УДК 621.382.3.083:006.354 Группа Э29
гост
20398.2-741 2
|СТ СЭВ 34(3—81|
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮ 3 А С С Р
ТРАНЗИСТОРЫ ПОЛЕВЫЕ
Метод измерения коэффициента шума
Field-effect transistors Noise figure measurement technique
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 31 декабря 1974 г. № 2852 срок введения установлен
с 01.07.76
Проверен в 1979 г. Срок действия продлен
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на маломощные полевые транзисторы и устанавливает метод измерения коэффициента шума Кш.
Общие условия при измерении коэффициента шума должны соответствовать требованиям ГОСТ 20398.0-74.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3413—81 в части метода измерения коэффициента шума (см. справочное приложение).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. АППАРАТУРА
1.1. Измерительные установки, предназначенные для измере-ния коэффициента шума, должны обеспечивать основную погрешность измерения в пределах ± 1 дБ.
2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ
2.1. Блок-схема измерения коэффициента шума Кш должна соответствовать указанной на чертеже. На приведенной схеме измеряемый транзистор включен по схеме с общим истоком по ле-
Стр. 2 ГОСТ 20398.2-74
ременному току. Допускается проводить измерения /Сш в схеме с общим затвором по переменному току.
2.2. Основные элементы, входящие в схему, должны удовлетворять требованиям, указанным ниже.
2.2.1. Г — генератор шумового или синусоидального сигнала.
В области частот выше 1 МГц рекомендуется применять в качестве генератора Г источник шумового сигнала. Шумовой генератор должен быть откалиброван в единицах напряжения шума, шумовой мощности или относительной шумовой температуры. Допускается калибровка генератора в единицах коэффициента шума. В области частот до 1 МГц допускается использование синусоидального сигнала. Синусоидальный генератор должен быть откалиброван в единицах напряжения. Допускается калибровка сину-
|
|
Г--генератор; Тр1—входной трансформатор полного сопротивления;
выходной трансформатор полного сопротивления; Т%—схема
нейтрализации; У—усилитель; РУ—регистрирующее устройство. |
соидальных генераторов в единицах коэффициента шума. Точность калибровки генераторов должна обеспечивать установленную погрешность измерения коэффициента шума. В области частот выше 1 МГц выходное сопротивление генератора должно быть 50 или 75 Ом. В области частот до 1 МГц выходное сопротивление генератора (Rr ) должно непосредственно включаться в цепь затвора измеряемого транзистора;
Тр1 — входной трансформатор полного сопротивления. Трансформатор предназначен для преобразования выходного сопротивления генератора Г в величину, комплексно-сопряженную входному полному сопротивлению измеряемого транзистора или в оптимальное сопротивление, обеспечивающее минимальное значение коэффициента шума или в нормированное значение сопротивления. В области частот выше 1 МГц рекомендуется применять регулируемые трансформаторы полного сопротивления.
В области частот до 1 МГц вместо Тр1 может быть использован резистивный делитель напряжения;
Тр2 — выходной трансформатор полного сопротивления.
ГОСТ 20398.2-74 Стр 3
В области частот выше 1 МГц рекомендуется применять регулируемые трансформаторы полного сопротивления для обеспечения согласования выходного полного сопротивления измеряемого транзистора с входным полным сопротивлением усилителя У. В области частот до 1 МГц вместо Тр2 может использоваться резистор нагрузки стока измеряемого транзистора;
ТЗ — схема нейтрализации, используется в случае необходимости при измерении на частотах выше 1 МГц для обеспечения стабильности;
У — усилитель. Усилитель должен определять ширину эффективной шумовой полосы, которая не должна превышать 30 % от частоты измерения, если иное не оговорено в стандартах или другой технической документации на конкретные типы полевых транзисторов, должен иметь регулируемый коэффициент усиления и быть линейным. В усилителе должна быть предусмотрена возможность компенсации собственных шумов усилителя, либо производиться их учет.
На частотах выше 1 МГц рекомендуется использовать гетеродинный усилитель;
РУ — регистрирующее устройство. Регистрирующее устройство должно реагировать на среднее квадратическое значение приложенного сигнала. Шкалу регистрирующего устройства рекомендуется градуировать непосредственно в единицах коэффициента шума.
При отсчете измеряемого коэффициента шума по шкале калиброванного генератора Г допускается шкалу РУ градуировать в относительных единицах напряжения, мощности или относительной шумовой температуры в зависимости от калибровочного параметра генератора Г.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Транзистор включают в схему и устанавливают режим по постоянному току.
3.2. При отсчете Кш по шкале генератора Г измерения проводят в следующем порядке.
3.2.1. При выключенном генераторе устанавливают определенное показание (оц) регистрирующего устройства РУ, регулируя усиление усилителя *У.
3.2.2. Включают генератор и изменяют уровень его выходного сигнала до тех пор, пока показания РУ не увеличатся в п раз (например, в 2 раза).
Допускается до включения генератора снизить коэффициент усиления по мощности усилителя У в п раз и затем, включив генератор, изменить уровень ^го выходного сигнала до тех пор, no
il
ка не будет достигнуто прежнее показание (ai) регистрирующего устройства.
3.2.3. Значение Кш отсчитывают по шкале генератора в соответствии с соотношением
и]
4tcTRr (/г-1) 4а;ГЯг (л—I) • Af
среднее квадратическое значение напряжения шума генератора Г на 1 Гд полосы;
Ur—значение синусоидального напряжения генератора;
R гш — мощность шума генератора Г на 1 Гц полосы;
Рг — выходное сопротивление источника сигнала (выходное сопротивление генератора Г или значение сопротивления резистора Rr );
Т — температура в /(;
Af —ширина эффективной шумовой полосы;
Тгш —шумовая температура генератора; к —постоянная Больцмана (к = 1,38*10~23 Дж/К).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.3. При отсчете Кш по шкале регистрирующего устройства РУ измерения производят в следующем порядке.
3.3.1. При включенном генераторе по шкале РУ устанавливают определенное показание (ai), соответствующее выходному уровню сигнала генератора Г.
При этом либо значение сигнала генератора должно не менее чем на 10 дБ превышать приведенный к входу шум измеряемого транзистора, либо должен быть использован модуляционный способ разделения сигнала генератора и собственных шумов транзистора.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
cti— <х3 4KTRr (a,—a3)4tcTRr • Af (at—a2)кТ
3.3.2. Генератор включают и отсчитывают значение Кщ (аг) по шкале РУ в соответствии с соотношением
аг—a 2 T
3.4. Допускается производить измерения Km методом сравнения с использованием калибровочного усилителя с известным коэффициентом шума Кш. Порядок измерения в этом случае должен быть следующим:
3.4.1. При включенном в измерительную схему калибровочном усилителе, регулируя усиление усилителя У по шкале РУ, устанавливают определенное показание (ai), соответствующее ЯСШ0.
ГОСТ 20398.2-74 Стр. 5
3.4.2. Вместо калибровочного усилителя подключают в измерительную схему усилитель с измеряемым транзистором и отсчитывают значение Кш (аг) по шкале РУ в соответствии с соотношением Кт=Т~ ’ Аню-а1
При этом коэффициенты усиления измерительной схемы с калибровочным усилителем и с усилителем на измеряемом транзисторе не должны отличаться более чем на 0,5 дБ.
3.5. Значение коэффициента шума выражают в децибелах или в относительных единицах, причем
Лш(дБ)=Ю1£/Сш.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
Информационные данные о соответствии ГОСТ 20398.2-74 СТ СЭВ 3413—81
ГОСТ 20398.2— /4 полностью соответствует ра?д 8 СТ СЭВ 3413—81. (Введено дополнительно, Изм. № 1),
13
1
Издание официальное Перепечатка воспрещена
2
Переиздание март 1984 г. с Изменением № Д утвержденным в июле 1983 г. (МУС 11—83).
