ГОСТ 18986.4-73
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ
Издание официальное
БЗ S-!
МП К ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ-М о с к в а
УДК 621.382.2.019:006.354
Группа 929
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ДИОДЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
Методы измерения емкости
Semiconductor diodes.
Methods for measuring capacitance
ГОСТ 18986.4-73*
Взамен ГОСТ 10964-64
Утвержден Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 13 июля 1973 г.. № 1722. Дата введения установлена
Q1.01.75
Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 30.08.91 № 1410
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые диоды и устанавливает методы измерения общей емкости диода С,.
Метод емкостно-омического делителя применяют при измерении емкости диодов, у которых дифференциальное сопротивление при запанном напряжении смещения на частоте измерения более чем в 10 раз превышает емкостное сопротивление-
Мостовой метод применяют при измерении емкости диодов, у которых дифференциальное сопротивление при заданном напряжении смешения на частоте измерения не более чем в 10 раз превышает емкостное сопротивление.
Частотный метод применяют при измерении емкости диолов в случаях, когда требуется высокая разрешающая способность и стабильность результатов измерений (например, при подборе близких по значению емкости диодов).
Общие требования при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 18986.0—74. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2 769—80 и Публикации МЭК 147—2М в части измерения обшей емкости диода мостовым методом.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1. АППАРАТУРА
1.1. (Исключен, Изм. № 1).
1.2. Погрешность измерения емкости не должна выходить за пределы (0,0*5 + ^г^МОО % с доверительной вероятностью Р* = 0,99.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.3. Измерение емкости диодов Сл проводят на частоте, указанной в стандартах или другой •технической документации» утвержденной в установленном порядке, на диоды конкретных типов, но не ниже 0,1 МГц.
Максимальную частоту измерения емкости /глч выбирают из условия
S 2я А, С, ’
где L, — индуктивность выводов диода относительно точек подключения в установку для измерения емкости.
(Измененная редакция, Изм. № 1)._____________________________________________________ Издание официальное Переиечатха воспрещена
★ • Издание (июнь 2000 г.) с Изменениями М I, 2, утвержденными в январе 1983 г., октябре 2 98'6 г. (ИУС 4-82. 12-86)
© Издательство стандартов. 1973 ©• ИПК Издательство стандартов, 2000
С. 2 ГОСТ 18986.4-73
1.4. Значение эффективного высокочастотного напряжения U^, на диоде в момент измерения должно удовлетворять условию
(^SPlO-W^h
где {/—постоянное напряжение смещения;
<рк — контактная разность потенциалов для полупроводникового материала, из которого изготовлен диод.
Величина Um, должна быть указана в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке.
1.5. Емкость диода Сд измеряют при напряжении смещения, указанном в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на диоды конкретных типов.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.6. Коэффициент пульсации напряжения смещения нс должен превышать 10 % значения напряжения Б^
1.7. Напряжение смещения на диоде должно быть установлено с погрешностью в пределах ±2 %.
1.8. Держатель диода должен иметь емкость схемы (если эта емкость нс может быть скомпенсирована или учтена при измерении), не оказывающую влияния на погрешность измерения.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.9. Для туннельных диодов требования к значению эффективного высокочастотного напряжения, к режиму по постоянному току должны быть указаны в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на туннельные диоды конкретных типов.
2. МЕТОД ЕМКОСТНО-ОМИЧЕСКОГО ДЕЛИТЕЛЯ
2.1. Аппаратура
2.1.1. Аппаратура должна соответствовать требованиям, указанным в разд. L
2.2. Подготовка к измерению
2.2.1. Емкость диода определяют по падению напряжения на активном плече емкостно-омического делителя, создаваемого то-ком, значение которого определяется реактивной проводимостью
<7— генератор переменного напряжения; CI.C2 — кондсмсаторы, Ск — калибровочный конденсатор, FP — проверяемый диод; JU, R2 ~ резисторы: U— регулируемый блок смешения; PF —измеритель напряжения; Е- селективный усилитель; Р — измерительный прибор
Черт. I
измеряемой емкости.
2.2.2. Принципиальная электрическая схема из-мерения емкости диодов должна соответствовать указанной на черт. 1.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2.2.3. Генератор высокой частоты <? должен обеспечивать в точке А схемы постоянное но амплитуде напряжение со- стабильностью ±1 % для любых измеряемых значений емкости диода Сж.
Падение напряжения на резисторе Л) за счет ответвления тока в генератор должно составлять не более I % значения напряжения смещения, указанною в стандартах или другой технической документации, утвержденной в установленном порядке, на диоды конкретных типов..
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.2.4. Резисторы Л/ и Л2 должны быть такими, чтобы падение напряжения на них от протекания постоянного тока диода составляло не более 0,5% значения (9К+(Д
2.2.5. Значение сопротивления резистора Л7 выбирают из условия
*<6077-
где/— частота измерения.
( Измененная редакция, Изм. № 1).
2.2.6. Суммарная индуктивность проводников, соединяющих клемму Б, вход измерителя напряжения и резистор R2, должна быть такой, чтобы нс оказывать влияния на погрешность измерения.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
ГОСТ 18986.4-73 С. 3
2.2.7. Емкость конденсатора фильтра С2 должна соответствовать
^зсГТХ ‘
2.2.8. Отклонение от линейности амплитудной характеристики селективного усилителя £ не должно выходить за пределы ±2 %.
2.2.9. Полное входное сопротивление Z селективного усилителя Е должно соответствовать условию |2|>10Л2.
Для компенсации емкости входа селективного усилителя допускается параллельно включать индуктивность, настроенную с емкостью в резонанс на частоте измерения.
2.2.10. Емкость калибровочного конденсатора Ск проверяют на частоте измерения/с погрешностью в пределах ±1 % или на другой частоте при условии
___0£1
<2х/усж’
где £ — последовательная индуктивность выводов конденсатора Ск;
/' — большая из частот измерения емкости и проверки емкости конденсатора Q.
Значение емкости конденсатора Ск не должно изменяться более чем на 0,5 % в диапазоне возможных изменений температуры окружающей среды.
2.2.11. Для компенсации паразитной емкости на входе селективного усилителя или компенсации емкости держателя диода в измерительной установке допускается применять компенсационные устройства. Применение компенсационных устройств не должно приводить к увеличению погрешности измерения емкости.
2.2.12. Перед измерением емкости диода проводят калибровку измерительной установки, заменяя проверяемый диод калибровочным конденсатором емкостью Ск. Регулируя чувствительность селективного усилителя Е, устанавливают показание измерительного прибора Р, соответствующее значению емкости Ск калибровочного конденсатора.
2.2.13. Допускается применение других способов измерения переменного тока, протекающего через проверяемый диод, при этом должно выполняться условие п. 2.2.5 и условие
^ - ^ir
где Л — активное проходное сопротивление измерителя переменного тока.
2.2.8—2.2.13. (Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3. Проведение измерения и обработка результатов
2.3.1. Для измерения емкости диода отключают калибровочный конденсатор, измеряют или компенсируют, при необходимости, паразитную емкость между гнездами и подключают проверяемый диод. Затем подают постоянное напряжение смещения и по показаниям измерительного прибора Р отсчитывают значение измеряемой емкости диода с учетом паразитной емкости.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3. МОСТОВОЙ МЕТОД
3.1. Условия и режим измерения
3.1.1. Измерения проводят при температуре окружающей среды (25±5) 'С.
3. L.2. Режим измерения должен соответствовать установленному в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов.
3.2. Ann аратура
3.2.1. Аппаратура должна соответствовать требованиям, указанным в разд. 1.
3.2.2. Структурная электрическая схема измерения должна соответствовать указанной на черт. 2.
3.2.3. Генератор постоянного напряжения (7 должен обеспечивать установление и поддержание постоянного напряжения смещения с погрешностью, указанной в п. 1.7.
3.2.4. Погрешность измерителя напряжения смещения РУ не должна выходить за пределы ±2 %. Допускается отсутствие измерителя напряжения PV в: электрической схеме при обеспечении установлс-
G — генератор постоянного напряжения; Z— элемент развязки; PV— измеритель напряжения; XT нХ2~ контакты подключения диода; VD — проверяемый диод; С — разделительный конденсатор; Л — высокочастотный мост
Черт. 2
С. 4 ГОСТ 18986.4—73
ния и поддержания напряжения смещения на диоде с указанной погрешностью.
3.2.5. Проводимость элемента развязки г должна быть меньше полной проводимости диода на частоте измерения в 200 и более раз.
3.2.6. Емкость конденсатора С должна не менее чем в 200 раз превышать емкость диода.
3.2.7. Высокочастотный мост /1 должен удовлетворять требованиям:
обеспечивать измерение на заданной частоте;
обеспечивать задание и поддержание амплитуды переменного тока, значение которой указано в стандартах или технических условиях на диоды конкретных типов;
погрешность измерения должна быть такой, чтобы погрешность измерения емкости диода нс выходила за пределы, указанные в п. 1.2. ■
3.2.8. Переходное сопротивление контактов XI и Х2 и емкость между ними не должны влиять на значение погрешности емкости диода.
3.3. Подготовка и проведение измерений
3.3.1. Уравновешивают высокочастотный мостА в соответствии с технической документа ни ей.
3.3.2. Подключают диод к контактам XI и Х2. Устанавливают заданное напряжение смешения от генератора Ь. Уравновешивают мост.
Допускается применять устройства, позволяющие проводить автоматическую балансировку мостовой схемы и отсчет значения емкости.
3.3.3. Значение емкости диода определяют разностью значений емкости мостовой схемы до и после включения проверяемого диола.
Раад. 3. (Измененная редакция, Изм. № 2).
4. ЧАСТОТНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ
4.1. Anna ратур а
4.1.1. Аппаратура должна соответствовать требованиям, указанным & разд. I.
4.2. Подготовка к измерению
4.21. Принципиальная электрическая схема измерения емкости диодов частотным методом должна соответствовать указанной на черт. 3.
4.2.2. Частотный метод основан на измерении ухода частоты генератора при подключении проверяемого диода к контактам X] и Х2 и дальнейшем пересчете частоты в емкость, который
YD — проверяемый диод; GI — генератор; РЕ — частотомер; G2- источник напряжения смещения с цепями развязки по высокой частого; Х1.Х2 — контакты подключения диола
Черт. 3
допускается проводить с помощью специальных и решающих устройств.
4.2.1, 4.2.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
4.2.3. Стабильность частоты генератора (без проверяемого диода) и погрешность измерения частоты должны быть такими, чтобы выполнялись требования п. 1.2 и требования к стабильности и разрешающей способности измерительной установки.
4.2.4. Измерение, в случае необходимости, начинают с определения емкости контура (без диода) относительно контактов XI и Х2.
4.2.5. К контактам XI и Х2 подключают контрольный конденсатор (при этом должно выполняться условие п. 2.2.10, емкость контрольного конденсатора должна быть близка к максимально измеряемой ем*
кости диода) и измеряют частоту генератора/Л.
4.2.3—4.2.5. (Измененная редакция, Изм. № 2).
4.2.6. Отключают контрольный конденсатор и вновь измеряют частоту генератора fb.
4.2.7. Расчет значения емкости контура ведут по формуле
г =
‘ fl-Л
где С„ — емкость контрольного конденсатора.
4.3. Проведение измерения и обработка результатов
4.3.1. К контактам XI и Х2 подключают проверяемый диод и измеряют частоту генератораД.
4.3.2. Отключают проверяемый диод от контактов XI н Х2 и измеряют частоту генератора/2..
4.3.1, 4.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
ГОСТ £8986.4-73 С. 5
4.3.3. Расчет значения емкости диода Ся ведут по формуле
4.3.4. Для малых емкостей диодов Сх допускается проводить расчет по другим формулам при условии выполнения трс&ований: п. 1.2.
4.3.3, 4.3.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Редактор Л.В. &ретдичова Технический редактор Н С Гришема Корректор М.С Кармова Компьютерная нерспса А Н. Зшатарелой
Изд. лите. №02354 от 14.07.2000. Сдано в набор 22 .06.2000 Подписано в печать 01.09 2000 Усл.печл. 0,93 Уч-идол 0.60.
Тираж 127 эю. С 5 778. Зак. 788.
И ПК Издательство стандартов., 107076, Москва, Колодезный пер . 14.
Набрано в И златстьствс на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тип "Московский печатник", 103062, Москва, Лялин Пер., 6. Птр№050102
