Устройство для измерения параметров матрицы -проводимости четырехполюсника

(292 02) СОЮЗ СОВЕТСНИХО)ИйРЕСПУБЛИК К 27/28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 22 ,ГОСУДАРСТВЕННЬЮ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСНОМУ СВИД,ЕТЕЛ 3487978/18-21 19.08.82(56) 1. Практикум по полупроводникам и полупроводниковым приборам. Под ред, К,В Шалимовой. М., "Высшая школа", 1968, с. 280.2. Транзисторы. Параметры, методы измерений и испытаний. Под ред. И.Г. Бергельсона, 20.А. Каменец когоИ.Ф. Николаевского, М., "Сов. радио", 1968, с. 128-132 (прототип) .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯПАРАМЕТРОВ МАТРИЦЫ 7-ПРОВОДИМОСТИЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА, содержащее держатель четырехполюсника, генераторсигналов и измеритель полных сопротивлений, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности измерений на сверхвысокихчастотав, в него введены два калиброванных переменных комплексных сопротивления, индикатор мощности ичетыре коммутатора, при этом первый неподвижный контакт первого коммутатора соединен с выходом генератора сигналов, второй неподвижный контакт первого коммутатора через первое калиброванное переменное комплексное сопротивление соединен с общей шиной устройства, подвижный контакт первого коммутатора соединен с первыми неподвижными контактами второго и третьего коммутаторов, второй неподвижный контакт последнего соединен с вторым неподвижным контактом второго коммутатора и с подвижным контактом четвертого коммутатора, подвижный контакт второго коммутатора соединен с первой клеммой держателя Э четырехполюсника, вторая клемма которого соединена с подвижным контактом третьего коммутатора, третья и четвертая клеммы держателя четырехполюсника через второе калиброванное пере- Я менное комплексное сопротивление соединены с общей шиной устройства, первый неподвижный контакт четвертого коммутатора соединен с входом индикатора мощности, а второй неподвижный контакт " с входом измерителя полных сопротивлений.;ЕЗ З +У +2+2,41 10 30 40 45 Вьи В-вк 22 2 ех 2 ВЬх 50 Если комплексное сопротивление в общем проводе Е, подобрать таким образом, чтобы при Е, Е,". выполнялось15 равенство=2 лю, , тогда выражение (14) принимает вид УО, а входная проводимость вновь образованного. четырехполюсника становится равной. -т Ц 2:Ч8 Х 11У 11 2522 н Если комплексное сопротивление в общем проводе Е, подобрать такимФ Образом, чтобы при Е 2 =г 2 выполня,лось равенствоЪ=г 4(8 тогда выражение (15) принимает вид У 2 О, а выходная проводимость вновь образованного четырехполюсника становится равнойУУ 24бык 22 У ф 22И Г Взяв отнощение (12) к (13)И 14+ 2ь щ (2 О22 22 2и зная из эксперимента 4 ех зц из (20) находим оп- ределением подставляя значение которого в .(16) и (18), находим проводимости прямой и обратной передачи четырехполюсника.Устройство работает следующим образом.В держатель 1 четырехполюсника устанавливается измеряемый четырехполюсник таким образом, чтобы входные клеммы четырехполюсника были подключены к клеммам 2 и 25 держателя 1, а выходные клеммы четырех" полюсиика - к клеммам 23 и 24 держателя четурехполюсника.В первом коммутаторе 8 соединяются контакты 13 и 14, во втором коммутаторе 9 - 15 и 20, в третьем коммутаторе 10 - 22 и 18, в четвертом коммутаторе 11 - 19 и 27.Величина второго калиброванного переменного комплексного сопротивления 6 устанавливается равной нулю, Величина первого калиброванного переменного комплексного сопротивления 5 устанавливается чисто реактивной 2=Э,21, Рею:О и производится иэмеренйе выходной проводимости четырехполюсника между клеммами 23 и 24 с помощью измерителя 3 полных сопротивлений. Затем изменяется величина комплексного сопротивления 5 =3 2" и опять производятся измерения выходной проводимости четырехполюсника. Затем устанавливают третье произвольное значение комплексного сопротивления 5 У:Э 21 и опять производят изме 1рения выходной проводимости четырехполюсника. По трем значениям измеренной выходной проводимости четырехполюсника на комплексной плоскости строится окружность его выходной проводимости в зависимости от реактивного сопротивления генератора. Из графика (фиг.4) определяются координаты центра ЙеЭ У и радиус ОВ окружности у (эти значения по результатам измерений можно также получить аналитическим путем). Затем во втором коммутаторе 9 соединяются контакты 17 и 20, а в третьем коммутаторе 10 - 22 и 16.В результате первое калиброванное переменное комплексное сопротивление 5 оказывается включенным параллельно выходу четырехполюсника, а измеритель 3 полных сопротивлений оказы" вается подключенным к входу четырехполюсника. В этом режиме,задаваясь тремя различными реактивными значениями Э г, Э 21 Э.,г 1,яе 21-0 ирвого калиброванного переменного комплексного сопротивления 5, измеряют входную проводимость четырехполюсника и по измеренным значе=Е01 "ВРф 45 50 ниям на комплексной плоскости строят окружность, определяющую зависимость входной проводимости четырехполюеника от изменения реактивной проводимости нагрузки. При отсутствии активных потерь в ней йе 2= О (фиг.З) . Из графика (фиг.З) определяют коордияаты центра Ре Уо ьховхи радиус окружности р вх.Затем изменяют первое калиброванное переменное комплексное сопротивление 5,таким образом, чтобы оно обладало активной проводимостью У=ке Ч +13 У и изменяя реактивную составляющую этой проводимости,измеряют три значения входной проводимости четырехполюсника и строят. окружность, определяющую зависимость входной проводимости четырехполюсника от изменения реактивной проводимости генератора при известной РеУ активной проводимости генератора (фиг.З). Иэ этого графика определяют радиус окружности РхЗатем в первом коммутаторе 8 соединяют контакт 12 и шину 4, а в четвертом коммутаторе 11 - контакты 19 и 26. В результате сигнал генератора 2 подается на выход четырехполюсника, а к его входу оказывается подключенным индикатор 7 мощности. В этом режиме изменяют значение второго калиброванного переменного комплексного сопротивления 6 до величины Е, . Еслипоказания индикатора 7 мощности равны нулю, это свидетельствует о равенстве нулю проводимости обратной передачи вновь образованного четырехполюсника ( м=О) .При этом значении Е, комплексно-, го сопротивления 6 в четвертом коммутаторе 11 соединяют контакты 19 и 27, а затем измеряют спомощью измерителя 3 полных сопротивлений входную проводимость че-.ырехполюсника вхЗатем в первом коммутаторе 8 соединяют контакты 12 и 14, во втором коммутаторе 9 - 18 и 22, в четвертом коммутаторе 11 - 19 и 26. В этом режиме изменяют второе калиброван ное сопротивление 6 до величины Е 81при которой показания индикатора 7мощности равны нулю, что свидетельствует о равенстве нулю проводимости прямой передачи вновь образован ного четырехполюсника ( м=0).При значении Е," комплексного сопротивления 6 в четвертоп коммутаторе11 соединяют контакты 19 и 27, а затем измеряют с помощью измерителя 3 10полных сопротивлений выходную проводимость вновь образованного четырехполюсника Увь,хПо результатам измерения входнойУи выходной У проводимостей 15 Вх 8 ыхчетырехполюсника, определения радиусов РвхР х Рох и координат центо о выхокружностей проводимостй, а такжезначениям сопротивлений калиброванных нагрузок РеУ и Е, и 2," поформулам (8-11), (16) и (18) рассчитываются параметры полной матрицыпроводимости четырехполюсника.Для создания калиброванного переМенного комплексного сопротивленияиспользуется регулируемый проходнойфазовращатель 28, на выходе котороговключено регулируемое активноесопротивление 29. С помощью фазовращателя 28 изменяется электрическаядлина 5 Р (где р =2 яЯ, 3 - длина волны) отрезка линии передачи отрегулируемого активного сопротивления 29 до выходных клемм фазовраща теля, сопротивление между которымизависит от величины К сопротивления29 и электрической длины фазовращателя, в соответствии с известнымвыражением где 2 о - волновое сопротивление фазовращателя.Преимуществом такого калиброванного переменного сопротивления является возможность задания любого полного сопротивления на комплексной плоскости. Погрешности иэФмерений-параметров как стандартных линий передачи, так и активного четырехполюсника не превышают 5,871095102 Пилипенко Тираж 711 Подписи НИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раущская наб., д.