть такой, чтобы время задержки отраженной неоднородности /_зад было бы больше времени прямого восстановления

*зад — ^вос.пр^-

2.10.    Входное сопротивление измерительного устройства Р вместе с сопротивлением резистора R2 должно быть не менее чем в 100 раз больше значения прямого сопротивления диода.

2.11.    Время нарастания переходной характеристики измерительного устройства Р совместно с резистором R2 должно быть не более одной трети значения времени нарастания входного импуль-са _р.

2.12.    Индуктивность между контактами XI и Х2 должна быть сведена к минимуму. Конкретное максимально допустимое значение индуктивности указывают в технических условиях на диоды конкретных типов.

2.13.    Частота импульсов должна быть такой, чтобы снижение частоты не привело к изменению характеристик прямого напряжения.

С. 4 ГОСТ 18986.9-73

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДГОТОВКЕ И ПРОВЕДЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЯ

3.1.    Параметры входного импульса должны быть заданы согласно пп. 2.3—2.5.

3.2.    Между контактами XI и Х2 подключают короткозамыкатель, геометрические размеры которого должны быть близкими к размерам измеряемого диода.

3.3.    От генератора G подают импульс с заданными параметрами и по измерительному прибору Р определяют амплитуду импульса напряжения, обусловленную индуктивностью схемы, U_m„.

3.4.    Между контактами XI и Х2 подключают проверяемый диод и подают импульс с заданными параметрами.

3.5.    По измерительному прибору Р определяют импульсное напряжение 1/_шм.

Если £/_инд < 0,05 и_аш, то измеренное значение напряжения принимают за истинное значение импульсного прямого напряжения диода U_{nр и}.

Если U_ma > 0,05 и_яш, то истинное значение определяют по формуле

^пр.и ^изм ^инд-

По импульсу на измерительном приборе Р определяют время прямого восстановления

4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

4.1.    Погрешность измерения импульсного напряжения 17_{пр и} должна быть в пределах ±15 % с установленной вероятностью 0,95.

4.2.    Погрешность измерения времени прямого восстановления ^ _пр должна быть в пределах ±25 % с установленной вероятностью 0,95.

4.3.    Расчет погрешности измерения приведен в приложении.

Разд. 1—4. (Измененная редакция, Изм. № 3).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Справочное

РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

1. Расчет погрешности измерения импульсного прямого напряжения

1.1. Интервал, в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения импульсного прямого напряжения, рассчитывают по формуле

где К% — коэффициент, характеризующий закон распределения суммарной погрешности и зависящий от установленной вероятности, Р — 0,95; flj — коэффициент влияния погрешности установления входного импульса на амплитуду импульсного прямого напряжения, зависящий от соотношения U_npM и /У_уСт, принимаемый равным 0,6;

8_а — частная погрешность установления и поддержания амплитуды входного импульса, должна быть в пределах ±10 %;

8_Выбр ^— частная погрешность, обусловленная выбросами на вершине входного импульса, должна быть в пределах ±7 %;

5_ИНД — частная погрешность, обусловленная индуктивностью схемы, должна быть в пределах ±5 %;

5_Р — частная погрешность измерительного устройства, должна быть в пределах ±10 %;

К\—К_А — коэффициенты, характеризующие законы распределения частных погрешностей; для равномерного закона Ki = Кг = Ка = 1,73, для нормального закона Кг = 3.

ГОСТ 18986.9-73 С. 5

Подставляя числовые значения, получают оценку интервала суммарной погрешности

Рассмотрим композиции (8j и 82) и (83 и 8₄). Закон распределения суммарной погрешности для 8j и 82 является композицией равномерного и нормального законов. Значение коэффициента К_{х z} для них равно 1,84, что соответствует практически трапециевидному закону.

Закон распределения суммарной погрешности для 83 и 84 является композицией двух равномерных законов с 83 = ±5 % и 8₄ = ±10 %, что образует трапециевидный закон с отношением оснований равным ¹/₃. Для этого случая K_2Z - 1,83.

Таким образом, суммарная погрешность является композицией двух трапециевидных законов, что образует треугольный закон распределения с K_z = 1,91 для Р = 0,95.

2. Расчет погрешности измерения времени прямого восстановления

2.1. Интервал, в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения, определяют по формуле

где 8р — частная погрешность отсчета интервала времени устройством Р, должна быть в пределах ±3 %;

8_Н и 8_К — частная погрешность отсчета уровня 0,1 и 1,1 устройством Р, должна быть в пределах ±10 %;

8,4 — частная погрешность, обусловленная влиянием погрешности установления амплитуды входного импульса, должна быть в пределах ±10 %;

— коэффициент влияния погрешности установления входного импульса, равен 0,1.

Подставляя числовые значения, получают оценку интервала суммарной погрешности

Закон распределения суммарной погрешности является композицией двух равномерных законов с 8j = 82 = ±10 %, что образует треугольный закон с K_z = 1,91 для Р - 0,95.

Таким образом, 8, = 17 %.

ПРИЛОЖЕНИЕ. (Введено дополнительно, Изм. № 3).

Редактор Л.В. Коретникова Технический редактор Н.С. Гришанова Корректор М.С. Кабашова Компьютерная верстка ЕЖ Мартемьяновой

Изд. лиц. № 02354 от 14.07.2000. Сдано в набор 27.07.2000. Подписано в печать 11.10.2000. Уел. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,55. Тираж 129 экз. С 6023. Зак. 893.

ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.

Набрано в Издательстве на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, 103062, Москва, Лялин пер., 6.

Плр № 080102