ГОСТ 20398.3-74
Транзисторы полевые. Метод измерения крутизны характеристики

ГОСТ 20398.3-74*
(CT СЭВ 3413-81)

Группа Э29

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТРАНЗИСТОРЫ ПОЛЕВЫЕ

Метод измерения крутизны характеристики

Field-effect transistors. Forward transconductance measurement technique

Дата введения 1976-07-01

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 31 декабря 1974 г. N 2852 срок введения установлен с 01.07.76

Проверен в 1979 г. Срок действия продлен до 01.07.86**

________________

** Ограничение срока действия снято по протоколу Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 2, 1993 год). - Примечание изготовителя базы данных.

* ПЕРЕИЗДАНИЕ март 1984 г. с Изменением N 1, утвержденным в июле 1983 г. (ИУС 11-83).


Настоящий стандарт распространяется на маломощные полевые транзисторы и устанавливает метод измерения крутизны характеристики 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*.
______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 20398.0-83. - Примечание изготовителя базы данных.

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

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. АППАРАТУРА

1. АППАРАТУРА

1.1. Измерительные установки, предназначенные для измерения крутизны характеристики , 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 ±%, где - значение измеряемой крутизны, - конечное значение установленного предела измерения.

2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ

2.1. Принципиальная электрическая схема измерения крутизны характеристики должна соответствовать* на черт.1, 2 или 3.
_______________
* Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Примечание. В лабораторных условиях допускается измерять крутизну характеристики мостовым методом (см. справочное приложение 2).

- генератор; , , , , - резисторы; , , , - конденсаторы; - трансформатор; - измеритель тока; , , - измерители напряжения; - переключатель

Черт.1

- генератор; , , , - резисторы; , , - конденсаторы; - измеритель тока; , , - измерители напряжения; - переключатель

Черт.2

, - конденсаторы; , - измерители напряжения; - измеритель тока; - источник постоянного напряжения

Черт.3

(Измененная редакция, Изм. N 1).

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

- генератор синусоидального напряжения или импульсного напряжения типа "меандр" фиксированной частоты. Частота генератора выбирается равной одной из частот в диапазоне 20-20000 Гц;

, - резисторы делителя. Точность определения отношения должна обеспечивать установленную погрешность измерения крутизны.

Значение сопротивления () в схеме черт.1 должно не менее чем в 100 раз превышать значение выходного сопротивления генератора , если входные сопротивления схемы в обоих положениях переключателя отличаются не более чем на 1%;

- резистор в цепи калибровки. Резистор выбирается с точностью, обеспечивающей заданную погрешность измерения. Значение должно не менее чем в 100 раз превышать значение выходного сопротивления генератора , если входные сопротивления схемы в обоих положениях переключателя отличаются не более чем на 1%. Значение сопротивления должно не менее чем в 100 раз превышать значение резистора ;

- резистор в цепи затвора измеряемого транзистора.

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

Падение постоянного напряжения на резисторе 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.

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

;

,

- резистор нагрузки, значение которого должно удовлетворять условию

- в случае калибровки с транзистором;

- в случае калибровки без транзистора,

где - наибольшее значение активной составляющей выходной проводимости измеряемого транзистора.

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

,

где - наибольшее значение крутизны характеристики измеряемого транзистора.

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

, , , - конденсаторы, емкости которых должны удовлетворять следующим условиям:

; ;

; .

Конденсатор может отсутствовать, если сумма внутреннего сопротивления источника питания цепи стока и сопротивления измерителя тока на частоте измерения не превышает 0,01;

- измеритель напряжения с регулируемой чувствительностью. Допускается применение с нерегулируемой чувствительностью; в этом случае должна регулироваться амплитуда выходного напряжения генератора. Шкала может быть непосредственно отградуирована в единицах крутизны характеристики . Входное сопротивление измерителя напряжения должно не менее чем в 100 раз превышать сопротивление резистора (для схемы черт.2);

- 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 , при этом должна обеспечиваться установленная погрешность измерения;

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

2.3. Падение напряжения от протекания постоянной 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 от протекания постоянной составляющей тока стока.

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

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. N 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 устанавливают в положение 1. В схеме черт.1 и 2, изменяя либо чувствительность измерителя напряжения, либо напряжение генератора, устанавливают определенное значение напряжения по измерителю напряжения . В схеме черт.3 отсчитывают показание по измерителю тока .

Переключатель устанавливают в положение 2 и отсчитывают значение напряжения по измерителю в схеме черт.1 и 2, а в схеме черт.3 отсчитывают значение по измерителю тока .

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 определяют по формулам:

- для схемы черт.1,

- для схемы черт.2,

- для схемы черт.3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). Информационные данные о соответствии ГОСТ 20398.3-74 СТ СЭВ 3413-81

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

ГОСТ 20398.3-74 полностью соответствует разд.7 СТ СЭВ 3413-81.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (справочное). Измерение мостовым методом

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

1. Аппаратура

Схема измерения крутизны характеристики приведена на чертеже.

, - резисторы; - измеряемый транзистор; , , , - конденсаторы; - измерительный мост; , - измерители напряжения; - измеритель тока

2. Подготовка к измерению

Значения емкостей конденсаторов и должны удовлетворять условиям:

;

.

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

.

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

Значение емкостей конденсаторов и должны удовлетворять условиям:

;

.

Внутреннее сопротивление измерителя напряжения должно быть во много раз больше отношения .

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 .

Приложения 1 и 2 (Введены дополнительно, Изм. N 1).