ГОСТ 18604.24-81
Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ
Метод измерения выходной мощности,
коэффициента усиления по мощности
и коэффициента полезного действия коллектора
Transistors bipolar high-frequency.
Techniques for measuring output power, power gain and collector efficiency*
______________
* Наименование стандарта. Измененная редакция, Изм. N 1.
Дата введения 1982-07-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 2 апреля 1981 г. N 1767 срок действия установлен с 01.07.82 до 01.07.87*
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 1985 г.
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19.06.89 N 1726 с 01.01.90
Настоящий стандарт распространяется на биполярные мощные высокочастотные линейные и высокочастотные генераторные транзисторы и устанавливает метод измерения выходной мощности
, коэффициента усиления по мощности
и коэффициента полезного действия коллектора
в схеме генератора с независимым возбуждением (усилителя).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ
1.1. Выходную мощность определяют измерением мощности в нагрузке, которую отдает транзистор на заданной частоте в схеме генератора (усилителя).
Коэффициент усиления по мощности определяют вычислением отношения выходной мощности к мощности сигнала, поступающего на вход транзистора.
Коэффициент полезного действия определяют вычислением отношения выходной мощности к мощности, потребляемой транзистором от источника питания коллектора.
1.2. Измерения производят в непрерывном режиме при однотоновом или двухтоновом сигнале. Характер сигнала указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
Допускается проводить измерение в импульсном режиме. Требования к импульсному режиму измерения указывают в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
1.3. Напряжение источников питания коллектора и базы, уровень входной и выходной мощности, частоту, на которой производят измерения, указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
1.1-1.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.4. Измеряемый транзистор включают в контактное согласующее устройство по схеме с общим эмиттером или с общей базой. Конкретную схему указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2. АППАРАТУРА
2.1. Выходную мощность, коэффициент усиления по мощности и коэффициент полезного действия коллектора следует измерять на установке, электрическая структурная схема которой должна соответствовать приведенной на чертеже.
- генератор переменного сигнала;
- измеритель входной мощности:
,
- источники питания постоянного напряжения;
- контактное согласующее устройство с измеряемым транзистором;
- измеритель выходной мощности
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. Генератор переменного сигнала
(далее - генератор) должен обеспечивать на согласованной нагрузке мощность не менее чем на 20% больше мощности, определяемой соотношением
,
где
- значение выходной мощности, указанное в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов;
- минимальное значение коэффициента усиления по мощности, указанное в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.3. Генератор переменного сигнала
должен обеспечивать плавную регулировку амплитуды сигнала.
Допускаемое отклонение частоты однотонового сигнала не должно выходить за пределы ±3%, а для двухтонового сигнала стабилизация частоты должна обеспечиваться с помощью кварцевых резонаторов и не должна выходить за пределы ±0,3%.
Разность частот генератора двухтонового сигнала должна быть не более 10 кГц.
2.4. Измеритель входной мощности
должен обеспечивать измерение мощности на входе измеряемого транзистора
.
С целью упрощения процесса настройки входной цепи в измеритель входной мощности вводят индикатор отраженной волны.
Способ и порядок градуировки измерителя входной мощности указывают в технической документации на измерительные установки конкретных типов.
Входную мощность
можно определять в соответствии с градуировочным графиком по положению регулятора амплитуды сигнала генератора
. При этом значение входной мощности определяют как мощность сигнала генератора
, которую он обеспечивает при включении на согласованную нагрузку.
2.5. Для уменьшения влияния нагрузки на генератор
включают аттенюатор, который может входить в схему генератора
или быть отдельным внешним элементом, включенным после генератора. Коэффициент ослабления аттенюатора определяют на частоте измерения и выбирают с учетом уровня рассеиваемой мощности.
2.3-2.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.6. Источники питания
и
должны обеспечивать заданное напряжение с пульсацией в пределах ±2%. Внутреннее сопротивление источника питания
должно быть не более 0,75 Ом.
Источник питания
может отсутствовать, при этом включают индуктивность между эмиттерным и базовым выводами.
2.7. Контактное согласующее устройство
должно обеспечивать необходимые пределы перестройки входной и выходной цепей для достижения согласования на входе и оптимальной настройки на выходе измеряемого транзистора. Контактное согласующее устройство должно обеспечить отвод тепла от корпуса измеряемого транзистора.
Примеры схем контактного согласующего устройства приведены в справочном приложении. Конкретные схемы и требования к элементам контактного согласующего устройства должны быть указаны в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.8. Измеритель выходной мощности
измеряет выходную мощность
.
Для измерения выходной мощности транзистора допускается использовать калиброванную нагрузку
с измерителем высокочастотного тока
, включенную на выход измеряемого транзистора.
Способ и порядок калибровки измерителя выходной мощности
указывают в технической документации на измерительные установки конкретных типов.
При необходимости перед измерителем мощности включают калиброванный аттенюатор с допускаемой мощностью рассеяния не меньше, чем измеряемая.
2.9. Внутреннее сопротивление генератора
, входные и выходные сопротивления измерителя входной мощности и калиброванную нагрузку выбирают равными 50 или 75 Ом.
2.8, 2.9. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.10. При необходимости контроля спектра выходного сигнала в схему измерения перед измерителем выходной мощности включают анализатор спектра.
2.11. Основная погрешность измерительных установок, предназначенных для измерения выходной мощности, не должна выходить за пределы ±10%.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.12. При поиске оптимальной настройки входной или выходной цепи контактного согласующего устройства измеряемый транзистор может подвергаться перегрузке по напряжению и по рассеиваемой мощности, что приводит в отдельных случаях к выходу из строя транзистора, не имеющего скрытых дефектов и удовлетворяющего всем требованиям технической документации. Таким образом, выход из строя транзистора в процессе настройки контактного согласующего устройства не дает оснований делать вывод о том, что качество транзистора не удовлетворяет требованиям технической документации.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
3.1. Перед измерением включают систему принудительного охлаждения измеряемого транзистора.
3.2. Включают измеряемый транзистор в контактное согласующее устройство.
3.3. Источником питания постоянного напряжения
устанавливают напряжение коллектор-база
, указанное в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
3.4. Генератором
устанавливают мощность на входе измеряемого транзистора так, чтобы при этом значение выходной мощности
в нагрузке было на 15-20% ниже уровня, указанного в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.5. Источником питания постоянного напряжения
устанавливают напряжение эмиттер-база
, указанное в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
3.6. Уровень входной мощности увеличивают до получения уровня выходной мощности, указанного в технических условиях на транзисторы конкретных типов, и при необходимости, методом последовательного приближения производят окончательную настройку входной и выходной цепей контактного согласующего устройства. Порядок достижения оптимальной настройки измеряемого транзистора указывают в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.7. Измеряют входную мощность
, выходную мощность
и постоянный ток коллектора
.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Значение выходной мощности
транзистора определяют по показаниям измерителя мощности
. При включении измерителя мощности
через аттенюатор выходную мощность транзистора определяют из соотношения
,
где
- показания выходной мощности индикатора измерителя мощности
;
- коэффициент ослабления аттенюатора на входе измерителя мощности.
Если во входной и в выходной согласующих цепях измеряемого транзистора возникают потери мощности, то при определении
,
и
вводят соответствующие поправки.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2. При использовании в схеме калиброванной нагрузки
с последовательно включенным измерителем высокочастотного тока расчет выходной мощности производят по формуле
.
4.3. Если в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов указаны выходная мощность в пике огибающей
, то для определения выходной мощности используют соотношение
, то для определения выходной мощности используют соотношение
.
4.4. Коэффициент усиления по мощности определяют по формуле
с погрешностью в пределах ±15%.
4.5. Коэффициент полезного действия коллектора определяют как отношение
с погрешностью в пределах ±12%,
где
- мощность источника питания коллектора, определяемая по формуле
.
Значение
определяют в том же режиме, при котором измеряют
.
5. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ
5.1. Показатели точности измерения
,
и
должны соответствовать установленным в технических условиях на транзисторы конкретных типов.
5.2. Границы интервала, в котором с установленной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения
определяют по формуле
,
где
- основная погрешность измерителя выходной мощности
;
,
,
- погрешности задания напряжения на коллекторе, частоты измерения и температуры окружающей среды, определенные с вероятностью 0,997;
,
,
- коэффициенты влияния напряжения, частоты измерения и температуры окружающей среды на значение измеряемой выходной мощности
.
5.3. Границы интервала, в котором с вероятностью 0,997 находится погрешность измерения
,
определяют по формуле
,
где
,
,
- коэффициенты влияния напряжения, частоты измерения и температуры окружающей среды на значение измеряемого коэффициента усиления по мощности
.
5.4. Границы интервала, в котором с вероятностью 0,997 находится погрешность измерения
,
определяют по формуле
,
где
,
,
- коэффициенты влияния напряжения, частоты измерения и температуры окружающей среды на значение определяемого коэффициента полезного действия
.
Раздел 5. (Введен дополнительно, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
СХЕМЫ КОНТАКТНОГО СОГЛАСУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
1. С П-образной схемой согласования выходной цепи измеряемого транзистора
,
,
,
,
,
- конденсаторы;
,
,
- катушки индуктивности;
- дроссель;
- измеряемый транзистор
Черт.1
Элементы
,
,
служат для согласования входного сопротивления транзистора с выходным сопротивлением генератора
.
Элементы
,
,
,
служат для согласования выходного сопротивления транзистора с входным сопротивлением измерителя мощности
.
Катушку индуктивности
используют для задания питания по постоянному току выходной цепи транзистора.
Дроссель
служит для задания питания по постоянному току входной цепи транзистора.
Конденсатор
используют для ослабления сигнала, поступающего в анализатор спектра.
2. С Т-образной схемой согласования выходной цепи измеряемого транзистора.
Черт.2
Назначение и требования к элементам схем должны соответствовать п.1 настоящего приложения.
