-32300: transport error - HTTP status code was not 200
СССР
Государственный стандарт от 01 января 1982 года № ГОСТ 18986.23-80
ГОСТ 18986.23-80 Стабилитроны полупроводниковые. Методы измерения спектральной плотности шума (с Изменением N 1)
- Принят
- Государственным комитетом СССР по стандартам
12 декабря 1980 года
ГОСТ 18986.23-80
Группа Э29
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СТАБИЛИТРОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ
Методы измерения спектральной плотности шума
Zener diodes. Methods for measuring spectral noise density
Дата введения 1982-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 12.12.80 N 5804 дата введения установлена 01.01.82
Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 30.08.91 N 1410
ИЗДАНИЕ (август 2002 г.) с Изменением N 1, утвержденным в сентябре 1986 г. (ИУС 12-86).
Настоящий стандарт распространяется на полупроводниковые стабилитроны и устанавливает два метода измерения спектральной плотности шума :
- метод 1 применяют при измерении спектральной плотности шума стабилитронов с установленной полосой частот измерения в диапазоне 5 Гц - 30 МГц;
- метод 2 применяют при измерении спектральной плотности шума прецизионных стабилитронов с установленной полосой частот измерения в диапазоне 0,01-5 Гц.
Общие требования при измерениях должны соответствовать ГОСТ 18986.0-74 и требованиям, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.
якорь
1.МЕТОД 1
1.1.Принцип и условия измерения
1.1.1.Спектральную плотность шума определяют по результатам измерения среднеквадратического значения напряжения шума стабилитрона в установленной полосе частот.
1.1.2.Измерения проводят на одной частоте при выполнении условия полосности фильтра
, (1)
где - верхняя граничная частота полосы пропускания вольтметра на уровне 0,7, Гц;
- нижняя граничная частота полосы пропускания вольтметра на уровне 0,7, Гц.
Если не выполняется условие 1, то измерение проводят в полосе частот.
1.1.3.Условие измерения (температура) и электрический режим измерения (ток стабилизации и полоса частот) должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов.
1.2.Аппаратура
1.2.1.Для измерения следует применять установку, электрическая структурная схема которой приведена на черт.1.
- генератор постоянного тока; - измеряемый стабилитрон; - вольтметр для измерения среднеквадратического значения напряжения
Черт.1
Электрические параметры вольтметров для измерения среднеквадратического значения напряжения приведены в приложении 3.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2.2.Генератор постоянного тока должен обеспечивать установление тока с погрешностью в пределах ±5%.
1.2.3.Реактивная составляющая полного входного сопротивления измерительной установки может быть компенсирована резонансным контуром.
1.2.4.Спектральная плотность напряжения собственных шумов и электромагнитных помех измерительной установки не должна превышать значения измеряемой спектральной плотности шума стабилитрона.
1.2.5.Для измерения собственных шумов установки стабилитрон заменяют цепью, состоящей из параллельно включенных резистора и конденсатора .
Сопротивление резистора должно соответствовать соотношению
, (2)
где - дифференциальное сопротивление стабилитрона в режиме измерения спектральной плотности шума, установленное в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов, Ом.
Емкость конденсатора должна соответствовать условию
, (3)
где - общая емкость стабилитрона, установленная в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов, Ф.
Конденсатор не устанавливают при выполнении условия
, (4)
где - частота измерения, Гц ( при измерении в полосе частот).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2.6.Спад амплитудно-частотной характеристики вольтметра среднеквадратического значения должен быть не менее 12 дБ/окт.
1.3.Подготовка и проведение измерений
1.3.1.Измеряемый стабилитрон заменяют цепью, состоящей из параллельно включенных резистора и конденсатора , параметры которых приведены в п.1.2.5.
1.3.2.Генератором постоянного тока устанавливают ток, равный номинальному току стабилизации.
1.3.3.Измеряют напряжение собственных шумов и электромагнитных помех измерительной установки по истечении времени 4, где - постоянная времени вольтметра среднеквадратического значения.
1.3.4.Цепь, состоящую из резистора и конденсатора , заменяют стабилитроном.
1.3.5.Стабилитрон выдерживают в течение времени, указанного в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов, но не менее чем 4.
1.3.6.Измеряют напряжение шумов стабилитрона .
1.4.Обработка результатов
1.4.1.Спектральную плотность напряжения шумов стабилитрона определяют по формуле
, (5)
а при выполнении условия
(6)
по формуле
, (7)
где - ширина эффективной полосы шума измерительной установки, Гц;
при выполнении условия
. (8)
Метод определения приведен в приложении 1.
1.5.Показатели точности измерения
1.5.1.Общая погрешность измерения спектральной плотности шума должна находиться в пределах ±20% с доверительной вероятностью 0,95.
1.5.2.Общую погрешность измерения спектральной плотности шума определяют по формуле
, (9)
где - погрешность, учитывающая погрешность измерения вольтметра среднеквадратического значения, %.
При определении спектральной плотности шума по формуле (5)
, (10)
где - погрешность измерения вольтметра среднеквадратического значения , %.
При определении спектральной плотности шума по формуле (7)
; (11)
- погрешность определения ширины эффективной полосы шума измерительной установки, %, определяется по методике, изложенной в приложении 1;
- погрешность, учитывающая длительность времени измерения, %.
При выполнении условия (6)
. (12)
При выполнении условия (8)
; (13)
- погрешность неточности задания тока стабилизации, %.
Для стабилитронов конкретного типа погрешность определяют с использованием зависимости , которая должна указываться в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов, при отсутствии этой зависимости неточность задания тока должна быть в пределах ±1% ;
- погрешность влияния входного сопротивления измерительной установки, %, определяемая по формулам:
при выполнении условия
, (14)
, (15)
где - входное сопротивление измерительной установки, Ом;
- входная емкость измерительной установки, Ф.
Если условие (14) не выполняется, то
, (16)
где
; (17)
- частота измерения, Гц ( при измерении в полосе частот);
- погрешность влияния собственных шумов и электромагнитных наводок измерительной установки, %.
При определении спектральной плотности шума по формуле (5)
0; (18)
при определении спектральной плотности шума по формуле (7)
; (19)
- погрешность, учитывающая коэффициент амплитуды вольтметра , %.
Значение погрешности приведено на черт.2.
Черт.2
якорь
2.МЕТОД 2
2.1.Принцип и условия измерения
2.1.1.Спектральную плотность шума определяют по результатам измерения мгновенных значений напряжения шума в установленной полосе частот и вычисления среднеквадратического значения.
2.1.2.Условия и режим измерения - по п.1.1.3.
2.2.Аппаратура
2.2.1.Измерение следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт.3.
- генератор постоянного тока; - измеряемый стабилитрон; - термостат; - измеритель напряжения; - регистрирующее устройство
Черт.3
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.2.Генератор постоянного тока должен обеспечивать ток с погрешностью в пределах ±1%.
2.2.3.Полоса пропускания вольтметра на уровне 0,7 должна находиться в диапазоне частот измерения от до ( и указывают в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов).
2.2.4.Спад амплитудно-частотной характеристики вольтметра за пределами полосы пропускания должен быть не менее 12 дБ/окт.
2.2.5.Интервалы времени между двумя последовательными измерениями мгновенных значений должны быть не более 1/6.
2.2.6.Термостат должен обеспечивать поддержание температуры с погрешностью в пределах ±0,2 °С.
2.3.Подготовка и проведение измерения
2.3.1.Генератором постоянного тока устанавливают ток стабилизации .
2.3.2.Стабилитрон выдерживают под током в термостатируемом объеме в течение времени, указанного в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов.
2.3.3.Измерителем напряжения измеряют напряжение шума стабилитрона :
- при измерении на частоте - в течение времени, равного или более 4;
- при измерении в полосе частот - в течение времени .
Метод определения времени приведен в приложении 2.
2.4.Обработка результатов
Спектральную плотность шума вычисляют по формуле
, (20)
где - мгновенное значение напряжения стабилизации (при измерении вольтметром постоянного тока);
- число измерений в серии.
2.4.1.Размах напряжения шума определяют по формуле
, (21)
где - максимальное значение напряжения стабилизации за время измерения в указанном диапазоне частот, В;
- минимальное значение напряжения стабилизации за время измерения в указанном диапазоне частот, В.
2.5.Показатели точности измерения
2.5.1.Общая погрешность измерения спектральной плотности шума в инфранизкочастотной области должна находиться в пределах ±30% с доверительной вероятностью 0,95.
2.5.2.Общую погрешность измерения спектральной плотности напряжения шума в инфранизкочастотной области определяют по формуле
, (22)
где - погрешность измерения вольтметра , %;
- погрешность изменения температуры в термостатируемом объеме, вычисляемая в процентах по формуле
, (23)
где - погрешность поддержания температуры в термостатируемом объеме , °С;
- номинальное значение напряжения стабилизации измеряемого стабилитрона, В;
- значение температурного коэффициента напряжения стабилизации, указанное в стандартах или технических условиях на стабилитроны конкретных типов, %/°С;
- погрешность определения ширины эффективной полосы шума измерительной установки, %, определяемой по методу, изложенному в приложении 1;
- погрешность длительности времени измерения, %, определяют по методу, указанному в приложении 2;
- погрешность входного сопротивления измерителя , вычисляемая в процентах по формуле
, (24)
где - входное сопротивление измерителя напряжения , Ом;
- входное сопротивление генератора , Ом;
- погрешность влияния собственных шумов и электромагнитных помех измерительной установки, %.
Погрешность определяют при замене стабилитрона в измерительной установке проволочным резистором с сопротивлением и измерением собственных шумов и электромагнитных помех измерительной установки;
- относительная погрешность влияния коэффициента амплитуды вольтметра , %.
Значения относительной погрешности приведены на черт.2, при 5; 0.
2.5.3.Погрешность измерения размаха напряжения шума должна находиться в пределах ±30% с доверительной вероятностью 0,95.
2.5.4.Общую относительную погрешность измерения размаха напряжения шума определяют по формуле
.
якорь