ГОСТ 18604.26-85
(СТ СЭВ 4757-84)
Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ
Методы измерения временных параметров
Bipolar transistors.
Methods of time parameters measurement
ОКП 62 2300
Дата введения 1986-07-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20 декабря 1985 г. N 4534 срок действия установлен с 01.07.86 до 01.07.91*
Настоящий стандарт распространяется на биполярные транзисторы и устанавливает методы измерения временных параметров: времени задержки
, времени нарастания
, времени включения
, времени рассасывания
, времени спада
, времени выключения
.
Общие требования при измерении и требования безопасности - по ГОСТ 18604.0-83.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4757-84.
1. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ
1.1. Значения временных параметров определяют измерением интервалов времени в соответствии с определениями временных параметров, приведенными в ГОСТ 20003-74.
1.2. Условия и режим измерения временных параметров должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2. АППАРАТУРА
2.1. Временные параметры следует измерять на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт.1.
- генератор однополярных насыщающих импульсов;
- генератор однополярных запирающих
импульсов;
,
- импульсные измерители тока;
- испытуемый транзистор;
- ограничитель
напряжения;
- резистор нагрузки;
,
- делитель напряжения;
,
- резисторы в цепи базы;
- измеритель интервалов времени;
- блокировочный конденсатор;
- источник постоянного напряжения коллектора
Черт.1
Допускается включать импульсные измерители тока в любой части измеряемой цепи.
Конкретную схему измерения приводят в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.2. Параметры импульсов на выходе генераторов
и
в соответствии с диаграммой временных параметров, приведенной на черт.2, должны соответствовать следующим требованиям:
длительность насыщающего импульса
не должна быть менее 1,5
при измерении параметров
,
,
и не менее 5
при измерении параметров
,
,
, где
и
соответственно максимальное время включения и максимальное время рассасывания, которые устанавливают из диапазона измерения конкретной измерительной установки;
длительность фронта насыщающего импульса при измерении параметра
не должна превышать 0,3
, а при измерении параметров
и
- 0,5
, где
- время одного из указанных параметров;
длительность насыщающего импульса в технически обоснованных случаях может быть меньше 5
. Конкретное значение
указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов;
длительность запирающего импульса
не должна быть менее максимального значения
, которое устанавливают из диапазона измерения конкретной измерительной установки;
неравномерность вершины импульса не должна превышать 5% амплитудного значения импульса;
длительность выброса на вершине импульса не должна превышать минимального значения измеряемого интервала времени
, определяемого рабочим диапазоном конкретной измерительной установки;
амплитуда выбросов на вершине импульса не должна превышать 10% амплитудного значения импульса;
длительность изменения полярности тока базы от момента, когда спад насыщающего импульса достигнет уровня 90% амплитудного значения
до момента нарастания запирающего импульса до уровня 90% амплитудного значения
должна быть не более 0,5
, где
- ток базы (насыщающий),
- ток базы (запирающий),
- минимальное значение измеряемого времени спада;
погрешность установки уровней отсчета временных параметров не должна выходить за пределы ±3% по отношению к амплитудному значению импульса
(или
), где
- постоянное напряжение коллектор-эмиттер,
- ток коллектора;
скважность насыщающего импульса и амплитуда напряжения между импульсами должны быть такими, чтобы они не влияли на результаты измерения. Значения их указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов;
погрешность установления амплитуды импульсов токов базы не должна выходить за пределы ±10%.
Черт.2
2.3. Вместо генераторов однополярных импульсов
и
допускается применять импульсные генераторы тока.
Один из генераторов однополярных импульсов может быть заменен источником постоянного напряжения.
При замене генератора
источником постоянного напряжения схему измерительной установки (см. черт.1) модифицируют в схему с постоянным насыщающим и импульсным запирающим токами, а при замене генератора
источником постоянного напряжения - в схему с импульсным насыщающим и постоянным запирающим токами.
При измерении временных параметров
,
и
генератор
может отсутствоват
ь.
2.4. В качестве токосъемных элементов вместо импульсных измерителей тока
и
допускается использовать резисторы, трансформаторы тока и другие элементы, не влияющие на результат измерения временных параметров.
Импульсные измерители тока
и
могут отсутствовать, если обеспечена установленная точность задания токов базы и коллектора.
2.5. Ограничитель напряжения
предназначен для защиты перехода эмиттера транзистора от перенапряжения обратной полярности и для ограничения напряжения холостого хода на зажимах контактного устройства при отключении испытуемого транзистора.
Для транзисторов малой мощности при длительности импульса менее 200 нс ограничитель напряжения в цепи базы испытуемого транзистора может отсутствовать.
2.6. Индуктивность цепи
, Гн, в которой протекают импульсные токи коллектора и эмиттера, рассчитывают по формуле
,
где
- минимальный измеряемый интервал времени;
- значение сопротивления резистора нагрузки.
2.7. Емкость между коллекторным выводом контактного устройства и корпусом
, Ф, для подключения к установке испытуемого транзистора рассчитывают по формуле
.
Емкость между базовым выводом контактного устройства и корпусом
, Ф, для испытуемого транзистора рассчитывают по формуле
*,
где
- минимальное значение тока базы (насыщающего);
- максимальное напряжение насыщения база-эмиттер, указанное в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
2.8. Погрешность сопротивления резисторов
не должна превышать 1%.
2.9. Делители напряжения
,
должны быть компенсированными и не искажать форму выходного сигнала.
2.10. Измеритель интервалов времени
подключают к коллектору или к резистору нагрузки
непосредственно или через делитель напряжения
,
.
Время нарастания переходной характеристики измерителя интервалов времени
не должно быть более 0,3
.
При использовании осциллографа в качестве измерителя интервалов времени
его синхронизация может быть внутренней или внешней от генераторов
или
в зависимости от измеряемого параметра.
Для измерения временных параметров допускается применять внутренние или внешние регулируемые линии задержки.
Пример использования однолучевого осциллографа в качестве измерителя интервалов времени приведен в справочном приложен
ии.
2.11. Погрешность установления импульсного тока коллектора не должна выходить за пределы ±10%.
2.12. Максимально допустимая основная погрешность измерительной установки
при измерении параметров
,
,
длительностью более 5 нс не должна выходить за пределы ±10% конечного значения предела измерения и ±15% измеряемого значения - в начале рабочего участка шкалы.
Максимально допустимая основная погрешность измерительной установки
при измерении параметров
,
,
длительностью более 5 нс не должна выходить за пределы ±15% конечного значения предела измерения и ±20% измеряемого значения - в начале рабочего участка шкалы.
Максимально допустимая основная погрешность измерительной установки с цифровым отсчетом
при измерении значений временных параметров длительностью более 5 нс не должна выходить за пределы ±10% измеряемого значения и ±2 знака младшего разряда дискретного отсчета.
3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
3.1. Испытуемый транзистор подключают к установке и устанавливают режимы измерения, заданные в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов: постоянное напряжение коллектор-эмиттер
, импульсный ток коллектора
, ток базы
(импульсный или постоянный насыщающий ток) для измерения параметров
,
,
, ток базы
(импульсный запирающий ток) для измерения параметров
,
,
, напряжение на ограничителе напряжен
ия
.
3.2. При использовании одноканального осциллографа в качестве измерителя интервалов времени
, его подключают сначала на вход испытуемого транзистора (или на вход генератора
или
) для калибровки начала отсчета, затем на выход испытуемого транзистора для отсчета интервала времени.
3.3. Отсчет производят в соответствии с определениями временных параметров и диаграммой временных параметров (см. черт.2). При этом допускается:
при измерении времени спада устанавливать другие уровни отсчета, что оговаривают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов;
при измерении времени рассасывания и времени выключения за начало отсчета устанавливать момент, когда фронт запирающего импульса достигнет 90% его амплитудного значения;
устанавливать начало отсчета в момент, когда временная диаграмма тока базы пересекает нулевой уровень;
концом отсчета считать момент, когда спад выходного импульса достигнет 90%-ного амплитудного значения.
3.4. Пример измерения временных параметров импульсных транзисторов, у которых
, приведен в справочном приложении.
4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ
4.1. Показатели точности измерения времени задержки, времени нарастания, времени спада и времени рассасывания должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
4.2. Границы интервала
, в котором с установленной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения, определяют по формуле
, при этом
для
;
для
;
для
;
для
,
где
- погрешность задания режима измерения, устанавливаемая в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов;
- погрешность насыщающего тока базы;
- погрешность насыщающего тока коллектора
;
- степень насыщения, определяемая по формуле
;
;
,
где
- степень рассасывания, определяемая по формуле
.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
1. ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОДНОЛУЧЕВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА
В КАЧЕСТВЕ ИЗМЕРИТЕЛЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ
Начало времени рассасывания и времени выключения следует брать от нулевого уровня тока базы при изменении его полярности от плюс
до минус
.
Начало отсчета времени рассасывания и времени выключения допускается устанавливать по кратковременному выбросу на импульсе напряжения
, которое указано в конкретных схемах измерения и вершина которого совпадает с нулевым уровнем тока базы при изменении полярности от плюс
до минус
.
Для более точной фиксации начала отсчета по выбросу напряжения допускается кратковременно увеличивать чувствительность осциллографа.
2. ПРИМЕР ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ
ИМПУЛЬСНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ, У КОТОРЫХ
Отсчет временных параметров производят в соответствии с диаграммой, приведенной на чертеже.
Отсчет ведут по импульсу напряжения коллектора при выполнении следующих условий:
от источника постоянного напряжения коллектора устанавливают напряжение, рассчитываемое по формуле
,
где
- постоянное напряжение коллектор-эмиттер, указанное в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов;
- типовое значение напряжения насыщения коллектор-эмиттер
, указанное в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
