JJF(电子) 中华人民共和国信息产业部电子计量校准规范 JJF(电子)31001-2006 双极型中小功率晶体管 开关时间参数计量专用样管 Medium and Low-power Bipolar Transistor Samples’SwitchingTime Parameters 2006-05-15发布 2006-06-01实施 中华人民共和国信息产业部发布
JF(电子)31001-2006 目录 范围 (1) 引用文献 (1) 3术语. (1) 4 概述 (2) 5计量特性 (2) 6校准条件 (3) 6.1环境条件. (3) 6.2校准用标准器具和其他设备 (3) 7校准项目和校准方法 (4) 7.1 被校样管外观检查 (4) 7.2 校准前的准备. (4) 7.3 晶体管tt、t的校准 (4) 7.4晶体管t、t、t的校准 (5) 8校准结果的表达 (6) 9复校时间间隔 (6) 附录A校准记录格式表 (7) 14
JF(电子)31001-2006 共7页第1页 双极型中小功率晶体管开关时间参数计量专用样管校准规范 1范围 本规程适用于各种类型双极型中小功率(<1W)晶体开关管的延迟时间td、上 升时间t、导通(开启)时间ton、载流子存储时间ts、下降时间tf、关断(关闭) 时间toff、计参数量专用样管量值的校准. 2引用文献 GB/T4587-1994《半导体分立器件和集成电路第7部分:双极型晶体管》 3术语 (开关晶体管的)延迟时间td:给开关晶体管的输入施加使其从非导通状态变为 导通状态的脉冲开始,到由电荷载流子引起的脉冲在输出端上出现为止的时间间 隔. 注:通常是在外加脉冲和输出脉冲幅度10%的两个点之间来计算延迟时间. (开关晶体管的)上升时间tr:当开关晶体管从非导通状态变为导通状态时,在 输出端子上脉冲的数值分别达到规定的上限和下限两个瞬间之间的时间间隔. 注:通常上限和下限分别为输出脉冲幅度的10%和90% (开关晶体管的)导通(开启)时间ton:延迟时间和上升时间的代数和,即: ton = td tr 输入脉冲 1.0% les! 输出脉冲 图1晶体开关管开关时间示意图 15 JJF(电子)31001-2006 共7页第2页 (开关晶体管的)载流子贮存时间t:从施加到开关晶体管的输入端的脉冲开 始下降的点起,到电荷载流子在输出端产生的脉冲开始下降的点止的时间间隔. 注:开始下降的点通常是以两个脉冲幅度的90%计算. (开关晶体管的)下降时间t:当开关晶体管从导通状态变为非导通状态时, 在输出端子上脉冲的数值分别达到规定的上限和下限两个瞬间之间的时间间隔. 注:通常上限和下限分别为输出脉冲幅度的90%和10%. (开关晶体管的)关断(关闭)时间tr:存储时间和下降时间的代数和,即: tar = t t 注:晶体管各开关时间可由图1表示的波形给出, 4概述 晶体管开关参数计量专用样管在晶体开关管开关(动态)时间参数量值传递中 起着重要的作用. 对晶体管开关(动态)参数测量器具的校准工作中,在对器具各 分项参数技术指标校准后,通过晶体管开关参数计量专用样管对被校器具进行整体 技术指标标定,从而综合评定被校器具是否合格. 晶体管开关参数计量专用样管是利用晶体管时间参数标准装置对其参数量值进 行校准的. 校准原理框图如2所示: 晶体管时间参数标准装置 控制单元 (计算机) 打印机 (数字示波器) 测量显示单元 程控 程控 偏置电源单元 开关控制单元 微励快沿脉冲 信号源单元 测量夹具 被校专用样管 图2晶体开关管参数计量专用样管校准框图 5计量特性 开关参数测量范围:5ns~1Hs 16 JF(电子)31001-2006 共7页 第3页 偏置电源: 1mA3mA10mA30mA50mA60mA Ic:10mA 30mA 100mA 300mA 500mA 600mA 极性:NPN型PNP型 器件功率:<1W 6校准条件 6.1环境条件 环境温度:23℃±2℃ 相对湿度:45%~75% 供电电源:220V土5%,50Hz 土2% 周围应保持整洁,无影响正常工作的机械振动及电磁干扰. 6.2校准用标准器具 JKB99型晶体管时间参数标准装置(研制的专用标准) 测量参数:t、tr、t、tur、t,、tr、trr 参数测量范围:5~1000 参数测量不确定度: 3.2% (k=2) 偏置电源单元: Is:0.5mA~1A 分辨率:0.01mA Ic: 0. 5mA~1A 分辨率:0.01mA I、I准确度: 0.5% 测量极性:NPN型 PNP 型 参数测量显示单元(数字示波器) 频带宽度:DC~2GHz(-3dB) 上升时间:优于0.2ns 水平扫描因数:0.5μs/div~5ns/div 准确度:≤土0.01% 垂直偏转因数:0.5V/div~5V/div 准确度:≤土1% 数字光标读数(时间)准确度:10ps 测量夹具组: I/I : 1mA/10mA; 3mA/30mA; 10mA/100mA: 30mA/300mA 50mA/500mA; 60mA/600mA 7校准项目和校准方法 7.1被校样管外观检查 17