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*

________________

     * Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта СССР от 17.09.91 N 1455 (ИУС N 12, 1991 год). - Примечание изготовителя базы данных.
     
     
     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 отсутствовать.
     
     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
     

*,

     
________________

     * Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

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 приложении.
     
     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 напряжения .
     
     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.