本标准适用于各种微波二极管的参数测试。 GB/T 6570-1986 微波二极管测试方法 GB/T6570-1986 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和園国家标准
微波二极管测试方法
Meaguring methods for microwave diodes本标准适用于各种微波二极管的参数测试。在引用本标准时，有关的具体要求应在相应的详细规范中加以规定。1总则
1.1引育
UDC 621.382.2
028.6:621
GB 6570—86
本标准给出的测试方法只规定了该方法的工作原理。因此，没有必要规定这些方法在实际使用时的技术细节。在有误差（与测试条件有关）要求的地方，应按规定把它们取为实际测量系统所允许的最大偏差（相对于电路的绝对值)本标准中，当出现一个参数有儿种测试方法的情况时，这意味着每一种方法都是适用的，尽管某些方法比另一些方法更精确，某些方法更适合于产品检验。1.2一般注意事项
1.2.1对器件和测量仪表的保护
1.2.1.1极限值
对于所有测试的试验条件，都不应超过器件的极限值。例如，测试电路中可以包括阴断二极管或电阻以限制最大瞬时电压和电流。建议不要把器件接入或移出正在通电的电路。1.2.1.2电源
测试电路中的所有电源都应有钳位措施来保护被测器件，以避免在电路通断调整和测量时，由于解态过电压或浪涌而可能引起的烧毁。1.2.1.3测试仪器
测试仪表应有适当的保护措施，以防止由于被测器件的故障或错误的联接而引起的过负荷。为防止不需要的半周脉冲加到示波器的放大器上，可在电路中接入二极管。1.2.2测试精度
1.2.2.1热平衡条件
所有电气试验应在热平衡条件下进行，除非另有规定或在脉冲条件下完成测量。当试验条件引起被测器件特性随时间显著变化时，应给这种影响规定补偿方法，例如，应规定测量进行之前，器件维持在该试验条件下时间的长短。如果把从施加功率到进行测量之间的时问增如倍，测量结果的变化仍在要求的误差范围之内，则认为热平衡业已建立。
1.2.2.2电源
！电源的波纹应不影响要求的测量精度。1.2.2.8电路条件
当测量小电流时，应采取适当的预防措施以保证寄生电路电流或外部漏电流均远小于被测量的电流，还应注意保证试验电路的杂散电容和电感的数值不影响所要求的测量精度，或者在测量结果中对上述各种影响给予修正。
在测试频率下，耦合电容或旁路电容应呈现有效的短路状态，在需要射频去耦的地方应按规定接国家标准局198607-22发布
1987-07-01实施
GR 6570—86
入必要的元件，器件的安装状态也应符合规定。要注意使可能影响测量精度的寄生振芮或失真畸变减至最小。1.2.2.4光照条件
当已知某一特性对光敏感时就应考虑光照条件的影响。1.2.2.5测量仪器
对于任何传输大电流的器件，应将电压测鼠结点与电流传输结点分开：当不可能这样做时，必须对两个端子之间的电压测量值进行修正。另外，对人电流器件，应尽可能减小电路的残余感应。整流和变流电路的输入，输出被形可能是畸变的正弦波，通常的正弦波变换因了如平均值、有效值或峰值之间的互换：对产生了畸变的正弦波是不适用的，因此在测试过程中应加以修正。如果电流测量电路两端的电压降和电压测量电路传导的电流是不可忽略的话，则必须在测量结果中加以修正。1.2.3定义
对于本标准的论题，下列定义可运用于实际测试电路。1.2.3.1开路
如果一个电路阻抗减小·半，引起被测参数值的变化不大于允许的测景误差，则可将该电路看作开路。
1.2,8.2短路
如果一个电路阻抗增加一倍，引起被测参数值的变化不人于允许的测量误差，则可将该电路看作短路。
1.2.3.a小信号
如果一个信号幅度增加一倍，引起被测参数值的变化不大下其允许的测量误差，则该信号就可被看作是小信号。
1.2.3.4恒流源
如果一个电流源的负载阻抗增加一倍，引起被测参数值的变化不人十所允许的测量误差，则该电流源可被看作恒流源。
1.2.3.5恒压源
如果一个电压源的负载阻抗减小一半，引起被测参数值的变化，不大于其所允许的测试误差，则该电压源可被视为恒压源。
1.2.3.6脉冲测试bZxz.net
对于用脉冲方法的测试，当占空系数、脉冲宽度和重复频率没有规定时，这些条件应按下述原则选定：当初始脉冲占空系数加倍时以及当初始脉冲宽度加倍或初始重复频率减半，引起被测参数值的变化均不能超出充许的测试误差。1.2.4标准管座
微被二极管的高频性能与采用的测试管座续切相关。标准管座在测试条件下，应满足下述任一条件：
管座引入的寄生参量、插损等对十测量系统测试精度的影响，可以忽略；管座引入的影响可以修正。
1.2.5组成微被测试系统的各个单个部件，应在要求的测量条件下，预先检验、定标。1.2.6微波测试系统应良好接地，应注意防止静电感应、漏电、磁场等的干扰，以保证测试精度不受明显的影响。
1.2.7信号源、电压源、电流源应在测试条件下能稳定T.作。规定的测试功率、电压、电流应缓慢施加，达到稳定后再进行测量。1.2.8对测试环境条件的要求
如果参数明显地随温度变化，则必须精确地测比坏境温度或基准点温度并将其偏差控制在很窄的范围以内。
GB 6570—86
除非本标准或详细规范中另有规定，否则所有的测量和试验，均应在热平衡的环境温度为25±5℃，周围大气压为86~106kPa及相对湿度为45%~75%下进行。其仲裁条件如下：环境温度为25±1C，相对湿度为48%～52%，大气压力为6～106 kPa 。2
隧遵二极管测试方法
2.1电流-电压特性
2.1.1·显示完整的电流-电压特性的方法自的
在规定条件下记录二极管完整的电流一电压特性。h
电路图
可变直流电源
c，电路说明和要求
图1电流－电压特性测试电路
记录仪
D为被测二极管。
电阻R，应是无感的并安装在尽可能接近被测二极管管座的地方，其值由稳定条件而定。因为要获得二极管负阻区的静态特性必须以适当的正电阻补偿负电阻使电路稳定。否则将产生振荡影响测试精度。对电阻网络的其余杂散电感要求并不十分严格。调节电阻网络满足以下条件：
在这种情况下流过一极管的电流I为：I=.I
式中：
R,+ R, - R.(1 - R2/R,)
通常把R的值选摔成大于R，、从而减小总功耗。为了得到适当的K值，山（2）式确定R.的值。d
测量步骤
调节偏置电压、在X-Y记录仪1显示出如图2所示的究整的电流-电乐特性0
GB 6570— 86
图2隧道二极管的典型特性曲线
读出记录曲线的坐标，即可确定被测管的峰点电流，峰点电压，投影峰点电压、谷点电压、谷点电流、反向电压。
e，规定条件
环境温度。
2.1.2静态特性值的测试
a．目的
测量隧道一极管的峰点电流Ir、峰点电压Vp、投影峰点电压 Vep、谷点电流Iv、谷点电压 V和规定反向电流时的反向电压。
电路图
图 3 静态特性值测试电路
c.电路说明和要求
D为被测二极管，V为高阻抗电压表。R.的值应大于
g'为被测管的固有负微分电导。R，为限流电阻。开关S.和S，通常是断开的。测量电璐可能对感应噪声非常敏感，因此应妥善屏敲。d.测量步
调节R，使通过二极管的电流从零开始增加，直至二极管从低压状态转变为高压状态。状态转变前指示的电流值即为蜂点电流，接通一下S，可使二极管回到低压状态。重复以上程序可获得精确的测量结果。
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可用与上述程序相同的步骤测量峰点电压。读取峰点电流的时刻电压表指示的电压即为峰点电压。接通--下S,使一,极管进入高压状态。然后调节R,使流过二极管的电流达到最小值,此时测得的电流即为谷点电流，
可用与测量谷点电流程序相同的步骤测量谷点电压。测量谷点电流的时刻电压表指示的电压即对谷点电!压。
调节R，使遵过一极管的电流超过谷点电流直至再达到峰点电流，此时电压表指示的为投影峰点电如果把二极管反转极性接入电路，并调节R，使流过一极管的电流等于规定的反向电流：电乐表所指示的电压即为被测的反问电长。规定条件
环境温度：
测量反向电压时的反向电流。
2.2谷点端电容
a。月的
利用导纳电桥测量偏置在谷点的隧道管端电容。b.
电路图
高频信号
发尘器
电略说明和要求
高频异纳电桥
指示器
图4端电容测量电路
包括结电容C,和管壳电容C的隧道管等效电路如图5。b
i求得端电容Ctot为：
C - C.- C.
图5隧道二极管的等效电路
(l-(LC,gr)e-(wLgg)(l
可变直济电游
GB 657086
如调节偏压使g=0，并选择频率使以下条作得到满足：tw*gG,<<1
Ctot = Cg + C,
推荐的测试频率为0.5～10MHz
图1 中D为被测管，L,C,组成低通谜波器心电桥对二极管呈现的电阻R应满足R<、」1/9max，使负载线与电流电曲线只有一个交点。
如图 6 所示。
d测量步骤
对隧道二极管施加大于V、的偏乐并遂渐减小直至测得的电导9为零，在此偏压下测出隧道二极管的端电容。
图6包括负我线在内的隧道二极管特性Vu
电源电压；
二极管两端的有效电压；
V,——谷点电压。
规定条件
测试信号频率。
2.3管壳电容
测出一定数虽结被烧断的开路管的端电容，取其平均值，得到管壳电容Cs2.4串联电感
a。的
在规定的条件下、采用谐振电路的原理，测量隧道一极管偏置到谷点时的串联电感。b.概述与原理
隧道二极管小信号高频等效电路如图5所示。当把谷值电乐施加到二极管上时，其结电导9变为零，等效电路如图7所示。其端导纳为：ratj
y- j C,
式中·we\
GB 6570-86
谷值电压下的自谐振频率，
在式（4）中，除频率在,附近外，通带很小并可怨略不计。于是式（4）变为：c
图7有
偏置在谷点的体道二极管等效电路如果测得了二极替的导纳 Y，可用现在电C。表示之，写为Y=jwC.
根据方程（5）
如果在不同频率下算出 C。。则可用后面的程序确定C,和 。。.然后由下式求得串联电感LL
电路图
电压驻波比指示器
二极管座
测量线
爽减器
(2 元f.)\C,
可变流减器
衰减器
图8串联电感测试电路
频率计
微波信号额
编电源
d。：电路说明和要求
测量装置由常规的502同轴电骼构戒GB 6570-86
测量时隧道二极管插入图 9 所示的测试头。假设二极管被－50 S纯电阻所端接N型插件
样品插人此处
图9测示头示意图
测量信号应满足小信号条件。
应先制成一尺寸与被测管相同的金属短路管，用以确定驻波基准面。e.测量步骤
预先用2.1条中的一种适当方法确定被测管的谷点电压。把金属短路管看作零阻抗的基准，把它插进测试头并测出驻波电压为零的位置，从而给出具有无限导纳的基准点X。。
插进被测隧道二极管并施加其谷点电压。在此条件下结的电导分量变为零，电压驻波比升到很高的值。测出邻近最小驻被电压的位置Xm。由下式求出二极管视在电容a的值。Y
Ca=2af
C,t ［
(Xm-X,）
式中：入—与测试频率于相应的波长；一相当于502。
为了确定C只要求最小驻被电压点的位置，而不要求驻波比。必须注意到此处把式（5）的近似性扩大到了邻近自谐振的频率。把Ca一C的倒数与测试频率的平方关系画成曲线如图10。图上的测试点避循式（6）的线性关系。直线与纵坐标轴的交点给出了C，的值，也就是谷点电压下的结电容。同样，该直线与横坐标轴的交点给出了于值，即谷点电压下的白谐振频率。从而可根据式（？）求出串联电感。的值。f.规定条件
金属短路管的尺寸；
测试频率。
2.5负电导
a。目的
Ca- C,
GB 6570--86
图10求C,的试验曲线
在规定条件下用导纳电桥测量隧道二极管的负电导。b。概述与原理
为使测量电路稳定，二极管应并联有稳定电导g。导纳电桥测得的总导纳为Y=G+iB，G为总电导：B为总电纳。
总电导为：
G=g+ g'g.
式中：9—— 与二极管并联的稳定电导;9g
一二极管审联电阻的倒数。
如果9g
则：G=g-g
负电导可由g：=9-G求出：
如果不能成立，则；
电路图
高频振离器
高频导纳电桥
指示器
G- g-9s
负电导测试电路
可变点流申源
电路说明和要求
GB 6570 86
D 为被测二极管；g为与被测管并联的稳定电导。导纳电桥应是一种低电平测试电桥。测试频率应足够低以使导线的电感和电容分量可以略。对于象100kHz这样低的频率，为简化测试程序，图11中的稳定电导g可采用可变电导。e.测量步骤
在规定偏压下用高频导纳电桥测出总电导G。如果要求知道不同偏压下的负电导，就应从正电导区开始改变外加偏压来进行测量。然后用式（8）或式（9）求出负电导的值。画出9＇对偏差的关系曲线（如图12）可求得最大负电导值，如果已知最大负电导的典型偏压值，就可在此偏压下进行测量来求得相同型号各二极管的负电导的值。
图12隧道二极替电导与偏压关系曲线f．规定条件
测试频率
偏压。
2.6直流申联电阻
a。目的
测量隧道二极管的直流串联电阻（7o）。b.概述和原理
隧道二极管的串联电阻T由直流分量r。和高频分量rs构成，即rs = Igo + rat
为了测量。必须使隧道管1作于反向大电流状态，并测定这一工作点下隧道管特性的微分斜率。随着向电流的增加，电阻值下降并接近7s。值。c.电路图
电路说明和要求
选线性放大器，
被测二极管：
脉冲包络检波器
调幅电流脉冲发生器，
一校准用电阻器。
GB 6570 86
图13直流串联电阻测试电路
测试电路由一台调幅电流脉冲发生器（其脉冲幅度用低频正弦信号调制），一只脉冲包络检波器.台选频线性放大器、一只指示T用的仪表和一只校准用的电阻器（其值与被二极管的申联电阻同数量级）组成。
确定电流脉冲的宽度和重复频率使结温的.1.升可以忽略。典型值为，脉冲宽度100PS，重复频率50kHz。
调制频率应远小于脉冲重复频率，典型比例为1/20。调制深度不应超过10%。测最步骤
把被调制的电流脉冲加到二极管上并用脉冲包络检波器检查脉神冲包络。二极管的微分电阻与二极管上的脉冲幅度有关。借助开关S可用电阻器R。代替二极管，从而校准测试设备。当接上被测二极管时，仪表给出该工作点下微分电阻的读数。工作点由电流脉冲的平均幅度确定。脉冲幅度的选择应使幅度加倍引起r。值的变化不超过要求的测试精度。如果难于满足对脉冲幅度的要求，可采用外推法。在不同反向电流下测量微分电阻值，做出电阻值与电流倒数的关系图。实验点连成的直线延长与纵坐标轴的交点即为rs。值，如图14。R
图14电阻值与电流倒数关系曲线f.规定条件
脉冲宽度、重复频率、平均幅度，调制频率，深度。
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2.7微波频率下的串联电阻（I,在自谐振频率下测量)a。目的
在规定条件下测邀隧道二极管在微波類率下的串联电阻。b.概述与原理
当把谷值电压加到隧道二极管上时其总导纳为：1
Y (w)-jwCs+
式中：是二极管在谷点的谱振角频率：当测试频率等于自谐振频率时总导纳变为：r +
r+jaCars
如果道一极管具有较高的电阻性截止频率时，则w。C1，于是自谐握频率下的导纳变为Y(）
因此，如在。频率下测出导纳便可直接得到串联电阻。2.7.1电压驻波比法
。电路图
见图。
b.电路说明和要求
见2.4 d。
c.测量步骤
将隧道二极管偏置到谷点并在已知的自谐振频率下测量驻波比9，出下式求得串联电阻Za
式中：乙。为测量用的传输线的特性阻抗。当观察到所测导纳的虚部为零时，即可近似地验证测试频率为自谐振频率。由于不理想的电路元件带来的电抗，可能在不等于自谐璇频率的频率上观察到导纳虚部为零。所以如果这样验证测试频率，就应使用最好的电路光件。实际上，五然中联电阻随频率而变，每个一极管的自谐振频率可能不同，但可以在规定频率下对同一型的二极管进行测试。2.7.2插入损耗法
电路图
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