GB∕ T 20870.5-2023 半導(dǎo)體器件 第16-5部分：微波集成電路 振蕩器（正式版）

國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會I Ⅲ 1 1 1 3 3 4 44.4極限值(絕對最大額定值體系) 64.5工作條件(在規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)) 7 7 8 8 85.1通則 8 9 5.5電調(diào)靈敏度(S,) 5.8n次諧波抑制度(Pm/P?) 5.10電調(diào)線性度 20 22 23 5.15靈敏度平坦度 256負載失配的相關(guān)測試 266.1負載失配允差(L) 266.2負載失配強度(業(yè)g) 29ⅢGB/T20870.5—2023/IEC607 —第16-2部分：微波集成電路預(yù)分頻器； V 第16-7部分：微波集成電路衰減器。目的在于規(guī)定微波集成電路衰減器的術(shù)語、基本額定 1GB/T20870.5—2023/IEC607第16-5部分：微波集成電路振蕩器IEC60747-4:2007半導(dǎo)體器件分立器件第4部分：微波二極管和晶體管(Semiconductorde-vices—Discretedevices—IEC61340-5-1靜電學(xué)第5-1部分：電子器件的靜電防護基本要求(Electrostatics—Part5-1:ProtectionofelectronicdevicesfromelectrostatiIEC/TR61340-5-2靜電學(xué)第5-2部分：電子器件的靜電防護用戶指南(Electrostatics—Part5-2:Protectionofelectronicdevifoe2GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-頻率牽引frequencypullingPm/P?輸出端n次諧波分量的功率與振蕩頻率的輸出功率之比。振蕩頻率范圍oscillationfrequencyrange輸出功率平坦度outputpowerflatness3振蕩頻率變化與對應(yīng)溫度變化的比值。P./P在輸出端最大雜波分量的功率與振蕩頻率處的輸出頻率之比。業(yè)器件振蕩在所有相位角均未出現(xiàn)非預(yù)期的雜波強度和(或)頻率調(diào)諧特性不連續(xù)現(xiàn)象時[僅適用于壓控振蕩器(VCO)]的最大負載電壓駐波比(VSWR)。失配器件在規(guī)定條件所有相位角均未出現(xiàn)退化現(xiàn)象時的最大負載VSWR。頻率偏移比直流值下降3dB的調(diào)制頻率。靈敏度平坦度sensitivityf4.1通用要求應(yīng)說明由微波集成電路振蕩器所完成的功能和應(yīng)用特性。4GB/T20870.5—2023/IEC6072007的規(guī)定。 5GB/T20870.5—2023/IEC607引出端編號引出端編號引出端名稱引出端功能 b)功能NCNUNC6GB/T20870.5—2023/IEC607 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)引出端電壓(適用時)引出端電流(適用時)×XXX需要選擇是偏置電壓還是偏置電流，是控制電壓還是控制電流，是引出端電壓還是引出端電流 適用時，根據(jù)電路類型?！娫炊伺c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(dāng)需要不止一個電壓源時，應(yīng)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(dāng)需要不止一個電源時，必要時可規(guī)定電源電壓和電7GB/T20870.5—2023/IEC607符號類型AB××××一××一X××××X輸出功率P.o×××X×相位噪聲φ(f)一一×××電調(diào)靈敏度S××一一×一一×××—×X×8表5電特性參數(shù)(續(xù))ABn次諧波抑制度Pa/P?一×××振蕩頻率范圍×X×輸出功率平坦度△P.一×××電調(diào)線性度××一×一×XX×輸出功率溫度系數(shù)ap,×××××××負載失配允差業(yè)(適用時)×××負載失配強度a(適用時)一X××調(diào)制帶寬Bm(適用時)×一—×靈敏度平坦度(適用時)X一×9測試電路見圖1。BA或雙向A振蕩頻率是被測器件在規(guī)定偏置條件下產(chǎn)生衰減器的目的是減小振蕩頻率由于振蕩器輸出和負載阻抗不匹配而產(chǎn)生的變化。b)(僅適用于VCO)設(shè)定控制電壓為規(guī)定值；c)用頻率計或頻譜分析儀來測量fo值。GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-5.2.7規(guī)定條件相關(guān)文件中應(yīng)規(guī)定以下條件：——環(huán)境或參考點溫度； ——(僅適用于VCO)控制電壓。5.3輸出功率(P.)測量規(guī)定條件下的輸出功率Poo。5.3.2電路圖電路圖見圖1。由公式(1)計算被測器件的輸出功率Poo。P?——功率計的指示值，單位是分貝毫瓦(dBm);L?——A點功率與B點功率間的插入損耗，單位是分貝(dB)。5.3.4電路說明和要求見5.2.4.應(yīng)預(yù)先測試插入損耗L?。5.3.5注意事項見5.2.5。5.3.6測試步驟應(yīng)按以下步驟進行測試：a)提供規(guī)定偏置條件；b)(僅適用于VCO)設(shè)定振蕩頻率為規(guī)定值；c)用功率計測試P?,由公式(1)計算Poo。5.3.7規(guī)定條件相關(guān)文件中應(yīng)規(guī)定以下條件：——環(huán)境或參考點溫度；——偏置條件；——(僅適用于VCO)振蕩頻率。5.4相位噪聲[φ(?)]測量規(guī)定條件下的相位噪聲。GB/T20870.5—2023/IEC607優(yōu)勢缺點方法1適用于寬頻偏范圍相位噪聲靈敏度受信號發(fā)生器噪聲的限制不適用于測試載波附近的相位噪聲易于操作允許快速檢查鎖定信號不能測試載波附近相位噪聲不能測試漂移信號不能區(qū)分幅度噪聲混頻器混頻器信號AA或CGB/T20870.5—2023/IEC607Pss距fo規(guī)定頻偏處的單邊帶噪聲功率密度，單位是分貝毫瓦每赫茲(dBm/Hz)。Psss=Ppss-3+L?…………(3)應(yīng)預(yù)先測試A點的輸出功率P。o(見5.3)。GB/T20870.5—2023/IEC607AA可變延遲線或電壓頻譜分析儀雙向C應(yīng)預(yù)先測量B點的輸出振蕩功率Poo(見5.3)。GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-AAM偏置電壓電壓BV圖4相位噪聲φ(f)的測試電路圖(方法3)由公式(4)計算相位噪聲φ(f):φ(f)=Pss-P.aPss距f規(guī)定頻偏處的單邊帶噪聲功率密度，單位是分貝毫瓦每赫茲(dBm/Hz)。由公式(5)計算單邊帶噪聲功率密度Pss?:Pssa=Pssa+L式中：Pss距fo規(guī)定頻偏處的單邊帶噪聲功率密度，由頻譜分析儀得到，單位是分貝毫瓦每赫茲L?——A點到B點的插入損耗；L?用分貝(dB)表示。5.4.2.4.3電路說明和要求見5.2.4。應(yīng)預(yù)先測量L?的值。見5.2.5。應(yīng)預(yù)先測量B點的輸出振蕩功率P。(見5.3)。應(yīng)按以下步驟進行測試：a)提供規(guī)定偏置條件；b)(僅適用于VCO)設(shè)定振蕩頻率為規(guī)定值；c)信號發(fā)生器頻率設(shè)定為被測器件的振蕩頻率；d)頻譜分析儀的分辨率帶寬設(shè)定為相對于規(guī)定頻偏足夠小的值；e)規(guī)定頻偏處的單邊帶噪聲功率密度Pssm由頻譜分析儀測量得到；GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-5:2020f)由公式(5)計算單邊帶噪聲功率密度Psa;g)由公式(4)計算相位噪聲φ(f)。5.5電調(diào)靈敏度(Sp,)測量規(guī)定條件下的電調(diào)靈敏度。5.5.2電路圖電路圖見圖1。5.5.3測試原理由公式(6)計算電調(diào)靈敏度S.:式中：V?——規(guī)定的控制電壓；V?——規(guī)定的控制電壓；fog(V?)——規(guī)定控制電壓V?下的振蕩頻率；foc(V?)——規(guī)定控制電壓V?下的振蕩頻率。5.5.4電路說明和要求見5.2.4。5.5.5注意事項見5.2.5。5.5.6測試步驟應(yīng)按以下步驟進行測試：a)提供規(guī)定偏置條件；b)fok(V?)由頻率計或頻譜分析儀在規(guī)定控制電壓V?下測量得到；c)fo(V?)由頻率計或頻譜分析儀在規(guī)定控制電壓V?下測量得到；d)由公式(6)計算電調(diào)靈敏度S,。5.5.7規(guī)定條件相關(guān)文件中應(yīng)規(guī)定以下條件：——環(huán)境或參考點溫度；——偏置條件——控制電壓。GB/T20870.5—2023/IEC607GB/T20870.5—2023/IEC60747-16AA移相器可變圖5頻率牽引foe.pa的測試電路圖由公式(8)計算頻率牽引foc.p:foe.pll=fos,max-foe,min…………(8)fos.mx——規(guī)定反射系數(shù)或VSWR下所有相位角的最大振蕩頻率；頻譜分析儀應(yīng)能在規(guī)定頻率范圍內(nèi)工作，以檢測無意外振蕩和雜波強度。頻譜分析儀應(yīng)具有規(guī)定移相器應(yīng)能保證負載VSWR或負載反射系數(shù)大小恒定。線延長器適于達到該目的。移相器的輸移相器的所有相位角的反射系數(shù)或VSWR應(yīng)保持不變。5.7.6測試步驟a)提供規(guī)定偏置條件；b)(僅適用于VCO)設(shè)定振蕩頻率為規(guī)定值；c)調(diào)節(jié)可變衰減器使A點具有規(guī)定的負載反射系數(shù)；e)由公式(8)計算頻率牽引fosc.pll——負載反射系數(shù)或VSWR.GB/T20870.5—2023/IEC5.8n次諧波抑制度(Pam/P,)測量規(guī)定條件下的n次諧波抑制度。電路圖見圖4。由公式(9)計算n次諧波抑制度Pnk/P?:Pnh/P?=Pnh-P?Pam=P(fnt)+L(fn)P(f?)——在輸出頻率f?處頻譜分析儀的示值，用分貝毫瓦(dBm)表示；b)(僅適用于VCO)設(shè)定振蕩頻率為規(guī)定值；c)用頻譜分析儀測量P?和Pn值；d)由公式(9)計算n次諧波抑制度Pah/P??！?僅適用于VCO)振蕩頻率。GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-5.9.2電路圖電路圖見圖1。5.9.3測試原理見5.3.3中的測試原理。由公式(10)計算輸出功率平坦度：式中：Poos(ao——規(guī)定控制電壓范圍內(nèi)的最大輸出功率；Po,osdmi)——規(guī)定控制電壓范圍內(nèi)的最小輸出功率。5.9.4電路說明和要求見5.3.4。5.9.5注意事項見5.2.5。5.9.6測試步驟應(yīng)按以下步驟進行測試：a)提供規(guī)定偏置條件；b)在規(guī)定電壓范圍內(nèi)改變控制電壓；c)在規(guī)定控制電壓范圍內(nèi)得到最大輸出功率和最小輸出功率；d)由公式(10)計算輸出功率平坦度。5.9.7規(guī)定條件相關(guān)文件中應(yīng)規(guī)定以下條件：——環(huán)境或參考點溫度；——偏置條件；——控制電壓范圍。5.10電調(diào)線性度測量規(guī)定條件下的電調(diào)線性度。5.10.2電路圖電路圖見圖1.5.10.3測試原理見5.2.3中的測試原理。由公式(11)計算電調(diào)線性度δ:GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-fos,rang=fo(Vmax)-foe(Vmin)fo(Vma)——規(guī)定最大控制電壓Vm..下的振蕩頻率；fos(Vmi)——規(guī)定最小控制電壓Vm下的振蕩頻率；fdv——實際振蕩頻率與直線上理想振蕩頻率的最大差值，直線上理想振蕩頻率由最小與最大控制電壓下的振蕩頻率連線獲得。ffVmAgmeb)在規(guī)定電壓范圍內(nèi)改變控制電壓；c)在規(guī)定控制電壓范圍內(nèi)繪制振蕩頻率與控制電壓特性曲線；d)由公式(11)計算電調(diào)線性度8。—偏置條件；測試電路見圖7。GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-Ay或溫度電壓Bfoe(T?)——在溫度T?下的振蕩頻率；fo.(T?)——在溫度T?下的振蕩頻率。5.11.5注意事項c)(僅適用于VCO)設(shè)置振蕩頻率為規(guī)定值；d)用頻率計或頻譜分析儀在規(guī)定溫度T?下測量fos(T?)值；e)由環(huán)境試驗箱、溫度傳感器和溫度計設(shè)置環(huán)境溫f)用頻率計或頻譜分析儀在規(guī)定溫度T,下測量fo(T?)值；g)由公式(12)計算振蕩頻率溫度系數(shù)afemp。GB/T20870.5—2023/IEC60747-16—(僅適用于VCO)振蕩頻率。測量規(guī)定條件下的輸出功率溫度系數(shù)。5.12.2電路圖電路圖見圖7。5.12.3測試原理由公式(13)到(15)計算輸出功率溫度系數(shù)： (13) (14) (15)式中：T?,T?——環(huán)境或參考點溫度；P?——功率計在溫度T?下的指示值，用分貝毫瓦(dBm)表示；P,功率計在溫度T?下的指示值，用分貝毫瓦(dBm)表示。5.12.4電路說明和要求見5.3.4。5.12.5注意事項見5.2.5。應(yīng)按以下步驟進行測試：a)提供規(guī)定偏置條件；b)由環(huán)境試驗箱、溫度傳感器和溫度計設(shè)置環(huán)境溫度為規(guī)定值T?;c)(僅適用于VCO)設(shè)置振蕩頻率為規(guī)定值；d)用頻率計在規(guī)定溫度T?下測量P:值；e)由環(huán)境試驗箱、溫度傳感器和溫度計設(shè)置環(huán)境溫度為規(guī)定值T?;f)(僅適用于VCO)再次設(shè)置振蕩頻率為規(guī)定值；g)用頻率計在規(guī)定溫度T?下測量P?值；h)由公式(13)到(15)計算輸出功率溫度系數(shù)ap.temp。5.12.7規(guī)定條件見5.11.7?！?僅適用于VCO)振蕩頻率；GB/T20870.5—2023/IEC5.14.2電路圖測試電路見圖8?？刂艫雙向圖8調(diào)制帶寬B的測試電路圖5.14.3測試原理在實際的VCO中，恒定調(diào)制信號電壓Vmoa的頻率偏移隨著調(diào)制信號頻率fmod的增加而減小。頻率偏移下降到直流值的-3dB(或0.707倍)時的頻率，測試的是控制引出端的頻率響應(yīng)特性。該值定義為調(diào)制帶寬B。就頻率調(diào)制(FM)系統(tǒng)而言，載波的頻譜響應(yīng)符合貝塞爾函數(shù)特性。邊帶信號的幅值正比于n階貝塞爾函數(shù)J。(β)。載波的幅值正比于J。(β),第一個邊帶的幅值正比于J?(β)等。由公式(17)計算調(diào)制系數(shù)β:β=(頻率偏移)/fnod=(S,,×Vmod)/fmod (17)由公式(18)計算調(diào)制信號的幅值： (18)式中：S.——VCO的電調(diào)靈敏度；Vmd——調(diào)制信號的幅值；fmod——調(diào)制信號的頻率。對于某些β值，幅值大小會出現(xiàn)空值。5.14.4電路說明和要求見5.2.4。信號發(fā)生器的輸出阻抗通常是50Ω。該值能由轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成合適的值。5.14.5注意事項見5.2.5。施加到控制引出端的電壓不應(yīng)超出其閾值范圍。5.14.6測試步驟應(yīng)按以下步驟進行測試：a)提供規(guī)定偏置條件；b)設(shè)置振蕩頻率為規(guī)定值；GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-5:2020