ГОСТ 19656.3-74 Диоды полупроводниковые СВЧ смесительные. Методы измерения выходного сопротивления на промежуточной частоте

УДК 621.382.2.083.8 : 006.354 Группа Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ СМЕСИТЕЛЬНЫЕ

Методы измерения выходного сопротивления на промежуточной частоте

ГОСТ

19656.3-74*

Semiconductor UHF mixer diodes. Measurement

methods of output impedance at an (CT СЭВ 3408—81)

intermediate frequency

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 29 марта 1974 г. № 753 срок введения установлен

с 01.07.75

Проверен в 1982 г. Постановлением Госстандарта от 25.01.83 № 387 срок действия продлен

до 01.07.87

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на полупроводни,новые диоды СВЧ смесительные и устанавливает в диапазоне частот от 0,3 до 300 ГГц следующие методы измерения выходного сопротивления на промежуточной частоте R_Bblx’

метод сравнения;

метод импедансного моста.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3408—81 (см. справочное приложение 1) и Публикации МЭК 147—2К в части принципа измерения.

Общие условия при измерении должны соответствовать требованиям ГОСТ 19656.0—74 и настоящего стандарта.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. МЕТОД СРАВНЕНИЯ

Измерение выходного сопротивления диодов г_ВЬ1Х данным методом производят как на звуковых частотах, так и непосредственно на промежуточной частоте.

1.1. Условия и режим измерения

1.1.1. Условия и режим измерения — по ГОСТ 19656.0—74.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.1.2. (Исключен, Изм. № 2).

Издание официальное Перепечатка воспрещена

★

* Переиздание (октябрь 1984 г.) с Изменениями № 1, № 2, утвержденными

в июле 1976 г., январе 1983 г.; Пост. № 387 от 25.01.83 (МУС № 7—1976 г.,

ИУС № 5—1983 г.).

1.2. Аппаратура

1.2.1. Измерение выходного сопротивления .проводят на установке, структурная схема (которой-приведена на черт. 1.

GW—генератор СВЧ мощности; PF—частотомер; ITS— ферритовый вентиль; G—генератор переменного тока;

переменный аттенюатор; PW—измеритель мощности; XW—измерительная диодная камера; R2—калибровочный резистор; Cl, СЗ—разделительные конденсаторы; RJ— добавочный резистор; L, С2—резонансный контур; А— усилитель переменного тока; Я—измерительный прибор; РА—миллиамперметр; S—переключатель.

Черт. 1

1.2.2. Основные элементы, входящие в структурную схему, должны соответствовать следующим требованиям.

1.2—1.2.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

1.2.2.1. Генератор .переменного тока G должен иметь: выходное сопротивление, удовлетворяющее неравенству

/?G ^ 50гвых, ггах>

где Твы^щах — наибольшее возможное значение выходного сопротивления измеряемых диодов; относительная нестабильность тока за Г5 мин в пределах ±1%.

1.2.2.2. С7, СЗ — раздельные конденсаторы. Емкость конденсаторов должна удовлетворять одному из неравенств:

_1_ г_{вых m}j_n

2 к/С\ ^ 50

или

1_ ^ ”вых _mt_n

2 */С₃ ^ 50

где f — частота генератора тока;

‘вых, min — наименьшее возможное значение выходного сопротивления измеряемых диодов.

1.2.2.3. L и С2 — индуктивность и емкость резонансного контура, резонансное сопротивление которого /?_рсз, кп на частоте гене-ратора тока G должно удовлетворять неравенству

R

рез,кп

20 г

выхmax*

1.2.2.4. Усилитель А должен быть настроен на частоту генератора тока. Его входное сопротивление R_BX должно удовлетворять неравенству

Явк ^^”иых max-

Амплитудная характеристика — линейная (относительное отклонение от линейности не должно выходить за пределы ±2%).

1.2.2.5. Сумма сопротивления (R1+R_L + /?_Вн) должна быть равна Rjj_0Cy

где Rl — активное сопротивление катушки индуктивности;

Rbh — внутреннее сопротивление миллиамперметра РА\

R — сопротивление нагрузки диода по постоянному току.

Значение суммы сопротивлений должно быть установлено с относительной погрешностью ±1%.

1.2.2.6. Измерительные приборы Я и РА должны иметь класс точности не хуже 1.

1.2.2.7. R2 — калибровочный резистор, значение его сопротивления должно находиться в пределах выходных сопротивлений измеряемых диодов.

Относительная погрешность определения R2 не должна выходить за пределы ±0,5%.

1.2—1.2.2.7. (Измененная редакция, Изм. № 2).

1.2.2.8. (Исключен, Изм* № 2).

1.2.2.9. При измерениях на промежуточных частотах допускается отклонение от требований л,гг. 1:2.2.4, 1.2.2.5, при этом основная погрешность измерения г_вых должна находиться в указанных /пределах.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

1.3. Проведение измерения

1.3.1. В положении / переключателя S устанавливают заданный по СВЧ мощности и частоте режим измерения.

1.3.2. Вставляют диод в измерительную диодную камеру и по миллиамперметру РА отмечают значение выпрямленного тока

Яп-

1.3.3. Включают генератор переменного тока G, при этом относительное увеличение выпрямленного тока Яш вызываемое сигналом, подаваемым на испытываемый диод, должно быть не более 2%.

1.3.4. Переводят переключатель 5 в положение 2 и, изменяя усиление усилителя, добиваются показания прибора Н, условно соответствующего значения сопротивления R2.

1.3.5. Переводят переключатель 5 в положение 1 и по шкале прибора Н отсчитывают .значение г_вых.

1.3.6. При использовании генератора переменного тока с частотой, близкой или равной промежуточной, калибровочный резистор R2 должен монтироваться в корпус диода и при калибровке устанавливаться в измерительную диодную камеру.

1.3.1. —1.3.6. (Измененная редакция, Изм. № 2).

1.4. Показатели точности измерений

1.4.1. Погрешность измерения выходного сопротивления при промежуточной частоте не более 0,12 ГГц в диапазоне частот от 0,3 до 37,5 ГГц должна быть в (пределах ±8% с доверительной вероятностью 0,997. В диапазоне частот от 37,5 до 300 ГГц погрешность измерения должна соответствовать установленной в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.

1.4.2. Расчет погрешности измерения выходного сопротивления на промежуточной частоте приведен в справочном приложении 2.

1.4. —1.4.2. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

2. МЕТОД ИМПЕДАНСНОГО МОСТА

2.1. Аппаратура

2.1.1. Аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТ 19656.0—74.

2.1.2. Основная относительная погрешность измерения выходного сопротивления методом им:педансното моста не должна выходить за пределы ±10%.

2.2. Аппаратура

2.2.1. Измерение выходного сопротивления проводят на установке, структурная схема которой приведена на черт. 2.

L

GW—генератор СВЧ мощности; pF—частотомер; WS—ферритовый вентиль; WU—переменный аттенюатор; R1—добавочный резистор; PW—измеритель мощности; XW—измерительная диодная камера; L, С1—резонансный контур; С 2—разделительный конденсатор; М— мост переменного тока; РЛ—миллиамперметр.

2.2.2. Основные элементы, входящие в структурную схему, должны соответствовать следующим требованиям.

2.2— 2.2.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.2.2.1. Требования к резонансному контуру L, С1 и к разделительному конденсатору С2 — по пн. 1.2.2.2 и 1.2.2.3.

2.2.2.2. Мост переменного тока должен обеспечивать измерение активной составляющей выходного сопротивления измеряемого диода в пределах ожидаемых значений г_Вых- При этом измерения можно осуществлять как в диапазоне звуковых частот, так и непосредственно на промежуточной частоте. Относительная (погрешность измерения моста не должна выходить за пределы ±5%.

2.2.2.3. Измерительный прибор РА должен иметь класс точности не хуже 1.

2.2.2.2, 2.2.2.3. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.2.24. (Исключен, Изм. № 2).

2.3. Проведение измерения

2.3.1. Устанавливают заданный по СВЧ мощности и частоте режим измерения.

2.3.2. Вставляют диод в измерительную диодную камеру и по миллиамперметру отмечают значение выпрямленного тока /_вп.

2.3.3. Включают мост переменного тока и устанавливают частоту измерения, при этом сигнал, подаваемый от моста на измеряемый диод, должен вызывать относительное увеличение выпрямленного тока /_вп не более чем на .2%.

2.3.4. С помощью моста определяют значение активной составляющей выходного сопротивления диода г_вых.

2.3.2— 2.3.4. (Измененная редакция, Изм. № 2).

2.4. Показатели точности измерений

2.4.1. Погрешность измерения выходного сопротивления в диапазоне частот от 0,3 до 37,5 ГГц должна быть в пределах ±10% с доверительной вероятностью 0,997. В диапазоне частот от 37,5 до 300 ГГц показатели точности измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.

2.4.2. Расчет погрешности измерения выходного сопротивления на промежуточной частоте приведен в справочном приложении 2*

2.4—2.4.2. (Введены дополнительно, Изм. № 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 19656.3—74

СТ СЭВ 3408—$1

ГОСТ 19656.3—74 соответствует разд. 3, 4 СТ СЭВ 3408—81.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

НА ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЕ

1. Метод сравнения

1.1. Погрешность измерения г_вых рассчитывают по формуле

± ~\/~ ⁵кал“Ь^отс *

где б_Кал —погрешность калибровки шкалы измерительного прибора Н;

боте — погрешность отсчета значения г_вых по шкале измерительного прибора Н.

1.2. Погрешность б_Кал вычисляют по формуле

&кал=±1^{/Л 6}рез+⁵ус+®и.п > (²)

где брез — погрешность, с которой известно значение сопротивления калибровочного резистора R2;

бус — погрешность, обусловленная отклонением от линейности амплитудной характеристики усилителя А;

би.п —-погрешность -показания измерительного прибора Н,

1.3. Погрешность 6₀тс определяют по формуле

Ь_0тс=±]/~ ^ген + ^SР+⁵ус+^и.п * (³)

где бген — погрешность за счет нестабильности тока генератора;

бр —составляющая погрешности за счет неточности установления, поддержания и контроля уровня мощности с коэффициентом влияния 1.

1.4. Подставляя в формулу (1) значения формул (2), (З_т), получаем

^ ВЫХ —

±v

’рез+^Вген+⁵Р+^2г,ус+²⁵и.п

(4)

Погрешность б_рез=±0,5%.

ПоГреШНОСТЬ бген = ± 1 %.

Погрешность бр (см. ГОСТ 19656.0—74) для уровней мощности

щ-з—5-10-3 в_т (_чт0 соответствует режимам измерений смесительных диодов) равна ±7%.

Погрешность 6_ус = ±2%.

Погрешность б_и п при намерении на средине шкалы прибора класса 1,0 равна ±2%.

1.5. Подставляя в формулу (4) значения б_рез, б_Ген, бР, б_ус, б_и п, получаем

бгв ьг х ⁼ — 8 %.

2. Метод измерителыного моста переменного тока

2.1. Погрешность измерения г_Вых рассчитывают по формуле

вых— ± &мН~^²Р “Н>с * (5)

где бм — погрешность моста переменного тока;

бр — составляющая погрешности за счет неточности установления, поддержания и контроля уровня мощности с коэффициентом влияния 1; 6с — систематическая погрешность, вызванная шунтирующим действием цепочки /?шунт = ^реа.кв. и действием разделительной емкости С2 (см. черт. 2 настоящего стандарта) на частоте измерения /изм.

2.2. Погрешность б_м в соответствии с настоящим стандартом равна ±5%.

2.3. Погрешность 6Р (см. ГОСТ 19656.0—74) равна ±7%.

2.4. Погрешность 6_С вычисляют по формуле

„ Гвых ^ИЗМ

°с=-, (6)

Гвых

где /?жзм — сопротивление, измеренное мостам, определяют по формуле

г, __^шунт Г Вых _t _\_

“*Х ИЗМ | г, I п /^О *

Г вых’Т’^хшунт ^^тс/изм^^

Подставляя в формулу (6) значение формулы (7) получаем

7?,

5_С=1 —

шунт-

1

вых

+R

Так как R

реален

20г

шунт

1

^ВЫХ’2^/_изм^>2

(7)

(8)

вых

и

вых

2^/измС2

¹ =0.03.

50

, то В_с=1—’

20

1+20

50

Следовательно, 6_С=3%.

2.5. Подставляя в формулу (5) значения 6_М, бр и 6_С, находим погрешность

вых~ (8—8) % .

2.6. При расчете погрешности принят нормальный закон распределения составляющих погрешности и суммарной погрешности.

Приложения 1, 2. (Введены дополнительно, Изм. № 2).