УДК 621.382.3.083:006.354    Группа    Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНД APT СОЮЗА ССР

ТРАНЗИСТОРЫ ПОЛЕВЫЕ

Метод измерения крутизны характеристики

Field-effect transistors.

Forward transconductance measurement technique

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 31 декабря 1974 г. N9 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 крутизны характеристики S на малом сигнале. (Сигнал считается малым, если при уменьшении его амплитуды в два раза изменение параметра не выходит за пределы погрешности измерения).

Общие условия при измерении крутизны характеристики должны соответствовать требованиям ГОСТ 20398.0-74.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3413—81 в части метода измерения крутизны характеристики (см. справочное приложение 1).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. АППАРАТУРА

1.1. Измерительные установки, предназначенные для измерения крутизны характеристики S, должны обеспечивать основную погрешность измерения в пределах ± 10 % от конечного значения рабочей части шкалы. Для измерительных установок с цифровым отсчетом основная погрешность измерения должна быть в пределах ± (8+0,7    )%,    где    S_x—    значение    измеряемой    крутиз-

_ •>^{2 1}

ны, о _Пр_ед — конечное значение установленного предела измерения.

C2, CJ—конденсаторы Vi, Vi—измерители напряжения, Л—измеритель тока, Д6<-источник постоянного напряжения. Черт. 3

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.2. Основные элементы, входящие в схемы черт. 1, 2 и 3, должны удовлетворять следующим требованиям:

Г — генератор синусоидального напряжения или импульсного напряжения типа «меандр» фиксированной частоты. Частота генератора выбирается равной одной из частот в диапазоне 20— 20000 Гн;

Rl, R2 — резисторы делителя. Точность определения отноше-

R ~\~R

ния -W ²-должна обеспечивать установленную погрешность *<₂

измерения крутизны.

Значение сопротивления + в схеме черт. 1 должно не менее чем в 100 раз превышать значение выходного сопротивления генератора Г, если входные сопротивления схемы в обоих по ложениях переключателя В отличаются не более чем на 1 %;

/?_к —резистор в цепи калибровки. Резистор выбирается с точностью, обеспечивающей заданную погрешность измерения. Значение R_K должно не менее чем в 100 раз превышать значение выходного сопротивления генератора Г, если входные сопротивления схемы в обоих положениях переключателя В отличаются не более чем на 1 %. Значение сопротивления tR _к должно не менее чем в 100 раз превышать значение резистора /?_н;

R3—резистор в цепи затвора измеряемого транзистора.

Значение сопротивления резистора R3 должно не менее чем в 100 раз превышать значение сопротивления резистора R2.

Падение постоянного напряжения на резисторе R3 от протекания тока затвора при задании режима по постоянному напряжению затвора и стока не должно превышать амплитуды переменного напряжения на затворе измеряемого транзистора, обеспечивающей условие малого сигнала.

16

ГОСТ 20398.3-74 Стр. 4

Допускается использование разделительного трансформатора между генератором Г и входом измеряемого транзистора вместо конденсатора С1 и резистора R3, при этом должна обеспечиваться заданная погрешность измерения. Вместо резистора R3 можно использовать делитель Rl, R2. В этом случае делители Rl, R2 подключаются к генератору Г через конденсатор С1, а конденсаторы С/ и С2 должны удовлетворять следующим условиям:

<»с, ^0,1

R „ — резистор нагрузки, значение которого должно удовлетворять условию

о О,¹

*„< ■    —— в случае калибровки с транзистором;

г. /    0,01

—--в случае калибровки без транзистора,

628И

где gf_22H-“ наибольшее значение активной составляющей выходной проводимости измеряемого транзистора.

Значение R_H в схеме черт. 2 должно определяться с точностью, обеспечивающей заданную погрешность измерения крутизны характеристики S и удовлетворять следующему условию

R *

60S    ’

где 5 — наибольшее значение крутизны характеристики измеряемого транзистора.

Допускается шунтировать резистор R_H в схеме черт. 2 индуктивностью или настроенным контуром (для пропускания постоянной составляющей), при этом должна обеспечиваться заданная погрешность измерения;

Cl, С2, С3> С_к —конденсаторы, емкости которых должны удовлетворять следующим условиям:

<0,3/?,

<0,1/?,;

Конденсатор СЗ может отсутствовать, если сумма внутреннего сопротивления источника питания цепи стока и сопротивления измерителя тока А на частоте измерения не превышает 0,01 R_ti ИП — измеритель напряжения с регулируемой чувствительностью. Допускается применение ИП с нерегулируемой чувствительностью; в этом случае должна регулироваться амплитуда выходного напряжения генератора. Шка-

17

Стр. 5 ГОСТ 20398.3-74

ла ИП может быть непосредственно отградуирована в единицах крутизны характеристики S. Входное сопротивление измерителя напряжения ИП должно не менее чем в 100 раз превышать сопротивление резистора R2 (для схемы черт. 2);

Тр — трансформатор. Изменение коэффициента трансформации при изменении величины постоянной составляющей тока стока измеряемого транзистора от нуля до наибольшей возможной должно обеспечивать заданную точность измерения. Допускается применение дросселя вместо трансформатора Тр, при этом должна обеспечиваться установленная погрешность измерения;

AU₃ — источник постоянного напряжения. Точность определения величины AU_z должна быть такой, чтобы погрешность измерения не превышала установленного значения.

2.3.    Падение напряжения от протекания постояной составляющей тока стока на первичной обмотке трансформатора и измерителе тока в схеме черт. 1, а также на измерителе тока в схеме черт. 2 не должно превышать 1,5% от постоянного напряжения на стоке измеряемого транзистора. В схеме черт. 2 это условие должно выполняться с учетом падения напряжения на сопротивлении R _н от протекания постоянной составляющей тока стока.

Если R_H в схеме черт. 1 также удовлетворяет этим требованиям, то трансформатор в этой схеме может отсутствовать. В этом случае сигнал на ИП должен сниматься через конденсатор, требования к которому аналогичны требованиям к СЗ.

2.4.    Если указанные в п. 2.3 условия не выполняются, необходимо увеличивать напряжение источника в цепи стока на значение, равное падению напряжения на упомянутых цепях.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.5.    Система калибровки может отличаться от приведенной на черт. 1, 2 и 3, если она обеспечивает правильное соотношение между амплитудой сигнала генератора и чувствительностью измерителя напряжения, точность измерения и удобство в работе.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Измерения производят в следующем порядке.

Транзистор включают в схему и устанавливают режим по постоянному току.

Переключатель В устанавливают в положение /. В схеме черт. 1 и 2, изменяя либо чувствительность измерителя напряжения, либо напряжение генератора, устанавливают определенное

18

ГОСТ 20398.3-74 Стр. 6

значение напряжения Ui по измерителю напряжения ИП. В схеме черт. 3 отсчитывают показание I_t по измерителю тока А.

Переключатель В устанавливают в положение 2 и отсчитывают значение напряжения U2 по измерителю ИП в схеме черт. 1 и 2, а в схеме черт. 3 отсчитывают значение h по измерителю тока А.

3.2.    В схеме черт. 1 и 2 допускается производить калибровку (положение 1 переключателя) в отсутствии измеряемого транзистора, при этом погрешность измерения не должна превышать установленной величины.

3.3.    Крутизну характеристики S определяют по формулам:

1 и. Як я. ■ Ut ■ 1 R% иа я„ Ях+Я4 ‘ и. С—„ (^з - у -Л) V//

для схемы черт. 1, для схемы черт. 2, для схемы черт. 3.

с.ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Информационные данные о соответствии ГОСТ 20398.3-74 СТ СЭВ 3413—81.

ГОСТ 20368.3-74 полностью соответствует разд. 7 СТ СЭВ 3413—81.

19

Стр. 7 ГОСТ 20398.3-74

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Измерение мостовым методом

I. Аппаратура

Схема измерения крутизны характеристики приведена на чертеже

Rt, Я2—резисторы, VT—измеряемый транзистор; CJt С2, СЗ, С4— конденсаторы; Е—измерительный мост, PVl, РV2—измерители напряжения; ЯЛ—измеритель тока

2.    Подготовка к измерению

Значения емкостей конденсаторов С1 и С2 должны удовлетворять условиям;

соС_х»^_11ц;

Значение сопротивления резисторов R1 и R2 должно быть много больше внутреннего сопротивления моста н в то же время меньше значения параметра

Входное сопротивление измерителя напряжения PV2 должно быть в 100 раз больше сопротивления резистора R2.

Значение емкостей конденсаторов СЗ и С4 должны удовлетворять условиям:

озС₄»(К_Ш1и| *

Внутреннее сопротивление измерителя напряжения PV2 должно быть во

^    ^UDS

много раз больше отношения —;-.

¹ D

3.    Проведение измерения

Мост балансируют. Включают в схему измеряемый транзистор, устанавливают заданный в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов режим постоянного тока, затем мост снова балансируют и считывают показания параметра S.

Приложения 1 и 2 (Введены дополнительно, Изм. № 1).

1

2

Издание официальное    Перепечатка воспрещена