СССР
Государственный стандарт от 03 мая 1978 года № ГОСТ 18604.20-78

ГОСТ 18604.20-78 (СТ СЭВ 3996-83) Транзисторы биполярные. Методы измерения коэффициента шума на низкой частоте (с Изменением N 1)

Принят
Государственным комитетом стандартов Совета Министров СССР
03 мая 1978 года
    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). - Примечание изготовителя базы данных.
    * 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).
    якорь
    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.
    якорь
    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).
    якорь
    ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное). Информационные данные о соответствии ГОСТ 18604.20-78 СТ СЭВ 3996-83
    ПРИЛОЖЕНИЕ
    Справочное
    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).