Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

10 страниц

304.00 ₽

Купить ГОСТ 19656.5-74 — 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 диоды СВЧ смесительные и детекторные и устанавливает 2 метода измерения шумового отношения при возбуждении диода:

СВЧ мощностью (в диапазоне частот от 0,3 до 78,3 ГГц);

постоянным током

  Скачать PDF

Ограничение срока действия снято: Протокол № 2-92 МГС от 05.10.92 (ИУС 2-93)

Оглавление

1 Метод измерения Nш при возбуждении диода СВЧ мощностью

2 Метод измерения Nш1 при возбуждении диода постоянным током

Приложение 1 Информационные данные о соответствии ГОСТ 19656.5-74 (СТ СЭВ 3997-83)

Приложение 2 Расчет показателей точности измерения шумового отношения

Показать даты введения Admin

УДИ 621.382.2.083.8: 006.354    Группа    Э29

ГОСТ

19656.5—741 2

(СТ СЭВ 3997—83)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ СМЕСИТЕЛЬНЫЕ И ДЕТЕКТОРНЫЕ

Методы измерения шумового отношения

Semiconductor UHF mixer and detector diodes. Measurement methods of output noise ratio

ОКП 62 I860

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

с 01.07.75

Проверен в 1983 г. Постановлением Госстандарта от 30.05.83 № 2391 срок действия продлен

до 01.07.88

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые диоды СВЧ смесительные и детекторные и устанавливает 2 метода измерения шумового отношения три возбуждении диода:

СВЧ мощностью (в диапазоне 'частот от 0,3 до 78,3 ГГц) iVm;

постоянным током Nmi.

Стандарт соответствует полностью СТ СЭВ 3997—83 и Публикации МЭК 147—2К в части принципа измерения.

Общие требования при измерении и требования 'безопасности—по ГОСТ 19656.0-74.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ Nm ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ ДИОДА СВЧ МОЩНОСТЬЮ

1.1.    Принцип и режим измерения

1.1.1.    Принцип измерения основан на сравнении мощности шума проверяемого диода, находящегося в рабочем режиме, с мощностью теплового шума резистора, сопротивление которого равно выходному сопротивлению диода гВЫх, значение которого определяют по ГОСТ 19656.3-74.

ГОСТ 19656.5-74 Стр. 2

1.1.2.    Режим измерения (уровень СВЧ мощности, длина волны или частота, на которой проводят измерения, сопротивление нагрузки диода по постоянному току, промежуточная частота и требования к измерительной камере) должен соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.

1.2.    Ант ар ату р а

1.2.1. Шумовое отношение следует измерять на установке, схема которой приведена на черт. 1.

GW—генератор СВЧ мощности; PF—частотомер; 1FS—вентиль;    фильтр    СВЧ    или

другое устройство, обеспечивающее подавление шумов генератора GW; WV—переменный аттенюатор; S—переключатель СВЧ; РW—измеритель мощности; ХВ?'—измерительная диодная камера с диодом;

Л—усилитель промежуточной частоты; R— набор калибровочных резисторов

Черт. 1

1.2.2.    Фильтр СВЧ ZW, обеспечивающий -подавление шумов генератора GW на частотах измерения до 17,78 ГГц, должен удовлетворять следующим требованиям:

рабочая частота должна быть равна частоте измерения;

«полоса пропускания 2Afi на уровне 25 дБ от вершины его частотной характеристики должна быть не более 2fn4 (/пч—промежуточная частота);

полоса пропускания 2Д/2 на уровне 0,5 дБ от вершины его частотной характеристики должна удовлетворять условию

2Д/а >0,4 (2ДА),

коэффициент стоячей волны по напряжению /Сети в полосе пропускания должен быть не'более 1,2.

При использовании других устройств, обеспечивающих подавление шумов генератора GW на частотах измерения свыше 17,78 до 78,3 ГГц, погрешность измерения шумового отношения должна быть в пределах, указанных в п. 1.5.

1.2.3.    Усилитель промежуточной частоты А должен удовлетворять следующим требованиям:

рабочая частота должна соответствовать промежуточной частоте fm;

полоса пропускания должна быть не более 0,1 fm;

27

эквивалентное шумовое сопротивление /?А, (приведенное ко входу усилителя, должно быть не более 600 Ом;

входное сопротивление на промежуточной частоте /?Вх должно удовлетворять условию

Rsx    шах

где гВых шах — максимальное возможное значение выходного сопротивления проверяемых диодов.

Входное сопротивление по постоянному току должно быть равно сопротивлению нагрузки диода по постоянному току и установлено с погрешностью в пределах ±1%;

параметры регулируемого входного контура должны обеспечивать настройку з резонанс с включенным диодом на частоте fn4 в диапазоне значений реактивной составляющей выходного сопротивления проверяемого диода;

коэффициент усиления должен быть не менее 50 дБ с плавной регулировкой не менее 6 дБ;

относительная нестабильность коэффициента усиления должна быть в пределах ±2%;

выходной каскад должен иметь детектор с квадратичной характеристикой, отклонение от квадратичности которой должна быть в пределах ±2%;

индикаторный прибор на входе должен иметь класс точности не ниже 1,0;

переключатель на выходе усилителя должен обеспечивать постоянное 'короткое замыкание входной цепи, за исключением моментов калибровки и измерения.

1.2.4. Калибровочные резисторы, входящие в набор /?, должны удовлетворять следующим требованиям:

номинальные значения сопротивлений резисторов должны перекрывать через 50—100 Ом весь диапазон значений от

Гвых min * min ДО Гвых тах • Nm max» 'ГДе Гвыхт1П И Гвыхтах МИНИ-

(мальное и максимальное значения выходных сопротивлений проверяемых диодов в партии, Afmmin и Nmтах— минимальное и максимальное значения их шумового отношения;

погрешность определения значений активных сопротивлений Як&л резисторов должна быть в пределах ±1%;

значение индуктивного сопротивления на промежуточной частоте должно быть не более 0,01 RKy

геометрические размеры резисторов должны обеспечивать их включение в измерительную диодную камеру XW вместо проверяемых диодов.

1.3. Проведение измерений

1.3.1. Замыкают накоротко вход усилителя А и отмечают .показание его индикаторного прибора аКз* Изменяя усиление усили-

28

ГОСТ 19656.5-74 Стр. 4

теля, рекомендуется устанавливать по индикаторному прибору целое число делений акз на одной трети шкалы 'прибора. Значение необходимо поддерживать плавной регулировкой усиления в течение всего периода измерений.

1.3.2.    В измерительную диодную камеру XW вставляют калибровочный резистор из набора Я, номинальное значение сопротивления которого близко к значению гВЫх шах • шах и открывают вход усилителя. Регулировкой входного контура усилителя добиваются максимального показания его индикаторного прибора. Поочередно вставляя в камеру XW остальные резисторы из набора, фиксируют .показания ai, ct2, аз... ап для каждого значения /?Кал.

1.3.3.    Строят график зависимости а = ф(Якал)*

1.3.4.    Режим измерения устанавливают в соответствии с п. 1.1.2.

1.3.5.    В измерительную диодную камеру XW вставляют проверяемый диод, открывают вход усилителя и фиксируют показания ад. По графику а = ф(Як.15 ) находят значение эквивалентного шумового сопротивления диода Яшд, соответствующее показанию ад.

1.4.    Обработка результатов

1.4.1.    Шумовое отношение Nm в относительных единицах определяют по формуле

ДГ _ _^д , iVui—    >

г вых

где Яшд —'Эквивалентное шумовое сопротивление диода, Ом;

гвых — выходное сопротивление диода, Ом.

На частотах свыше 17,78 ГГц допускается измерение Аш Другими методами, при этом погрешность измерения не должна превышать указанную в я. 1.5.

1.5.    Показатели точности измерений

1.5.1.    Погрешность измерения шумового отношения в диапазоне частот от 0,3 до 37,5 ГГц не должна выходить за пределы ±20% с доверительной вероятностью 0,997; в диапазоне частот свыше 37,5 до 300 ГГц показатели точности измерения шумового отношения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.

1.5.2.    Расчет показателей точности измерения шумового отношения приведен в обязательном приложении 2.

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ Лгш1 ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ ДИОДА ПОСТОЯННЫМ

ТОКОМ

2.1.    Принцип и режим измерения

2.1.1.    Принцип измерения основан на сравнении мощности шума проверяемого диода, находящегося в заданном режиме с мощ-

29

ностью теплового шума резистора, сопротивление которого равно дифференциальному сопротивлению диода гдиф, значение которого определяют по ГОСТ 18986.14-75.

2.1.2.    Режим измерения (значение .постоянного прямого тока смещения, частота f1I3M и полоса частот Af1I3M, в которой регистрируют уровень шума) должен соответствовать установленному в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.

2.2.    Аппаратура

2.2.1. Шумовое отношение следует измерять на установке, схема которой приведена на черт. 2.

X—контактное устройство с проверяемым диодом; У?— набор калибровочных резисторов; РУ?—измеритель сопротивления, Е—распределительный блок. О—источник постоянного тока смещения; Л—усилитель

Черт. 2

2.2.2.    Контактное устройство X, обеспечивающее подключение проверяемого диода, должно удовлетворять следующим требованиям:

переходное сопротивление контактов должно быть не более 0,05 Ом;

экран контактного устройства должен обеспечивать отсутствие помех на выходном приборе усилителя А при его калибровке и проведении измерений.

2.2.3.    Калибровочные резисторы, входящие в набор R, должны удовлетворять следующим требованиям:

номинальные значения сопротивлений резисторов должны перекрывать через 50—100 Ом весь диапазон значений от

Гдиф min ' Nml min ДО гдиф max * ^ш1 ша\> ГДе Гдиф min И ГдИф max    МИНИ-

мальное и максимальное значения дифференциальных сопротивлений проверяемых диодов в (партии, Nmimtn и Ami max—минимальное и максимальное значения их шумового отношения;

погрешность определения значений активных сопротивлений /?Кл8 резисторов должна быть в .пределах ±1%;

30

ГОСТ 19656.5-74 Стр. 6

значение индуктивного сопротивления на частоте измерения /изм должно быть не 'более 0,01 /?Клз;

геометрические размеры резисторов должны обеспечивать их включение в контактное устройство X вместо (проверяемых диодов.

2.2.4.    Схема PR измерения гдиф должна соответствовать требованиям ГОСТ 19656.8-74.

2.2.5.    Распределительный блок Е, предназначенный для поочередного подключения проверяемого диода к усилителю Лик схеме измерения гДИф, должен в любом подключении обеспечивать подачу прямого тока смещения на проверяемый диод от источника G.

2.2.6.    Источник постоянного тока смещения G должен удовлетворять следующим требованиям:

должна быть обеспечена плавная регулировка тока смещения от нулевого до заданного значения;

погрешность установления и поддержания тока смещения должна быть в пределах ±10%;

стабильность тока смещения должна обеспечивать отсутствие помех на выходном приборе усилителя А при его калибровке и проведении измерений; при измерении Nm\ в низкочастотном диапазоне рекомендуется использование гальванических элементов.

2.2.7.    Усилитель должен удовлетворять следующим требова* ниям:

рабочая частота и полоса пропускания должны соответствовать значениям по п. 2.1.2;

эквивалентное шумовое сопротивление У?А, приведенное ко входу усилителя, должно быть не более 600 Ом;

входное сопротивление RBx на частоте /изм должно удовлетворять условию

Rbx ^20 /*диф п ах >    (1)

где гДифтах — максимальное значение дифференциального сопротивления проверяемых диодов; коэффициент усиления должен быть не менее 50 дБ с плавной регулировкой не менее 6 дБ;

относительная нестабильность коэффициента усиления долж* на быть в пределах ±2%*;

выходной каскад должен иметь детектор с квадратичной характеристикой, отклонение от квадратичное™ которой должно быть в пределах ±2%;

индикаторный прибор на выходе должен иметь класс точности не ниже 1,0;

31

Стр. 7 ГОСТ 19656.5-74

переключатель на входе усилителя должен обеспечивать постоянное короткое замыкание входной цепи, за исключением моментов калибровки и измерения.

Примечание. Допускается использование усилителя с линейной амплитудной характеристикой В этом случае при построении графика по п. 2.3.4 значение а возводят в квадрат и используют зависимость а2=ф (#кл$)-

2.3. Проведение измерений

2.3.1.    Замыкают накоротко вход усилителя А и отмечают показание его индикаторного прибора акз. Рекомендуется, изменяя усиление усилителя, устанавливать по индикаторному прибору целое число делений акз на одной трети шкалы прибора. Значение с&ьз необходимо поддерживать плавной регулировкой усиления в течение всего периода измерений.

2.3.2.    С помощью распределительного блока Е подключают контактное устройство X ко входу усилителя А.

2.3.3.    В контактное устройство X поочередно устанавливают калибровочные резисторы из набора R и, открывая вход усилителя, по его выходному прибору отмечают показания си, аг, аз... ап для каждого значения /?клг.

2.3.4.    Строят график зависимости а = ф(^г.ло ).

2.3.5.    В контактное устройство X помещают проверяемый диод и, плавно увеличивая значение прямого тока смещения, устанавливают заданный режим по постоянному току в соответствии с п. 2.1.2.

2.3.6.    Открывают вход усилителя и фиксируют показание ад.

2.3.7.    Замыкают накоротко вход усилителя и с помощью распределительного блока Е, подключают проверяемый диод к схеме PR для измерения гДИф. Проводят измерение гДИф в соответствии с ГОСТ 19656.8-74.

2.3.8.    По графику а = ф(/?:п1о) находят значение эквивалентного шумового сопротивления диода /?шд, соответствующее показанию ад.

2.4.    Обработка результатов

2.4.1.    Вычисляют шумовое отношение УУШ1 в относительных единицах по формуле

(2)

ГДиф

где Гдцф — дифференциальное сопротивление диода, Ом;

Rm„ — эквивалентное шумовое сопротивление диода, Ом.

2.5.    Показатели точности измерений

2.5.1.    Погрешность измерения шумового отношения не должна выходить за пределы ±20% с доверительной вероятностью 0,997.

2.5.2.    Расчет .показателей точности измерения шумового отношения приведен в обязательном приложении 2.

32

ГОСТ 19656.5-74 Стр. 8

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 19656.5-74 |СТ СЭВ 3997—63)

Разд. 1 ГОСТ 19656.5-74 соответствует разд. 1 СТ СЭВ 3997—83.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕН ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМОВОГО ОТНОШЕНИЯ

При расчете погрешности принят -нормальный закон распределения составляющих погрешности и суммарной погрешности.

1. Метод измерения Атш при возбуждении диода СВЧ мощностью.

1.1. Шумовое отношение Nm в относительных единицах вычисляют по формуле

0)

г в их

где гЕНХ —определяют по ГОСТ 19656.3—74, а Яшд — по графику а=ф (#кл5) на линейном его участке, как показано стрелкой на чертеже.

1.2. Интервал погрешности измерения 6Nm с доверительной вероятностью

0,997 определяют по формуле    _

§дгщ_ -р ]/" (8/?Шд)2+(8гвых)2    .    (2)

33

1.3. Для расчета погрешности 6Дшд выразим #Шд через значение ад и котангенс угла <р наклона линейного участка графика (чертеж) к оси

4 R А

абсцисс ctgrp=--:

акз


/?ШД


(ад а1<з)*


R А


(3)


где Ra —эквивалентное шумовое сопротивление усилителя, приведенное к его входу, Ом;

<Хкз — показание индикаторного прибора усилителя при коротком замыкании его входа.

1.4. Логарифмируем формулу (3) и после почленного дифференцирования, полагая значение акв постоянным, с заменой дифференциалов приращиваниями получаем алгебраическую сумму частных составляющих погрешности измерения

1    А/?д

J_ акз    аД    R    А

ад


1.5. Интервал погрешности измерения 6/?Шд с доверительной вероятностью 0,997 определяют по формуле

д= ±


(5)


где бад — погрешность измерения ад во второй трети шкалы прибора класса 1,0, равная ±3%;

<dRA —погрешность определения значения RA, которое определяется по графику (чертеж), как показано пунктирной линией.

Выражение для погрешности 6RA можно записать следующим образом

w* = ± V 5;„ + 5;«.+8г» .    (6)

где 6Кал —погрешность измерения сопротивлений калибровочных резисторов, равная ±1%;

бнекв — погрешность отклонения от квадрэтичности характеристики выходного каскада усилителя, равная ±2%;

6а — погрешность показания индикаторного прибора усилителя при снятии зависимости а=ф (Я клб), равная 6ад.

Подставляя значение 6ад, бкал> бНекв в выражение (6), получаем

8/?а— ±3,5%.

1.6. После подстановки значений 6ад, bRA в формулу (5) выражение для 6/?шд% примет вид

Шд= ± Г• 32+3,52    (7)

У {'-vj

ИЛИ



(8)


ГОСТ 19656.5-74 Стр. 10

1.7. Погрешность дгв ых в соответствии с ГОСТ 19656.3-74 должна быть в пределах ±10%.


8 Nm = ±


(9)


+ 100%


1 8. После подстановки выражения (8) и значения бгвых в формулу (2) получаем искомую погрешность

Из выражения (9) следует, что погрешность 6Nm монотонно увеличивается, если измеряемые значения ад приближаются к акз, что имеет место при малых значениях выходного сопротивления диода гвых. При этом степень нарастания 6Л+ увеличивается при уменьшении угла ср (чертеж), т. е. при увеличении значения Ra-

В таблице приведены значения бNm, которые должны иметь место при измерении Nm диодов с Nш —1 и разными гвых на установках с усилителем, Ra которого равно 600 Ом (что определяет наклон графика), и при акз=30 дел.

При Nm — l д=лв ы х» что позволяет непосредственно определить по графику зависимости а=ф (ЯКлс) значения ад при различных гвых-

'вых.

V дел

5*шд

алш. к

150

37

18

20,5

200

40

14,5

17,6

300

45

11,2

15,0

400

50

9,5

13,8

500

55

8,65

13,2

600

60

7,9

12,9

Значение 6Л+ практически остается неизменным для значений в интервале от 0,8 до 1,2. Из таблицы следует, что для значений гВЫх более 150 Ом погрешность измерения шумового отношения должна быть в пределах ±20%.

2. Метод измерения Nmi при возбуждении диода постоянным током.

2.1. Расчет показателей точности измерения проводят в соответствии с разд. I настоящего приложения, заменив обозначения:

Nui на jVuii, Гвых НЗ Гдиф, бгВых НЭ бГдиф.

Так как погрешность измерения дифференциального сопротивления по ГОСТ 19656.8-74 должна быть в пределах ±7%, то погрешность измерения шумового отношения не должна выходить за пределы ±20%.

35

1

Издание официальное    Перепечатка воспрещена

2

Переиздание (октябрь 1984 г.) с Изменением № 1. атвержденным в июне 1984 г,; Пост № 1946 от 15.06.84 (ИУС9—84).