半導體器件 第16-7部分：微波集成電路 衰減器 征求意見稿

GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-1半導體器件第16-7部分:微波集成電路衰減器本文件規(guī)定了微波集成電路衰減器的術語、基本額定值、特性以及測IEC60747-4:半導體器件分立器件第4部分：微波二極管和晶體管(Semiconductordevices-Descretedevices-Part4:Microwavediodesandtransistors)IEC61340-5-1:靜電學第5-1部分：電子器件的靜電防護通用要求(Electrostatics-Part5-1:Protectionofelectronicdevicesfromelectronicphenomena-Generalrequirements)注：GB/T37977.51-2023靜電學第5-1部分：電子器件的靜電防護通用要求（IEC61340-5-1：2016IECTR61340-5-2:靜電學第5-2部分：電子器件的靜電防護用戶指南(Electrostatics-Part5-2:Protectionofelectronicdevicesfromelectronicphenomena-Userguide)Ltrans注1：在線性區(qū)，△Po(dBm)=△PiGB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-2Lins注1：在線性區(qū)，△Po(dBm)=△Pi[來源：IEC60747-16-4:2004/AMD1:2AattAran衰減精度attenuationaAaur衰減精度均方根attenuationaccuraAaur(RMS）Lret(in)Lret(out)ndB壓縮輸入功率inputpoweratndBcompressionGB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-3Pi(ndB)傳輸損耗比線性區(qū)傳輸損耗增加ndB時的輸入功率。Pn/P1Pn(IP)relon升沿高參考點，增加了衰減器從參考態(tài)變化到衰減態(tài)。]toffGB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-4沿低參考點，增加了衰減器從參考態(tài)變化到衰減態(tài)。]tr(out)在功率傳輸曲線線性區(qū)Po(dBm)=f(Pi)，輸出電壓包絡上升沿低參考點和輸出電壓包絡上升沿高參考點之間的時間間隔。[來源：IEC60747-16-4:2004，3.8]tf(out)在功率傳輸曲線線性區(qū)Po(dBm)=f(Pi)，輸出電壓包絡下降沿高參考點和輸出電壓包絡下降沿低參控制電壓靈敏度controlvoltagesensSvcont4基本額定值和特性4.1通用要求4.1.1電路標識和類型4.1.2一般功能說明4.1.3制造技術技術的細節(jié)，如：肖特基勢壘二極管、金屬半導體場效應晶體管（MESFET）、硅雙極型晶體管GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-54.1.4封裝識別b)IEC和（或）國家規(guī)定的外形圖代號，或包括引出端編號的非標準封裝圖；4.2應用說明4.2.1系統(tǒng)適應性和（或）接口信息宜說明該集成電路是否使用應用系統(tǒng)和（或）接4.2.2總框圖4.2.3參考數(shù)據(jù)宜說明該集成電路與其他特殊集成電路或集成電路族是否電兼容，或是否需宜給出輸入和輸出電路的細節(jié)，例如：輸入/輸出阻抗、隔直流單元、漏極開路等。若存在與其他4.2.5相關器件——正常工作所需器件（包括型號、名稱和功能）；4.3功能規(guī)定4.3.1詳細框圖——功能框圖應給出微波集成電路衰減器的詳細框圖或等效電路信息，功能框圖應包括如下部分：GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-6引出端編號引出端符號引出端名稱a功能b引出端功能輸入/輸出識別c輸入/輸出電路類型da應給出識別各功能端的引出端名稱。應區(qū)分：電源端、接地端、空端（NC）、無用端（NU）。b應給出引出端功能的簡要說明：——多任務端（即該端口有多個功能）的各種功能；——利用引出端相互連接、編程和（或）將功能選擇數(shù)據(jù)施加到功能選擇端（例如模式選擇端），所能選擇的集成電路的所有功能。c應標明輸入、輸出、輸入/輸出和多路輸出端。d應區(qū)分輸入和輸出電路類型，如：輸入/輸出阻抗、有無隔直流等。輸入端偏置電壓端控制電壓端微波集成電路衰減器接地端輸出端4.3.3功能說明——與外部引出端的關系；——工作模式（例如：啟動方法，優(yōu)先順序等4.4.1要求GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-7——應規(guī)定極限條件的相互關系；參數(shù)最小值最大值偏置電壓(適用時)××偏置電流(適用時)﹣×控制電壓(適用時)××控制電流(適用時)﹣×端口電壓(適用時)××端口電流(適用時)﹣×輸入功率﹣×耗散功率﹣×參數(shù)符號最小值最大值單位a適用時，應與電路類型保持一致。b對于電源電壓范圍：——電源端與規(guī)定電參考點之間的直流電壓的極限值；——適用時，規(guī)定的電源端之間的極限值；——當需要不止一個電壓源時，應說明所施加的電源電壓的順序是否重要；若是，則給出順序；——當需要不止一個電源時，必要時應規(guī)定電源電壓和電流額定值的組合。4.4.3溫度a)工作溫度（環(huán)境或參考點溫度）；b)貯存溫度；c)溝道溫度；GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-8d)引線耐焊接熱溫度。參數(shù)a符號最小值最大值單位a：適用時，應與電路類型保持一致。a)電源電壓——正和（或）負值（適用時）；b)初始化順序（適用時），若需規(guī)定初始化順序，應規(guī)定電源施加順序和初始化程序。c)輸入電壓（適用時d)輸出電壓（適用時e)其他端口的電壓和（或）電流值（適用時）；f)外部元件（適用時）；g)工作溫度范圍。除另有規(guī)定外，特性應適用于全工作溫度范圍。應在下述溫度下規(guī)定各電特性：a)規(guī)定的工作溫度范圍;b)25°C、最高工作溫度和最低工作溫度。應規(guī)定的參數(shù)見表5。AB-×××× ××××-××××××××××××××-××××-××××××-×××× ××××-××-×××××× ××-××××-××××-××××）） ××××GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-9））-×××××××× 4.7機械和環(huán)境額定值、特性和數(shù)據(jù)應規(guī)定適用的機械和環(huán)境額定值、特性和數(shù)據(jù)（見IEC60747-1:2006中的5.10和5.11）。適用時，應給出以下資料：a)輸入和輸出等效電路：根據(jù)輸入和輸出電路的類型應給出詳細信息，例如：輸入/輸出阻抗、隔直流、漏極開路等；b)內(nèi)部保護電路：應說明集成電路是否含有抗強靜電電壓或電場的內(nèi)部保護電路；c)外接電容：若需要輸入/輸出隔直流電容器，應給出電容值；e)與其他類型電路的互連：適用時，應給出與其他電路互連的細節(jié)，如AGC的檢波器電路、讀出放大器、緩沖器等；f)外部連接元件的影響：可給出表示外部連接元件影響衰減器特性的曲線或數(shù)據(jù)；g)對相關器件的建議：例如，對于高頻器件，應說明電源的去耦；h)注意事項：適用時，應說明電路的注意事項（詳見IEC61340-5-1部分和IECTR61340-5-2部分）；i)應用數(shù)據(jù)；j)其他應用信息；k)產(chǎn)品資料發(fā)布日期。5.1通則采用IEC60747-1:2006第6.3、6.4和6.6部分列出的通用注意事項。另外，應注意使用低紋波直流當操作靜電敏感器件時，應遵守IEC6135.2傳輸損耗（Ltrans）和插入損耗(LinGB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-——方法2，使用網(wǎng)絡分析儀進行測試。信號源定向AA耦合器1AA定向C耦合器2CD被測器件D定向耦合器3頻譜儀GBE隔離器可變衰減器BEWWVV功率計2功率計1WWVV功率計2功率計1AA頻率計AA偏置控制偏置 圖1所示電路圖中，輸入功率Pi和輸出功率Po由公式(2)、公式（3）計算得出。 P1——功率計1的讀數(shù)；L1——B點的功率值減去C點的功率值；L2——D點的功率值減去E點的功率值。應預先測得電路損耗L1和L2。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-a)將信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)施加規(guī)定的偏置條件；c)設置控制電壓，使衰減器處于規(guī)定狀態(tài)。設置控制電壓使衰減器處于參考態(tài)，測試插入d)給被測器件施加適當?shù)妮斎牍β?；e)改變輸入功率，確認輸出功率變化量與輸入功率變化量相同；f)用功率計1測量P1值；g)用功率計2測量P2值；h)用公式（1）、（2）和（3）計算得出傳輸損耗Ltrans。衰減器處于參考態(tài)時，插入損耗就是傳輸損耗?！刂齐妷篤VVVAAAAGB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-衰減器的傳輸損耗Ltrans，可由正向傳輸參數(shù)S21由公式（4）計算得出：Ltrans=?20log(s21)··································································(4)Ltrans——傳輸損耗的數(shù)值，單位為dB。注：S參數(shù)的定義見IEC60747-4:2a)將網(wǎng)絡分析儀的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)將網(wǎng)絡分析儀的輸出功率調(diào)至規(guī)定值，為被測器件提供規(guī)定的輸入功率；c)校準消除網(wǎng)絡分析儀、電纜和連接器的系統(tǒng)誤差；d)按圖2連接被測器件：e)施加規(guī)定的偏置條件；f)設置控制電壓，使衰減器處于規(guī)定狀態(tài)。設置控制電壓使衰減器處于參考態(tài)，測試插g)用公式（4）計算傳輸損耗Ltrans。衰減器處于參考態(tài)時，插入損耗就是傳輸損耗?！椒?，使用網(wǎng)絡分析儀進行測試。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-Aatt=Ltrans?Lins···········································································(5)Ltrans——規(guī)定衰減狀態(tài)下的傳輸損耗的測量值；Lins——插入損耗。Aatt、Ltrans和Lins單位為dB.f)用功率計1和用功率計2分別測量P1和測量P2；g)應用公式（1）、（2）和（3）計算插入損耗Lins；h)改變控制電壓，施加規(guī)定的控制電壓，使衰減器處于規(guī)定的衰減狀態(tài)；i)用功率計1和用功率計2分別測量P1和測量P2；j)由公式（1）、（2）和（3）計算規(guī)定衰減態(tài)的傳輸損耗Ltrans；GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-a)將網(wǎng)絡分析儀的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)將網(wǎng)絡分析儀的輸出功率調(diào)至規(guī)定值，為被測器件提供規(guī)定的輸入功率；c)校準消除網(wǎng)絡分析儀、電纜和連接器的系統(tǒng)誤差；d)按圖2連接被測器件：e)施加規(guī)定的偏置條件；f)設置控制電壓為規(guī)定值，使衰減器處于參考態(tài)；g)由公式（4）計算衰減器的插入損耗Lins；h)設置控制電壓為規(guī)定值，使衰減器處于規(guī)定狀態(tài)；i)由公式（4）計算衰減器在規(guī)定衰減態(tài)下的傳輸損耗Ltrans；j)由公式（5）計算衰減量Aatt。——方法2，使用網(wǎng)絡分析儀進行測試。a)將信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)施加規(guī)定的偏置條件；c)設置控制電壓，使被測衰減器處于參考態(tài)；d)給被測器件施加適當?shù)妮斎牍β?；e)改變輸入功率，確認輸出功率變化量與輸入功率變化量相同；f)用功率計1和功率計2分別測量P1、P2；g)應用公式（1）、（2）和（3）計算插入損耗Lins；h)改變控制電壓到規(guī)定值，使被測衰減器處于最大衰減狀態(tài)；i)用功率計1和功率計2分別測量P1、P2；j)由公式（1）、（2）和（3）計算最大衰減狀態(tài)的插入損耗Ltrans(max)；k)由公式（5）計算衰減范圍Aran。b)將網(wǎng)絡分析儀的輸出功率調(diào)至規(guī)定值，為被測器件提供規(guī)定的輸入功率；f)設置控制電壓為規(guī)定值，使衰減器處于參考態(tài)。h)設置控制電壓為規(guī)定值，使衰減器處于最大衰減狀態(tài)。i)由公式（4）計算衰減器的最大傳輸損耗Ltrans(max)?！椒?，使用網(wǎng)絡分析儀進行測試。由公式（6）計算得到指定衰減狀態(tài)下的衰減范精度Aaur。Aaur=Aatt?Anom·····································································(6)Aatt為指定衰減狀態(tài)下衰減量測量值；Aaur、Aatt,和Anom單位為dB。由公式（7）計算得到衰減范精度均方根Aaur（RAaur·································································Aaur(i)——衰減態(tài)i下的衰減精度；見.3。見.4。g)應用公式（1）、（2）和（3）計算插入損耗Lins；j)應用公式（1）、（2）和（3）計算指定衰減狀態(tài)的傳輸損耗Ltrans；k)應用公式（5）計算衰減值Aatt；m)應用公式（7）計算衰減精度均方根Aaur（RMS）。b)將網(wǎng)絡分析儀的輸出功率調(diào)至指定值，為被測器件提供指定的輸入功率；f)設置控制電壓為規(guī)定值，使衰減器處于參考態(tài)；h)設置控制電壓為指定值，使衰減器處于指定衰減狀態(tài)；i)用公式（4）計算衰減器的指定衰減態(tài)的傳輸損耗Ltrans；j)用公式（5）計算衰減值Aatt；k)用公式（6）計算衰減精度Aaur；GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-信號源定向A耦合器1A定向耦合器2定向AB耦合器3AB被測器件頻譜儀G隔離器可變衰減器VWWAAVVWWAAV頻率計功率計1功率計2頻率計偏置控制偏置注：定向耦合器2、3連接方向相反。Pm2(|Γ|=1)——A點在短路或開路時功率計2的讀數(shù)；Pm2——被測器件連接于A點與B點之間時功Pm2(|Γ|=1)和Pm2的單位為dBm，Lret(in)的單位為dB。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-Lret(in)=?20log(|s11|)········Lret(in）——輸入回波損耗的數(shù)值，單位為dB。注，S參數(shù)的定義見IEC60747-4:2007中的0.2.2。a)將網(wǎng)絡分析儀的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)為被測器件提供指定的輸入功率，使將網(wǎng)絡分析儀的輸出功率調(diào)至規(guī)定值；c)校準消除網(wǎng)絡分析儀、電纜和連接器的系統(tǒng)誤差；d)按圖2連接被測器件；e)施加指定的偏置條件；f)用網(wǎng)絡分析儀測量輸入回波損耗Lret(in）?！椒?，使用信號發(fā)生器和頻譜儀進行測試；Lret(out)=pm2(|Γ|=1)?pm2····Pm2(|Γ|=1)——A點在短路或開路時功率計2的測量值；Pm2——被測器件連接于APm2(|Γ|=1)和Pm2的單位為dBm，Lret(out)的單位為dB。a)將信號源的頻率和功率調(diào)到規(guī)定值；c)A點的連接線處于短路或開路；d)用功率計2測量Pm2(|Γ|=1)；e)被測器件接于A點與B點之間；f)施加規(guī)定的偏置條件；g)用功率計2測量Pm2；h)由公式（10）計算輸出回波損耗Lret(out)。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-衰減器的輸出回波損耗可以由輸出反射系數(shù)S22計算得出，見Lret(out)=?20log(|s22|)····················Lret(out)為輸出回波損耗的數(shù)值，單位為dB。注：S參數(shù)的定義見IEC60747-4:2007中的0.2.2。見.3。見.4。應按以下步驟進行測試：a)將網(wǎng)絡分析儀的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)為被測器件提供指定的輸入功率，使將網(wǎng)絡分析儀的輸出功率調(diào)至規(guī)定值；c)校準消除網(wǎng)絡分析儀、電纜和連接器的系統(tǒng)誤差；d)按圖2連接被測器件；e)施加指定的偏置條件；f)用網(wǎng)絡分析儀測量輸出回波損耗Lret(out)。見.6。測量規(guī)定狀態(tài)下的ndB壓縮輸入功率。見.2。ndB壓縮輸入功率Pi(ndB)是輸出功率與輸入功率的比值比Lins大ndB時的輸入功率GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-a)將信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)施加規(guī)定的偏置條件；c)設置控制電壓，使衰減器處于參考態(tài)；d)給被測器件施加適當?shù)妮斎牍β?；e)改變輸入功率，確認輸出功率變化量與輸入功率變化量相同；f)分別用功率計1和功率計2測量P1和P2；g)通過公式（1）、（2）和（3）計算插入損耗Lins；h)增大輸入功率使輸出功率與輸入功率比值比Lins大ndB；i)測量P1和P2；j)通過公式（2）計算ndB壓縮輸入功率Pi(ndB)。信號源1定向耦合器信號源1GA頻譜儀開關AGA頻譜儀隔離器1可變隔離器1可變衰減器1可變衰減器3被測器件E頻率計1合路器負載E頻率計1合路器負載A定向耦合器4定向耦合器定向耦合器4定向耦合器2V信號源2GAAV信號源2GAAVA偏置控制隔離器2可變衰減器偏置控制隔離器2頻率計2 GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-P1和Pn——分別為基頻信號和交調(diào)失真信號的功率；L1——損耗LA和LB的差值。這里LA為圖4中E點到A點的損耗，LB為E點到B點的損耗；L2——圖4中C點到D點的電路損耗。a)將信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)施加規(guī)定的偏置條件；c)RF開關連接到圖4位置A；d)打開信號源1，利用頻譜儀和可調(diào)衰減器1將基頻信號的功率調(diào)整到規(guī)定值Pi，然后輸出到被測器件；e)打開信號源2，利用頻譜儀和可調(diào)衰減器2將另外的相同功率的信號輸出到被測器件；f)開關連接到圖4位置D；g)利用頻譜儀測量基頻信號輸出功率Pb和交調(diào)信號輸出功率Pc；h)利用公式（12）到（15）計算指定的輸入功率Pi對應的交調(diào)失真。——控制電壓5.10截距點功率（對于交調(diào)產(chǎn)物Pn(IP)）測量規(guī)定條件下交調(diào)產(chǎn)物的截距點功率。見5.9.2。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-見5.9.3。5.10.4電路說明和要求見5.9.4。見5.9.5。5.10.6測試步驟a)將信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)施加規(guī)定的偏置條件；c)開關連接到位置A；d)打開信號源1，利用頻譜儀和可調(diào)衰減器1將基頻信號的功率調(diào)整到規(guī)定值，然后輸出到被測器件；e)打開信號源2，利用頻譜儀和可調(diào)衰減器2將另外的相同功率的信號輸出到被測器件；f)開關連接到位置D；g)利用頻譜儀測量基頻信號輸出功率和交調(diào)信號輸出功率；h)利用可調(diào)衰減器3改變輸入信號功率，在指定范圍內(nèi)重復上述步驟；i)將得到的數(shù)據(jù)繪成曲線；j)將基頻信號和交調(diào)產(chǎn)物的線性區(qū)延伸；k)兩延伸線的交點對應的輸出功率即是5.10.7規(guī)定的條件下交調(diào)產(chǎn)物（即二階、三階等）的截距點功率。5.10.7規(guī)定條件5.11.3測試原理衰減器的相位由S參數(shù)（S21）得到，見公式（P?att=arctan···························GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-P?ins=arctan········································θrel=P?att?P?ins Phins——參考態(tài)下測量的相位；Phatt、Phins和θrel單位為度。S參數(shù)的定義見IEC60747-4:2007中的.11.4電路說明和要求5.11.6測試步驟a)將網(wǎng)絡分析儀的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)將網(wǎng)絡分析儀的輸出功率調(diào)至指定值，為被測器件提供指定的輸入功率；c)按圖2連接被測器件：d)施加規(guī)定的偏置條件；e)設置控制電壓使衰減器處于參考態(tài)；f)用網(wǎng)絡分析儀測量參考態(tài)相位Phins；g)調(diào)整控制電壓使衰減器處于衰減狀態(tài)；h)用網(wǎng)絡分析儀測量衰減態(tài)相位Phatt；i)應用公式（18）計算附加相移。見.6。5.12開啟時間(ton),關斷時間(toff),上升時間tr（out測量指定條件下的開啟時間、關斷時間、上升時間和下降時間。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-GAGAEBGHEBGWWWWVVAAAA5.12.3測試原理開啟時間ton、關斷時間toff、上升時間tr(out)和下降時間tf(out)定義見圖6。控制電壓輸出電壓90%50%10%twttwtofftr(out)ttr(out)90%50%90%50%ton開啟時間toff關斷時間r（out）上升時間tf(out)下降時間下降沿參考點之間的時間間隔ton,HF、點D與F之間的信號延時td,DF、點G與H之間的控制信號延時td,GH。ton=ton,HF?td,DF+td,GH····························································(19)關斷時間toff由公式（20）計算。式中三個量為：點H與點F之間控制電壓后沿參考點和輸出電壓包絡上升沿參考點之間的時間間隔toff,HF、點D與F之間的信號延時td,DF、點G與H之間的控制信號延時td,GH。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-toff=toff,HF?td,DF+td,GH····························································(20)上升時間tr(out)為輸出電壓包絡的輸出電壓低參考點下降時間tf(out)為輸出電壓高參考點和輸出電壓包絡低參考點之間的時間間隔。ton,HF，td,DF，td,GH,，toff,HF，td,DF，td,GH，tr(out)和t5.12.4電路說明和要求控制電路作為控制電源。td,DF和td,GH應提前測得。5.12.5注意事項5.12.6測試步驟f)改變控制電壓，施加規(guī)定的幅度和平均脈g)用示波器測量ton,HF和toff,HF；h)應用公式（19）和（20）計算ton和toff；i)用示波器測量tr(out)和tf(out)。5.12.7規(guī)定條件總則——方法2，使用網(wǎng)絡分析儀進行測試。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-.2測試原理vcontU1?U2S=Ltrans(U1)?Ltrans(U2) vcontU1?U2U1——規(guī)定的控制電壓1；U2——規(guī)定的控制電壓2；Ltrans(U1)——控制電壓為U1時的傳輸損耗；Ltrans(U2)——控制電壓為U2時的傳輸損耗；U1和U2單位為V。Ltrans(U1)和Ltran