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.