ГОСТ 18986.22-78
Группа Э29
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СТАБИЛИТРОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
Методы измерения дифференциального сопротивления
Reference diodes.
Methods for measuring differential resistance
Дата введения 1980-01-01
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.07.78 N 1939
Ограничение срока действия снято по протоколу N 2-92 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)
ВЗАМЕН ГОСТ 15603-70
ИЗДАНИЕ (август 2002 г.) с Изменением N 1, утвержденным в июне 1982 г. (ИУС 10-82)
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые стабилитроны и устанавливает два метода измерения дифференциального сопротивления :
- на переменном токе;
- на постоянном токе.
Общие положения при измерении дифференциального сопротивления стабилитронов должны соответствовать требованиям ГОСТ 18986.0-74.
Метод измерения дифференциального сопротивления на переменном токе соответствует СТ СЭВ 3200-81 в части метода измерения дифференциального сопротивления и Публикации МЭК 147-2М (см. приложение 3).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ
1.1. Принцип и условия измерения
1.1.1. Метод следует применять:
- для стабилитронов с током стабилизации более 0,25 мА при выполнении условия (1)
10, (1)
где - граничная частота статического режима, Гц;
для стабилитронов с током стабилизации 0,25 мА и менее при выполнении условия (1) или условия (2)
, (2)
где - общая погрешность измерения дифференциального сопротивления на переменном токе, %;
- общая погрешность измерения дифференциального сопротивления на постоянном токе, %.
1.1.2. Измерение дифференциального сопротивления стабилитронов основано на измерении падения напряжения, вызываемого переменным током с максимальным значением, не превышающим установленного в п.1.2.6, смещенным по постоянному току в точку вольт-амперной характеристики (далее - в.а.х.), в которой проводят измерение.
1.1.3. Значения электрических, температурных режимов измерения дифференциального сопротивления стабилитронов, среда, а также способ закрепления измеряемых приборов должны быть указаны в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.1.4. Изменение температуры окружающей среды за время измерения должно быть в пределах ±2 °С.
1.2. Аппаратура
1.2.1. Измерение проводят на установке, электрическая функциональная схема которой приведена на черт.1.
G - генератор переменного тока; С - разделительный конденсатор; PV - измеритель переменного напряжения; S - переключатель; - калибровочный резистор; VD - измеряемый стабилитрон; G2 - генератор постоянного тока
Черт.1
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2.2. Номинальное сопротивление калибровочного резистора выбирают близким к максимальному измеряемому дифференциальному сопротивлению.
1.2.3. Допускаемое отклонение номинального сопротивления калибровочного резистора должно быть в пределах ±0,5% на частоте измерения, температурный коэффициент сопротивления калибровочного резистора должен быть в пределах ±0,001 °С.
1.2.4. Генератор постоянного тока G2 должен соответствовать следующим требованиям:
- погрешность задания и поддержания тока в процессе измерения должна быть в пределах ±2%;
- выходное сопротивление должно превышать не менее чем в 200 раз максимальное значение измеряемого дифференциального сопротивления на частоте измерения.
1.2.5. Генератор переменного тока при измерении дифференциального сопротивления статической в.а.х. стабилитрона должен обеспечивать частоту, выбираемую из условий:
; (3)
; (4)
10 Гц
, (5)
где - частота переменного тока, Гц;
- максимальное значение измеряемого дифференциального сопротивления, Ом;
- минимальное значение измеряемого дифференциального сопротивления, Ом;
- погрешность за счет выбора частоты измерения, %;
- последовательная индуктивность стабилитрона, Г;
- полная емкость стабилитрона, Ф;
- граничная частота статического режима, определение которой приведено в приложении 2.
При измерении на частотах, выбранных по иным соотношениям, необходимо указывать типовое значение функции 
в рабочем диапазоне частот.
1.2.6. Для стабилитронов с током стабилизации более 0,25 мА максимальное значение переменного тока должно быть в пределах ±10% значения тока стабилизации.
Для стабилитронов с током стабилизации 0,25 мА и менее максимальное значение переменного тока выбирается из условия обеспечения погрешности измерения в заданных пределах (п.1.5.2).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2.7. Измеритель переменного напряжения должен удовлетворять следующим требованиям:
- погрешность измерения должна быть в пределах ±4%;
- входное сопротивление должно превышать не менее чем в 200 раз сопротивление калибровочного резистора и максимального измеряемого дифференциального сопротивления;
- неравномерность полосы пропускания при изменении выбранной частоты измерения на ±1% должна быть в пределах ±1%;
- полоса пропускания должна быть такой, чтобы обеспечить подавление шума измеряемых стабилитронов до значения, обеспечивающего измерение с заданной общей погрешностью;
- измерительный прибор должен обеспечивать подавление пульсации тока стабилизации генератора G2 с погрешностью в пределах ±1% среднеквадратического значения переменного тока;
- при наличии у измерительного прибора усилителя с регулируемым коэффициентом усиления его шкала градуируется в единицах сопротивления.
1.2.8. Генератор переменного тока G1 должен удовлетворять следующим требованиям:
- нестабильность максимального значения переменного тока в процессе измерения должна быть в пределах ±1%;
- выходное сопротивление должно превышать не менее чем в 200 раз сопротивление калибровочного резистора и максимальное измеряемое дифференциальное сопротивление;
- нестабильность частоты должна быть в пределах ±1% за 8 ч работы генератора.
1.2.9. Номинальное значение емкости разделительного конденсатора С должно удовлетворять соотношению
, (6)
где 
- выходное сопротивление генератора переменного тока G1, Ом.
1.2.10. Разность сопротивления токоподводящих проводов к измеряемому стабилитрону и к калибровочному резистору не должна превышать 0,005
.
1.2.9, 1.2.10. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2.11. Относительные погрешности средств измерения могут отличаться от указанных в настоящем разделе, при этом общая погрешность измерения должна быть в пределах, указанных в п.1.5.
1.3. Проведение измерений
1.3.1. Генератором постоянного тока G2 устанавливают заданный ток стабилизации .
1.3.2. При использовании измерителя переменного напряжения, не имеющего усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, измерение проводят следующим образом:
- измеряют напряжение в положении 1 переключателя S;
- измеряют напряжение в положении 2 переключателя S.
1.3.3. При использовании измерителя переменного напряжения, имеющего усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, измерение проводят следующим образом:
- регулируя коэффициент усиления усилителя измерителя переменного напряжения в положении 1 переключателя S, выставляют на его шкале номинальное значение ;
- в положении 2 переключателя S проводят измерение дифференциального сопротивления.
1.3.2, 1.3.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.4. Обработка результатов
1.4.1. При проведении измерений согласно п.1.3.2 дифференциальное сопротивление вычисляют по формуле
. (7)
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.5. Показатели точности измерения
1.5.1. Погрешность измерения дифференциального сопротивления стабилитронов с током стабилизации более 0,25 мА должна быть в пределах ±10% с доверительной вероятностью Р=0,95.
1.5.2. Погрешность измерения дифференциального сопротивления стабилитронов с током стабилизации 0,25 мА и менее с доверительной вероятностью Р=0,95 должна находиться в пределах
(8)
,
где - погрешность из-за влияния нелинейности в.а.х. стабилитрона, %;
- погрешность измерения переменного напряжения, %;
- спектральная плотность шума напряжется стабилизации измеряемого стабилитрона, В·Гц
;
- ширина полосы пропускания измерителя переменного напряжения на уровне 0,7, Гц;
- среднеквадратическое значение переменного тока, А.
Конкретное значение погрешности измерения дифференциального сопротивления стабилитронов с током стабилизации 0,25 мА и менее указывается в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов.
1.5.1, 1.5.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ
2.1. Принцип и условия измерения
2.1.1 Метод следует применять при невыполнении условий, указанных в п.1.1.1.
2.1.2. Измерение дифференциального сопротивления стабилитронов на постоянном токе проводят методом вольтметра-амперметра.
2.1.3. Значения электрических, температурных режимов измерения, а также способ закрепления измеряемых приборов должны быть указаны в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов.
2.1.4. Значения токов стабилизации и
, при которых проводят измерения напряжений стабилизации, выбирают из условий:
; (9)
,
где - значение тока стабилизации точки в.а.х. стабилитрона, в которой измеряют дифференциальное сопротивление;
,
- приращение тока стабилизации в сторону уменьшения и увеличения.
Для стабилитронов с током стабилизации более 0,25 мА назначают равные приращения в сторону увеличения и в сторону уменьшения.
Для стабилитронов с током стабилизации 0,25 мА и менее назначают неравные приращения в сторону увеличения и в сторону уменьшения в целях уменьшения погрешности из-за влияния нелинейности в.а.х. стабилитрона (приложение 1).
2.1.5. Для стабилитронов с током стабилизации более 0,25 мА приращение тока стабилизации должно быть не более ±10% тока стабилизации точки в.а.х. стабилитрона, в которой измеряют дифференциальное сопротивление, и выбирают таким, чтобы соответствующая ему погрешность из-за влияния нелинейности в.а.х. стабилитрона была в пределах минус 3%.
Для стабилитронов с током стабилизации 0,25 мА и менее приращения тока стабилизации выбирают из условия обеспечения общей погрешности измерения в заданных пределах (п.2.5.2).
2.1.3-2.1.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.1.6. Измерение проводят в нормальных климатических условиях, установленных ГОСТ 16962-71.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Измерение проводят на установке, электрическая функциональная схема которой приведена на черт.2.
G - генератор постоянного тока: VD - измеряемый стабилитрон; Е - термостат; PV - измеритель постоянного напряжения
Черт.2
2.2.2. Погрешность задания и поддержания тока стабилизации в каждой из точек в.а.х. стабилитрона, в которых проводят измерение напряжения стабилизации, должна быть в пределах ±2% значения 
за время измерения.
2.2.3. Измеритель постоянного напряжения PV должен удовлетворять следующим требованиям:
- погрешность измерения напряжения стабилизации в каждой из точек должна быть в пределах ±4% произведения
;
- полоса пропускания измерителя постоянного напряжения PV должна быть такой, чтобы обеспечить подавление шума измеряемого стабилитрона до значения, обеспечивающего измерение с заданной погрешностью (см.п.2.5.2);
- измеритель постоянного напряжения PV должен обеспечивать подавление пульсаций тока стабилизации до уровня не более ±1% значения 
;
- входное сопротивление должно превышать не менее чем в 200 раз значение максимального измеряемого дифференциального сопротивления.
2.2.2, 2.2.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.4. Погрешность задания температуры в термостатируемом объеме должна вызывать изменение дифференциального сопротивления не более чем на ±1%.
Погрешность поддержания температуры в °С в термостатируемом объеме в процессе измерения должна быть не более
, (10)
где - значение напряжения стабилизации при токе стабилизации
, В;
- температурный коэффициент напряжения стабилизации, %/°С.
2.2.5. Относительные погрешности средств измерения могут отличаться от указанных в настоящем разделе, при этом погрешность измерения должна быть в пределах, указанных в п.2.5.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3. Подготовка и проведение измерений
2.3.1. Стабилитрон помещают в термостатируемый объем, в котором устанавливают заданную температуру.
2.3.2. Генератором постоянного тока G устанавливают ток стабилизации .
2.3.3. После установления теплового равновесия стабилитрона с термостатируемым объемом по истечении времени, указанного в стандартах или технических условиях на конкретные типы стабилитронов, проводят измерение напряжения стабилизации .
2.3.4. Генератором постоянного тока G устанавливают ток стабилизации .
2.3.2-2.3.4. (Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3.5. После установления теплового равновесия стабилитрона с термостатируемым объемом по истечении времени, указанного в нормативно-технической документации на конкретные типы стабилитронов, проводят измерение напряжения стабилизации .
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Дифференциальное сопротивление вычисляют по формуле
. (11)
2.5. Показатели точности измерения
2.5.1. Погрешность измерения дифференциального сопротивления стабилитронов с током стабилизации более 0,25 мА должна находиться в пределах плюс 10% с доверительной вероятностью Р=0,997; минус 10% с доверительной вероятностью Р=0,95.
2.5.2. Погрешность измерения дифференциального сопротивления стабилитронов с током стабилизации 0,25 мА и менее с доверительной вероятностью Р=0,95 должна находиться в пределах
(12)
,
где - погрешность измерения напряжения стабилизации, %.
Конкретное значение общей погрешности измерения дифференциального сопротивления стабилитронов с током стабилизации 0,25 мА и менее указывается в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов.
2.5.1, 2.5.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
МЕТОД ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗ-ЗА ВЛИЯНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ В.А.X. СТАБИЛИТРОНА
1. (Исключен, Изм. N 1).
2. Для стабилитронов с током стабилизации 0,25 мА и менее при условии отсутствия дополнительных погрешностей измеряют дифференциальное сопротивление при выбранном максимальном значении переменного тока (приращениях тока стабилизации) - и при вдвое большем значении -
. Погрешность из-за влияния нелинейности в.а.х. стабилитрона определяется по формуле
. (1)
Погрешность определения должна быть в пределах ±30%.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЧНОЙ ЧАСТОТЫ СТАТИЧЕСКОГО РЕЖИМА
Граничная частота статического режима - максимальное значение частоты переменного тока, при котором в каждый момент времени температура р-п перехода стабилитрона определяется мгновенным значением тока, протекающего через р-п переход (определяется из зависимости
, приведенной на чертеже).
Граничная частота статического режима определяется для заданных условий внешней среды, способа закрепления измеряемого прибора, тока стабилизации и максимального значения переменного тока.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 18986.22-78 СТ СЭВ 3200-81
ГОСТ 18986.22-78 соответствует разделу 4 СТ СЭВ 3200-81.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Введено дополнительно, Изм. N 1).
Текст документа сверен по:
М.: ИПК Издательство стандартов, 2002
