ГОСТ 18604.20-78*
(СТ СЭВ 3996-83)
Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ТРАНЗИСТОРЫ БИПОЛЯРНЫЕ
Методы измерения коэффициента шума на низкой частоте
Transistors bipolar. Methods for measuring noise
figure at low frecuencies
Дата введения 1980-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 3 мая 1978 г. N 1198 срок введения установлен с 01.01.80
Проверен в 1984 г. Постановлением Госстандарта от 29.04.84 N 1554 срок действия продлен до 01.01.90**
________________
** Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта СССР от 17.09.91 N 1455 (ИУС N 12, 1991 год). - .
* ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1985 г.) с Изменением N 1, утвержденным в апреле 1984 г. (ИУС 8-84).
Настоящий стандарт распространяется на биполярные транзисторы и устанавливает методы измерения коэффициента шума : сравнением с опорным усилителем на частотах от 2 до 100000 Гц; способом удвоения выходной мощности шума на частоте 1 кГц.
Общие условия при измерении коэффициента шума транзисторов должны соответствовать требованиям ГОСТ 18604.0-83.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3996-83 в части измерения коэффициента шума на низкой частоте (справочное приложение).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА СРАВНЕНИЕМ
С ОПОРНЫМ УСИЛИТЕЛЕМ НА ЧАСТОТАХ ОТ 2 ДО 100000 Гц
1.1. Принцип и условия измерения
1.1.1. Коэффициент шума транзистора определяют сравнением шумов усилителя с измеряемым транзистором и опорного усилителя, коэффициент шума которого известен и равен единице, а коэффициент усиления усилителей одинаковы. При этом опорный усилитель выполняет функцию генератора шума.
1.1.2. Режим и условия измерения коэффициента шума: ток эмиттера, напряжение коллектора, сопротивление источника тепловых шумов на входе измеряемого транзистора (или резистора, подключенного к входу измеряемого транзистора) указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
Температура окружающей среды при измерении должна быть в пределах (25±10) °С.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2. Аппаратура
1.2.1. Структурная схема измерения коэффициента шума транзистора должна соответствовать указанной на черт.1.
- опорный усилитель;
,
- усилители;
- индикаторный блок;
- переключатель;
- блок питания транзистора;
- измеряемый транзистор, входящий в состав усилителя
Черт.1
1.2.2. Основные элементы, входящие в структурную схему измерения, должны соответствовать следующим требованиям.
1.2.2.1. В качестве опорного усилителя используют малошумящий усилитель, в котором входное сопротивление должно быть в 100 раз больше, чем эквивалентное шумовое сопротивление усилителя
с измеряемым транзистором. При этом коэффициент шума опорного усилителя равен единице.
Коэффициент усиления опорного усилителя должен быть равен коэффициенту усиления усилителя с измеряемым транзистором с погрешностью в пределах ±3%. Это равенство достигается применением в усилителях и
глубокой отрицательной обратной связи, цепи действия которой показаны на схеме пунктиром. Рекомендуется выбирать коэффициенты усиления усилителя
и
, равными 100.
Постоянство усиления в измерительном и опорном канале при измерении транзисторов с различным усилением допускается устанавливать любым способом (например, при помощи автоматической или ручной регулировки по пилот-сигналу).
1.2.2.2. Блок питания транзистора должен обеспечивать режим измеряемого транзистора по постоянному току. Рекомендуется применять стабилизированные источники питания.
1.2.2.3. Усилитель должен определять ширину эффективной шумовой полосы, которая не должна превышать 20% частоты измерения, если иное не указано в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов. Усилитель
должен быть линейным и иметь регулируемый коэффициент усиления.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2.2.4. Индикаторный блок должен реагировать на среднее квадратическое значение подаваемого сигнала.
Шкалу индикатора рекомендуется градуировать непосредственно в единицах коэффициента шума.
Собственный уровень шумов усилителя с индикаторным блоком
и динамический диапазон индикатора должны быть такими, чтобы обеспечить заданные показатели точности, указанные в п.1.4.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.3. Подготовка и проведение измерения
1.3.1. Перед измерением следует проводить калибровку. Для этого переключатель установить в положение 1. Регулируя коэффициент усиления усилителя
, следует установить показание индикатора
на единицу.
1.3.2. Затем переключатель установить в положение 2. В этом положении подключить измерительный тракт с измеряемым транзистором на входе, и индикатором
следует измерить коэффициент шума
.
1.4. Показатели точности
Основная погрешность измерительных установок должна находиться в пределах ±1 дБ. Основная погрешность автоматических классификаторов в классификационной точке должна находиться в пределах ±1,5 дБ.
2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА СПОСОБОМ УДВОЕНИЯ
ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ ШУМА НА ЧАСТОТЕ 1 кГц
2.1. Принцип и условия измерения
2.1.1. Принцип измерения заключается в удвоении выходной мощности шума.
2.1.2. Режим и условия измерения коэффициента шума: ток эмиттера, напряжение коллектора, выходное сопротивление генератора шума, пересчитанное ко входу транзистора, и др. указывают в стандартах или технических условиях на транзисторы конкретных типов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. Аппаратура
2.2.1. Структурная схема измерения коэффициента шума транзистора должна соответствовать указанной на черт.2.
- генератор шума;
- переключатель;
- измеряемый транзистор;
- блок питания транзистора;
- индикаторный блок;
- трехдецибельный аттенюатор;
- усилитель;
,
,
- резисторы делителя
Черт.2
2.2.2. Основные элементы, входящие в структурную схему измерения, должны соответствовать следующим требованиям.
2.2.2.1. В качестве генератора шума используют любой источник шумового сигнала, причем
;
,
где - выходное сопротивление источника сигнала, пересчитанное ко входу транзистора, указанное в стандартах на конкретный тип транзистора;
,
,
- сопротивления резисторов делителя.
Генератор шума должен быть откалиброван в единицах коэффициента шума. Допускается калибровка генератора шума в единицах мощности шума, напряжения шума или относительной шумовой температуры.
2.2.2.2. Требования к блоку питания транзистора - в соответствии с п.1.2.2.2.
2.2.2.3. Индикаторный блок должен реагировать на среднее квадратическое значение подаваемого сигнала.
Собственный уровень шумов усилителя совместно с индикатором должен быть таким, чтобы обеспечить показатели точности, указанные в п.2.5.1.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.2.4. Трехдецибельный ослабитель позволяет осуществлять отсчет первоначальной и удвоенной мощности на выходе в одной и той же точке отсчета по шкале индикатора.
2.2.2.5. Требования к усилителю - в соответствии с п.1.2.2.3.
2.3. Подготовка и проведение измерения
2.3.1. Транзистор следует включить в схему измерения и установить режим по постоянному току.
2.3.2. Переключатель установить в положение 1 и по показанию индикатора зафиксировать мощность шума транзистора.
2.3.3. Переключатель установить в положение 2 и, постепенно увеличивая напряжение шума от генератора шума, довести мощность шумов до такого значения, при котором показания индикатора те же, что и при положении 1 переключателя
.
По отсчетному устройству уровня выходного сигнала генератора шума следует провести отсчет коэффициента шума транзистора.
2.3.4. Допускается отсутствие аттенюатора . Тогда в положении 2 переключателя
напряжение шумов от генератора шума следует увеличить до такого значения, при котором показания индикатора в 2 раза превышают показания индикатора, зафиксированные при положении 1 переключателя
.
2.4. Обработка результатов
Коэффициент шума транзистора отсчитывают по отсчетному устройству уровня выходного сигнала генератора шума в соответствии с соотношением
,
где - среднее квадратическое значение напряжения шума генератора шума на 1 Гц полосы;
- значение напряжения генератора шума;
- мощность шумов генератора шума на 1 Гц полосы;
- выходное сопротивление источника сигнала, пересчитанное ко входу транзистора;
- ширина эффективной шумовой полосы пропускания;
- постоянная Больцмана,
1,38·10
Дж/к,
293 К;
- шумовая температура генератора шума.
2.5. Показатели точности
Основная погрешность измерительных установок должна находиться в пределах ±1,5 дБ.
2.4, 2.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
Информационные данные о соответствии ГОСТ 18604.20-78 СТ СЭВ 3996-83
Раздел или пункт ГОСТ 18604.20-78 | Раздел или пункт СТ СЭВ 3996-83 |
Пп.1.1, 1.4, 2.5 | Разд.3 |
Пп.1.2.1, 2.2.1 | П.4.1 |
Пп.1.2.2.1, 2.2.2.3 | П.4.2, 4.10 |
П.1.2.2.2 | П.4.9 |
Пп.1.2.2.3, 1.2.2.4 | Пп.4.5, 4.7 |
Пп.1.3, 2.3 | Разд.5 |
П.2.4 | Разд.6 |
(Введено дополнительно, Изм. N 1).
Электронный текст документа
и сверен по:
Транзисторы биполярные.
Методы измерений: Сб. ГОСТов. -
М.: Издательство стандартов, 1986
