ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ
СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ
И РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ (ВНИИФТРИ)

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
ИЗМЕРИТЕЛЯ Л2-22 h-ПАРАМЕТРОВ
МАЛОМОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

МИ 94-76

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва - 1977

РАЗРАБОТАНА Всесоюзным ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ)

Директор В.К. Коробов

Руководитель темы Н.М. Крынин

Исполнитель А.С. Адлер

ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ Сектором государственных испытаний и стандартизации ВНИИФТРИ

Руководитель сектора И.И. Турунцова

Исполнитель И.Ш. Генфон

УТВЕРЖДЕНА Научно-техническим советом ВНИИФТРИ 18 июля 1973 г. (Протокол № 9)

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
ИЗМЕРИТЕЛЯ Л2-22 h-ПАРАМЕТРОВ
МАЛОМОЩНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

МИ 94-76

Настоящая методика распространяется на измерители Л2-22 h-параметров маломощных транзисторов и устанавливает методы и средства их поверки.

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1.1. При проведении поверки должны выполняться следующие операции:

внешний осмотр (п. 4.1);

опробование (п. 4.2);

определение метрологических параметров (п. 4.3):

погрешности измерения h-параметров и параметра (1 - α) в схеме с общей базой (п. 4.3.1);

погрешности измерения параметров h_11б и (1 - α) в схеме с общей базой при токах эмиттера менее 0,1 мА (п. 4.3.2);

погрешности измерения h-параметров в схеме с общим эмиттером (п. 4.3.3);

погрешности измерения параметра h_11э в схеме с общим эмиттером при токах эмиттера менее 0,1 мА (п. 4.3.4);

погрешности установки сопротивления в цепи базы (п. 4.3.5);

погрешности измерения обратных токов I_ко и I_эо и начального тока коллектора I_кп (п. 4.3.6);

погрешности установки напряжения на коллекторе (п. 4.3.7);

погрешности установки тока эмиттера (п. 4.3.8);

частоты генератора (п. 4.3.9);

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1. При поверке следует применять средства, указанные в табл. 1.

Таблица 1

2.2. Разрешается применять другие аналогичные образцовые приборы с погрешностью измерения по крайней мере в 3 раза меньшей, чем погрешность измерения проверяемого параметра прибора Л2-22.

3. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

3.1. При проведении поверки прибора Л2-22 должны соблюдаться следующие условия:

температура окружающей среды 293 ± 5 К (20 ± 5 °С);

атмосферное давление 100000 ± 4000 Н/м² (750 ± 30 мм рт. ст.);

относительная влажность воздуха 65 ± 15 %;

напряжение питания сети переменного тока частотой 50 Гц ± 1 % и содержанием гармоник до 5 % должно быть 220 В ± 2 %.

Примечание. Допускается проводить поверку в условиях лаборатории, отличающихся от указанных выше, в том случае, если они не выходят за пределы рабочих условий, установленных для поверяемого прибора и контрольно-измерительной аппаратуры, применяемой при поверке.

3.2. Представленные на поверку приборы должны быть полностью укомплектованы (кроме ЗИП).

3.3. Предварительный прогрев поверяемого прибора и образцовых средств поверки проводят при номинальном напряжении питания в течение времени, указанного в технической документации.

3.4. При работе с поверяемыми и образцовыми приборами и вспомогательными средствами поверки необходимо соблюдать требования, указанные в технической документации на эти средства.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

4.1. Внешний осмотр

При внешнем осмотре проверяют:

наличие видимых механических повреждений;

возможность установки на нуль электроизмерительного прибора с помощью механического нуль-корректора при выключенном питании;

легкость перемещения ручек настройки и возможность управления прибором в заданных пределах;

четкость фиксации переключателей и совпадение их указателей с отметками на соответствующих шкалах;

наличие предохранителей.

4.2. Опробование

Перед включением прибора все ключи установить в среднее положение, а ручки установки режимов - в нулевое. Включить прибор и прогреть его в течение 15 мин.

Откалибровать прибор Л2-22, для чего следует:

перемкнуть выводы эмиттера и базы колодки для подключения транзисторов;

ключ «h₁₁ - (1 - α)» поставить в положение «h₁₁». Потенциометром «Уст. нуля h», расположенным на задней стенке прибора, установить стрелку отсчетного прибора на нулевую отметку. Убрать перемычку из колодки, поставить ключ h₁₁ - (1 - α)» в среднее положение;

потенциометрам «Калибр. h» установить стрелку отсчетного прибора на конец шкалы (отметка «10»);

ключ «Общ. эмиттер - Общ. база - Токи» поставить в положение «Токи» и потенциометром «Уст. нуля» стрелку отсчетного прибора установить на нуль. Нажать кнопку «Калибр. тока» и потенциометром «Калибр. тока» стрелку отсчетного прибора установить на конец шкалы (отметка «10»);

вернуть ключ «Общ. эмиттер - Общ. база - Токи» в среднее положение.

Примечания:

1. Если пределы регулировки недостаточны, то необходимо воспользоваться соответствующими потенциометрами, оси которых выведены на заднюю стенку прибора.

2. За первые 2 ч работы возможен уход калибровки, поэтому в течение этого времени требуется проводить периодический контроль (через 15 - 20 мин.) и, если необходимо, подстройку калибровки.

4.3. Определение метрологических параметров

4.3.1. Определение погрешности измерения h-параметров и параметра (1 - α) в схеме с общей базой.

Указанные параметры проверяют путем измерения образцовых цепочек (сопротивлений), подключаемых к измерительной колодке прибора Л2-22. Схемы их подключения приведены на рис. 1.

Значения образцовых сопротивлений, соответствующие рекомендуемым значениям проверяемых параметров, приведены в табл. 2 - 5: для измерения параметра h_11б - в табл. 2; для измерения параметра h_22б - в табл. 3; для измерения параметра (1 - α) - в табл. 4; для измерения параметра h_12б - в табл. 5.

Рис. 1. Схемы подключения образцовых сопротивлений
к гнездам измерительной колодки Л2-22 в схеме:

а - для проверки h_11б; б - для проверки h_22б;
в - для проверки (1 - α); г - для проверки h_12б

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

В случае отсутствия указанных сопротивлений допускается использование других, близких по значению номиналов.

При этом зависимость между значениями проверяемых параметров и значениями образцовых сопротивлений выражается формулами:

Погрешность измерения определяют по формулам:

для h-параметров

где h_iрасч - расчетные значения параметров, приводимые в табл. 2, 3, 5 или определяемые по формулам (1) - (3); h_iизм - показания стрелочного индикатора поверяемого прибора; h_ik - конечное значение рабочей части шкалы данного параметра; i - индекс h-параметра;

для параметра (1 - α)

где (1 - α)_изм - показания стрелочного индикатора поверяемого прибора; (1 - α)_расч - расчетное значение параметра, приводимое в табл. 3 или определяемое по формуле (4); (1 - α)_k - конечное значение рабочей части шкалы. Погрешность измерения h-параметров и параметра (1 - α) не должна превышать ±5 %.

4.3.2. Определение погрешности измерения параметров h_11б и (1 - α) в схеме с общей базой при токах эмиттера менее 0,1 мА.

Указанные параметры проверяют путем измерения образцовых цепочек, приведенных на рис. 1, а, в.

При проверке должен быть установлен ток I₀ = 30 мкА.

Проверяемые отметки шкалы и значения образцовых цепочек выбирают в соответствии с табл. 2 и 4.

Погрешность измерения параметров h_11б и (1 - α), определяемая по формулам (5) и (6), не должна превышать ±5 %.

Примечания к пп. 4.3.1 и 4.3.2:

1. При проверке указанных параметров ручки установки режима должны находиться в нулевом положении (за исключением ручки «I_в» при поверке по п. 4.3.2).

2. В качестве образцовых сопротивлений можно использовать магазины сопротивлений типа Р58 и подобранные сопротивления с погрешностью ±0,5 %. Для уменьшения погрешности измерения необходимо использовать подключающие провода минимальной длины.

3. Допускается подключение магазинов и сопротивлений к клеммам «Э», «Б», «К» на задней стенке прибора.

4.3.3. Определение погрешности измерения h-параметров в схеме с общим эмиттером.

Погрешность измерения указанных параметров определяют путем измерения образцовых цепочек (сопротивлений), подключаемых к гнездам «Э», «Б», «К» измерительной колодки поверяемого прибора.

Схемы и способы подключения образцовых цепочек приведены на рис. 2.

Рис. 2. Схемы соединения образцовых сопротивлений с
гнездами измерительной колодки прибора Л2-22:
а - для проверки h_11э; б - для проверки h_22э; в - для проверки h_12э

Значения образцовых сопротивлений и рекомендуемые значения проверяемых параметров приведены в табл. 6 - 8: для измерения параметров h_11э - в табл. 6; для измерения параметра h_22э - в табл. 7; для измерения параметра h_12э - в табл. 8.

Таблица 6

Таблица 7

Таблица 8

В случае отсутствия указанных сопротивлений допускается использование других, близких по значению номиналов, рассчитываемых по формулам:

Погрешность измерения h-параметров определяют по формуле (5), где h_iрасч - расчетные значения параметров, взятые из табл. 6 - 8 или определенные по формулам (7) - (9).

Погрешность измерения h-параметров не должна превышать ±5 %.

4.3.4. Определение погрешности измерения параметра h_11э в схеме с общим эмиттером при токах эмиттера менее 0,1 мА.

Погрешность измерения параметра h_11э определяют путем измерения образцового сопротивления, приведенного на рис. 2, а. При проверке ручкой «I_{э мка}» должен быть установлен ток I_э = 30 мкА.

Проверяемые отметки шкалы и значения образцовых цепочек выбирают в соответствии с табл. 6, причем проверке подлежат шкалы с пределами 1, 3 и 10 кОм.

Погрешность измерения параметра h_11э, определяемая по формуле (5), не должна превышать ±5 %.

Примечание. Примечание к п. 4.3.2 относится и к пп. 4.3.3 и 4.3.4 (за исключением ручки «I_э» при проверке по п. 4.3.4).

4.3.5. Определение погрешности установки сопротивления в цепи базы.

Сопротивление в цели базы, устанавливаемое дискретно, может быть равно 0; 100; 300 Ом; 1; 3; 10; 30; 100 кОм.

Для определения погрешности установки сопротивления в цепи базы необходимо:

ключ «Общ. эмиттер - Общ. база - Токи» поставить в положение «Токи»;

ключ «I_кн - I_ко - I_эо» поставить в положение «I_кн», измеритель сопротивления (вольтомметр ВК7-10А/1) подключить к гнездам «Э» и «Б» измерительной колодки;

нажать кнопку «Калибр. тока» и отсчитать значение сопротивления;

Погрешность установки сопротивления

где R_н - номинальное значение сопротивления; R_изм - измеренное значение сопротивления.

Погрешность установки сопротивления в цепи базы не должна превышать ±2 %.

4.3.6. Определение погрешности измерения обратных токов I_ко, I_эо и начального тока коллектора I_кн.

Погрешность измерения токов I_ко, I_эо и I_кн определяют путем измерения тока, проходящего через образцовые сопротивления.

Рекомендуемые значения образцовых сопротивлений и напряжения на коллекторе (эмиттере) приведены в табл. 9.

Таблица 9

В случае отсутствия указанных сопротивлений допускается использование других номиналов, близких к рекомендованным. При этом действительное значение тока рассчитывают по формуле

где U - напряжение на коллекторе (эмиттере), измеренное вольтметром; R - образцовое сопротивление, МОм.

Для определения погрешности измерения токов I_ко, I_эо и I_кн необходимо:

ключ «Общ. эмиттер - Общ. база - Токи» поставить в положение «Токи»;

с помощью потенциометра «Уст. нуля» установить нуль усилителя постоянного тока;

с помощью потенциометра «Калибр. тока» осуществить калибровку тока;

ключ «I_кн - I_ко - I_эо» поставить в положение, соответствующее проверяемому параметру;

к гнездам «К» и «Б» измерительной колодки подключить образцовое сопротивление (при измерении I_эо - к гнездам «Э» и «Б»);

к гнездам «К» измерительной колодки и корпусу прибора подключить вольтомметр ВК7-10А/1 (при измерении тока I_эо - к гнездам «Э» и «Б»);

установить необходимое напряжение на коллекторе (эмиттере);

по отсчетному прибору отсчитать значение тока.

Погрешность измерения

где I_iн - показание стрелочного индикатора поверяемого прибора; I_iд - действительное значение тока, взятое из табл. 10 или рассчитанное по формуле (11); I_iк - конечное значение рабочей части шкалы стрелочного индикатора поверяемого прибора; i - индекс тока, погрешность измерения которого проверяется.

Погрешность измерения, вычисленная по формуле (12), не должна превышать ±5 %.

4.3.7. Определение погрешности установки напряжения на коллекторе

Погрешность установки напряжения на коллекторе проверяют в точках, равных 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 и 99 В.

Для определения погрешности установки напряжения на коллекторе необходимо:

ключ «Общ. эмиттер - Общ. база - Токи» установить в положение «Общ. база»;

к гнезду «К» измерительной колодки и корпусу прибора подключить вольтомметр типа ВК7-10А/1;

установить проверяемое значение напряжения на коллекторе;

отсчитать показания по вольтомметру ВК7-10А/1.

Погрешность установки напряжения на коллекторе

где U_к.н. - номинальное напряжение на коллекторе, устанавливаемое с помощью переключателей; U_к.д. - действительное напряжение на коллекторе, отсчитываемое по вольтомметру ВК7-10А/1, В.

Погрешность установки напряжения не должна превышать ±3 %.

4.3.8. Определение погрешности установки тока эмиттера

Для определения погрешности установки тока эмиттера необходимо:

ключ «Общ. эмиттер - Общ. база - Токи» поставить в положение «Общ. база»;

к гнезду «Э» измерительной колодки и корпусу прибора подключить образцовый измеритель тока (М1204 или M1109 - в зависимости от значения измеряемого тока);

установить ток эмиттера, равный 30 мкА;

отсчитать показания по образцовому измерителю тока;

проварить точки 40, 50, 60, 70, 80, 90 мкА;

переключатель «I_{э мкА}» поставить в положение «0»;

проверить точки 0; 1; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 12; 16; 20; 30 мА, устанавливая эти значения тока ручкой «I_{э мкА}».

Погрешность установки тока эмиттера

где I_э.н - номинальное значение тока, установленное с помощью переключателей; I_э.д - действительное значение тока, отсчитанное по шкале образцового прибора;

погрешность установки тока эмиттера не должна превышать ±3 %.

4.3.9. Определение частоты генератора

Частоту генератора поверяемого прибора определяют путем непосредственного измерения частоты измерителем частоты типа Ч3-22.

Для этого следует:

сигнал с клеммы «К» на задней стенке поверяемого прибора подать на вход частотомера;

ключ «Общ. эмиттер - Общ. база - Токи» поставить в положение «Общ. база»;

ключ «h₁₂ - h₂₂» поставить .в положение «h₂₂»;

переключатель «Пределы h» поставить в положение «0,3».

Отсчитать показание частотомера Ч3-22. Измеренное значение частоты генератора должно находиться в пределах 640 - 960 Гц.

5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

5.1. Результаты поверки заносят в протоколы.

5.2. Если при поверке прибора Л2-22 его параметры не соответствуют нормам, указанным в техническом описании, или будут обнаружены механические или электрические неисправности, дальнейшую поверку прекращают.

5.3. На приборы Л2-22, соответствующие требованиям настоящей методики, выдают свидетельство о государственной поверке по форме, установленной Госстандартом СССР.

5.4. При ведомственной поверке допускается вносить в паспорт прибора отметку о поверке.

5.5. Приборы, не соответствующие требованиям настоящей методики, в обращение не допускаются и на них выдают справку с указанием причин негодности.

Методика поверки измерителя Л2-22 h-параметров маломощных транзисторов

СОДЕРЖАНИЕ