УДК 621.382.2.083.8 : 006.354    Группа    Э2»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ СМЕСИТЕЛЬНЫЕ Методы измерения выходного сопротивления на промежуточной частоте

Semiconductor UHF mixer diodes. Measurement methods of output impedance at an intermediate frequency

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 29 марта 1974 г. № 753 срок введения установлен

с 01.07.75

Проверен в 1982 г. Постановлением Госстандарта от 25.01.83 № 387 срок действия продлен

до 01.07.87

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые диоды СВЧ смесительные и устанавливает в диапазоне частот от 0,3 до 300 ГГц следующие методы измерения выходного сопротивления на промежуточной частоте 7?_Вых:

метод сравнения;

метод импедансного моста.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3408—81 (см. справочное приложение 1) и Публикации МЭК 147—2К в части -принципа измерения.

Общие условия при измерении должны соответствовать требованиям ГОСТ 19656.0-74 и настоящего стандарта.

(Измененная редакция, Изм. № 2)♦

1. МЕТОД СРАВНЕНИЯ

Измерение выходного сопротивления диодов г_вых данным методом производят как на звуковых частотах, так и непосредственно на промежуточной частоте.

1.1.    Условия и режим измерения

1.1.1.    Условия и режим измерения — по ГОСТ 19656.0-74.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.1.2.    (Исключен, Изм, № 2).

Издание официальное    Перепечатка воспрещена

★

* Переиздание (октябрь 1984 г.) с Изменениями М 1, № 2, утвержденными

в июле 1976 г., январе 1983 г.; Пост. М 387 от 25.01.83 (МУС М 7—1976 г., МУС № 5—1983 г.).

ГОСТ 19656.3-74 Стр. 2

1.2. Аппаратура

1.2.1. Измерение выходного сопротивления проводят на уста новке, структурная схема (которой приведена на черт. 1.

1.2.2. Основные элементы, входящие в структурную схему, должны соответствовать следующим требованиям.

1.2—1.2.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

1.2.2.1. Генератор переменного тока G должен иметь: выходное сопротивление, удовлетворяющее неравенству

Rq > 50г

где r_BbIX) max — наибольшее возможное значение выходного сопротивления измеряемых диодов; относительная нестабильность тока за Г5 мин в пределах ±1%.

1.2.2.2. С1, СЗ— раздельные конденсаторы. Емкость конденсаторов должна удовлетворять одному из неравенств:

1    Г_{вых    m}in

2nf Ci ""    50

или

1    Г_{8ЫХ    m}l_n

2*/С₃ ^    50

где f — частота генератора тока;

/*вых, min — наименьшее возможное значение выходного сопро-тивления измеряемых диодов.

11

1.2.2.3.    L и С2 — индуктивность и емкость резонансного конту-ра, резонансное сопротивление которого /?_{рс3) кп} на частоте гене-ратора тока G должно удовлетворять неравенству

А?рез,кн    шах*

1.2.2.4.    Усилитель А должен быть настроен на частоту генератора тока. Его входное сопротивление /?_вх должно удовлетворять неравенству

Яв* ^ 60г_ных шах*

Амплитудная характеристика — линейная (относительное отклонение от линейности не должно выходить за пределы ±2%)*

1.2.2.6.    Сумма сопротивления (R1 +Rl + Rbu) должна быть равна /?_пос,

где Rl — активное сопротивление катушки индуктивности;

R_Bll—внутреннее сопротивление миллиамперметра РА;

R — сопротивление нагрузки диода по постоянному току.

Значение суммы сопротивлений должно быть установлено с относительной погрешностью ±1%.

1.2.2.6.    Измерительные приборы Н и РА должны иметь класс точности не хуже 1.

1.2.2.7.    R2 — калибровочный резистор, значение его сопротивления должно находиться в пределах выходных сопротивлений измеряемых диодов.

Относительная погрешность определения R2 не должна выходить за пределы ±0,5%.

1.2—1.2.2.7. (Измененная редакция, Изм. № 2).

1.2.2.8.    (Исключен, Изм* № 2).

1.2.2.9.    При измерениях на промежуточных частотах допускается отклонение от требований шг. 1.2.2.4, 1.2.2.5, при этом основная погрешность измерения г_вых должна находиться в указанных пределах.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.3. Проведение измерения

1.3.1.    В положении / переключателя S устанавливают заданный по СВЧ мощности и частоте режим измерения.

1.3.2.    Вставляют диод в измерительную диодную камеру и по миллиамперметру РА отмечают значение выпрямленного тока

7вп-

1.3.3.    Включают генератор переменного тока G, при этом относительное увеличение выпрямленного тока /_вп, вызываемое сигналом, подаваемым на испытываемый диод, должно быть не более 2%*

1.3.4.    Переводят переключатель 5 в положение 2 и, изменяя усиление усилителя, добиваются показания прибора Я, условно соответствующего значения сопротивления R2.

12

ГОСТ 19656.3-74 Стр. 4

1.3.5.    Переводят переключатель 5 в положение 1 и по шкале прибора Н отсчитывают значение г_вых.

1.3.6.    При использовании генератора переменного тока с частотой, близкой или равной промежуточной, калибровочный резистор R2 должен монтироваться в корпус диода и при калибровке устанавливаться в измерительную диодную камеру.

1.3.1. —1.3.6. (Измененная редакция, Изм. № 2).

1.4. Показатели точности измерений

1.4.1.    Погрешность измерения выходного сопротивления при промежуточной частоте не более 0,12 ГГц в диапазоне частот от 0,3 до 37,5 ГГц должна быть в пределах ±8% с доверительной вероятностью 0,997. В диапазоне частот от 37,5 до 300 ГГц погрешность измерения должна соответствовать установленной в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.

1.4.2.    Расчет погрешности измерения выходного сопротивления на промежуточной частоте приведен в справочном приложении 2.

1.4—1.4.2. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

2. МЕТОД ИМПЕДАНСНОГО МОСТА

2.1.    Аппаратура

2.1.1.    Аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТ 19656.0—74.

2.1.2.    Основная относительная погрешность измерения выходного сопротивления методом импедансного моста не должна выходить за пределы ±10%.

2.2.    Аппаратура

2.2.1. Измерение выходного сопротивления проводят на установке, структурная схема которой приведена на черт. 2.

L

GW—генератор СВЧ мощности; pF—частотомер;    —ферритовый вентиль; WU—перемен ный аттенюатор; RJ—добавочный резистор; PW—измеритель мощности; XW—измерительная диодная камера; L, CI—резонансный контур; С2—разделительный конденсатор; At-мост переменного тока; РА—миллиамперметр.

Черт. 2

13

Стр. 5 ГОСТ 19656.3-74

2.2.2. Основные элементы, входящие в структурную схему, должны соответствовать следующим требованиям.

2.2— 2.2.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.2.2.1.    Требования к резонансному контуру L, С1 и к разделительному конденсатору С2 — по пн. 1.2.2.2 и 1.2.2.3.

2.2.2.2.    Мост переменного тока должен обеспечивать измерение активной составляющей выходного сопротивления измеряемого диода в пределах ожидаемых значений г_вых. При этом измерения можно осуществлять как в диапазоне звуковых частот, так и непосредственно на промежуточной частоте. Относительная (погрешность измерения моста не должна выходить за пределы ±6%.

2.2.2.3.    Измерительный прибор РА должен иметь класс точности не хуже 1.

2.2.2.2, 2.2.2.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.2.24. (Исключен, Изм. № 2).

2.3.    Проведение измерения

2.3.1.    Устанавливают заданный по СВЧ мощности и частоте режим измерения.

2.3.2.    Вставляют диод в измерительную диодную камеру и по миллиамперметру отмечают значение выпрямленного тока /_вп*

2.3.3.    Включают мост переменного тока и устанавливают частоту измерения, при этом сигнал, подаваемый от моста на измеряемый диод, должен вызывать относительное увеличение выпрямленного тока /_вп не более чем на .2%.

2.3.4.    С помощью моста определяют значение активной составляющей выходного сопротивления диода г_ВЫ2.

2.3.2— 2.3.4. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4.    П о к а з а т ел и точности измерений

2.4.1.    Погрешность измерения выходного сопротивления в диапазоне частот от 0,3 до 37,5 ГГц должна быть в пределах ±10% с доверительной вероятностью 0,997. В диапазоне частот от 37,5 до 300 ГГц показатели точности измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.

2.4.2.    Расчет погрешности измерения выходного сопротивления на промежуточной частоте приведен в справочном приложении 2*

2.4—2.4.2. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

14

ГОСТ 19656.3-74 Стр. 6

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 19656.3-74

СТ СЭВ 3408—81

ГОСТ 19656.3-74 соответствует разд. 3, 4 СТ СЭВ 3408—81.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЕ

1. Метод сравнения

1.1.    Погрешность измерения г_ЪЫх рассчитывают по формуле

^8гвых= ± ⁸кал+⁸отс •    0)

где бкал —погрешность калибровки шкалы измерительного прибора Н;

б_0Тс— погрешность отсчета значения г_в Ых по шкале измерительного прибора Я.

1.2.    Погрешность 6_Кал вычисляют по формуле

&кал=±1^{/А 8}рез+⁸ус+⁶и.п >    (2)

где брез — погрешность, с которой известно значение сопротивления калибровочного резистора R2; бус — погрешность, обусловленная отклонением от линейности амплитудной характеристики усилителя А; б_и.п — погрешность -показания измерительного прибора Я.

1.3.    Погрешность боте определяют по формуле

⁸отс= ± Г" ⁸ген + ⁸Р +⁸ус+⁸и.п >    (³)

где бген — погрешность за счет нестабильности тока генератора;

бр — составляющая погрешности за счет неточности установления, поддержания и контроля уровня мощности с коэффициентом влияния 1.

1.4.    Подставляя в формулу (1) значения формул (2), (3,), получаем

± У ⁸рез+⁸Г²ен+⁸²р+2⁸²ус+2⁸²и._п    •    (4)

Погрешность б_рез=±0,5%.

Погрешность бген — ± 1 %.

Погрешность бр (см. ГОСТ    19656.0—74)    для уровней мощности

10-³—5 -10“³ Вт (что соответствует режимам измерений смесительных диодов) равна ±7%.

15

Погрешность 6_ус — ±2%.

Погрешность 6_И п при измерении на средине шкалы прибора класса 1,0 равна ±2%.

1.5. Подставляя в формулу (4) значения б_ре3( 6_Ген, 6Р, 6_ус, б_Ип, получаем

бГв ы х ⁼ — 8 % -

2. Метод измерительного моста переменного тока

2.1. Погрешность измерения г_Вых рассчитывают по формуле

ВЫЧ— — V»2+⁵²Р +»с .    (5)

где 6м — погрешность моста переменного тока;

6р—составляющая погрешности за счет неточности установления, поддержания и контроля уровня мощности с коэффициентом влияния 1;

6с — систематическая погрешность, вызванная шунтирующим действием цепочки /?_Шунт = Лрез.кн. и действием разделительной емкости С2 (см. черт. 2 настоящего стандарта) на частоте измерения f,_13М.

2.2.    Погрешность 6_М в соответствии с настоящим стандартом равна ±5%.

2.3.    Погрешность дР (см. ГОСТ 19656.0-74) равна ±7%.

2.4.    Погрешность 6_С вычисляют по формуле

*    Г вых"~^изм

о_с—    »    (о)

^г вых