半导体器件 第16-7部分：微波集成电路 衰减器 征求意见稿

GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-1半导体器件第16-7部分:微波集成电路衰减器本文件规定了微波集成电路衰减器的术语、基本额定值、特性以及测IEC60747-4:半导体器件分立器件第4部分：微波二极管和晶体管(Semiconductordevices-Descretedevices-Part4:Microwavediodesandtransistors)IEC61340-5-1:静电学第5-1部分：电子器件的静电防护通用要求(Electrostatics-Part5-1:Protectionofelectronicdevicesfromelectronicphenomena-Generalrequirements)注：GB/T37977.51-2023静电学第5-1部分：电子器件的静电防护通用要求（IEC61340-5-1：2016IECTR61340-5-2:静电学第5-2部分：电子器件的静电防护用户指南(Electrostatics-Part5-2:Protectionofelectronicdevicesfromelectronicphenomena-Userguide)Ltrans注1：在线性区，△Po(dBm)=△PiGB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-2Lins注1：在线性区，△Po(dBm)=△Pi[来源：IEC60747-16-4:2004/AMD1:2AattAran衰减精度attenuationaAaur衰减精度均方根attenuationaccuraAaur(RMS）Lret(in)Lret(out)ndB压缩输入功率inputpoweratndBcompressionGB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-3Pi(ndB)传输损耗比线性区传输损耗增加ndB时的输入功率。Pn/P1Pn(IP)relon升沿高参考点，增加了衰减器从参考态变化到衰减态。]toffGB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-4沿低参考点，增加了衰减器从参考态变化到衰减态。]tr(out)在功率传输曲线线性区Po(dBm)=f(Pi)，输出电压包络上升沿低参考点和输出电压包络上升沿高参考点之间的时间间隔。[来源：IEC60747-16-4:2004，3.8]tf(out)在功率传输曲线线性区Po(dBm)=f(Pi)，输出电压包络下降沿高参考点和输出电压包络下降沿低参控制电压灵敏度controlvoltagesensSvcont4基本额定值和特性4.1通用要求4.1.1电路标识和类型4.1.2一般功能说明4.1.3制造技术技术的细节，如：肖特基势垒二极管、金属半导体场效应晶体管（MESFET）、硅双极型晶体管GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-54.1.4封装识别b)IEC和（或）国家规定的外形图代号，或包括引出端编号的非标准封装图；4.2应用说明4.2.1系统适应性和（或）接口信息宜说明该集成电路是否使用应用系统和（或）接4.2.2总框图4.2.3参考数据宜说明该集成电路与其他特殊集成电路或集成电路族是否电兼容，或是否需宜给出输入和输出电路的细节，例如：输入/输出阻抗、隔直流单元、漏极开路等。若存在与其他4.2.5相关器件——正常工作所需器件（包括型号、名称和功能）；4.3功能规定4.3.1详细框图——功能框图应给出微波集成电路衰减器的详细框图或等效电路信息，功能框图应包括如下部分：GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-6引出端编号引出端符号引出端名称a功能b引出端功能输入/输出识别c输入/输出电路类型da应给出识别各功能端的引出端名称。应区分：电源端、接地端、空端（NC）、无用端（NU）。b应给出引出端功能的简要说明：——多任务端（即该端口有多个功能）的各种功能；——利用引出端相互连接、编程和（或）将功能选择数据施加到功能选择端（例如模式选择端），所能选择的集成电路的所有功能。c应标明输入、输出、输入/输出和多路输出端。d应区分输入和输出电路类型，如：输入/输出阻抗、有无隔直流等。输入端偏置电压端控制电压端微波集成电路衰减器接地端输出端4.3.3功能说明——与外部引出端的关系；——工作模式（例如：启动方法，优先顺序等4.4.1要求GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-7——应规定极限条件的相互关系；参数最小值最大值偏置电压(适用时)××偏置电流(适用时)﹣×控制电压(适用时)××控制电流(适用时)﹣×端口电压(适用时)××端口电流(适用时)﹣×输入功率﹣×耗散功率﹣×参数符号最小值最大值单位a适用时，应与电路类型保持一致。b对于电源电压范围：——电源端与规定电参考点之间的直流电压的极限值；——适用时，规定的电源端之间的极限值；——当需要不止一个电压源时，应说明所施加的电源电压的顺序是否重要；若是，则给出顺序；——当需要不止一个电源时，必要时应规定电源电压和电流额定值的组合。4.4.3温度a)工作温度（环境或参考点温度）；b)贮存温度；c)沟道温度；GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-8d)引线耐焊接热温度。参数a符号最小值最大值单位a：适用时，应与电路类型保持一致。a)电源电压——正和（或）负值（适用时）；b)初始化顺序（适用时），若需规定初始化顺序，应规定电源施加顺序和初始化程序。c)输入电压（适用时d)输出电压（适用时e)其他端口的电压和（或）电流值（适用时）；f)外部元件（适用时）；g)工作温度范围。除另有规定外，特性应适用于全工作温度范围。应在下述温度下规定各电特性：a)规定的工作温度范围;b)25°C、最高工作温度和最低工作温度。应规定的参数见表5。AB-×××× ××××-××××××××××××××-××××-××××××-×××× ××××-××-×××××× ××-××××-××××-××××）） ××××GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-9））-×××××××× 4.7机械和环境额定值、特性和数据应规定适用的机械和环境额定值、特性和数据（见IEC60747-1:2006中的5.10和5.11）。适用时，应给出以下资料：a)输入和输出等效电路：根据输入和输出电路的类型应给出详细信息，例如：输入/输出阻抗、隔直流、漏极开路等；b)内部保护电路：应说明集成电路是否含有抗强静电电压或电场的内部保护电路；c)外接电容：若需要输入/输出隔直流电容器，应给出电容值；e)与其他类型电路的互连：适用时，应给出与其他电路互连的细节，如AGC的检波器电路、读出放大器、缓冲器等；f)外部连接元件的影响：可给出表示外部连接元件影响衰减器特性的曲线或数据；g)对相关器件的建议：例如，对于高频器件，应说明电源的去耦；h)注意事项：适用时，应说明电路的注意事项（详见IEC61340-5-1部分和IECTR61340-5-2部分）；i)应用数据；j)其他应用信息；k)产品资料发布日期。5.1通则采用IEC60747-1:2006第6.3、6.4和6.6部分列出的通用注意事项。另外，应注意使用低纹波直流当操作静电敏感器件时，应遵守IEC6135.2传输损耗（Ltrans）和插入损耗(LinGB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-——方法2，使用网络分析仪进行测试。信号源定向AA耦合器1AA定向C耦合器2CD被测器件D定向耦合器3频谱仪GBE隔离器可变衰减器BEWWVV功率计2功率计1WWVV功率计2功率计1AA频率计AA偏置控制偏置 图1所示电路图中，输入功率Pi和输出功率Po由公式(2)、公式（3）计算得出。 P1——功率计1的读数；L1——B点的功率值减去C点的功率值；L2——D点的功率值减去E点的功率值。应预先测得电路损耗L1和L2。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-a)将信号源的频率调到规定值；b)施加规定的偏置条件；c)设置控制电压，使衰减器处于规定状态。设置控制电压使衰减器处于参考态，测试插入d)给被测器件施加适当的输入功率；e)改变输入功率，确认输出功率变化量与输入功率变化量相同；f)用功率计1测量P1值；g)用功率计2测量P2值；h)用公式（1）、（2）和（3）计算得出传输损耗Ltrans。衰减器处于参考态时，插入损耗就是传输损耗。——控制电压VVVVAAAAGB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-衰减器的传输损耗Ltrans，可由正向传输参数S21由公式（4）计算得出：Ltrans=−20log(s21)··································································(4)Ltrans——传输损耗的数值，单位为dB。注：S参数的定义见IEC60747-4:2a)将网络分析仪的频率调到规定值；b)将网络分析仪的输出功率调至规定值，为被测器件提供规定的输入功率；c)校准消除网络分析仪、电缆和连接器的系统误差；d)按图2连接被测器件：e)施加规定的偏置条件；f)设置控制电压，使衰减器处于规定状态。设置控制电压使衰减器处于参考态，测试插g)用公式（4）计算传输损耗Ltrans。衰减器处于参考态时，插入损耗就是传输损耗。——方法2，使用网络分析仪进行测试。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-Aatt=Ltrans−Lins···········································································(5)Ltrans——规定衰减状态下的传输损耗的测量值；Lins——插入损耗。Aatt、Ltrans和Lins单位为dB.f)用功率计1和用功率计2分别测量P1和测量P2；g)应用公式（1）、（2）和（3）计算插入损耗Lins；h)改变控制电压，施加规定的控制电压，使衰减器处于规定的衰减状态；i)用功率计1和用功率计2分别测量P1和测量P2；j)由公式（1）、（2）和（3）计算规定衰减态的传输损耗Ltrans；GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-a)将网络分析仪的频率调到规定值；b)将网络分析仪的输出功率调至规定值，为被测器件提供规定的输入功率；c)校准消除网络分析仪、电缆和连接器的系统误差；d)按图2连接被测器件：e)施加规定的偏置条件；f)设置控制电压为规定值，使衰减器处于参考态；g)由公式（4）计算衰减器的插入损耗Lins；h)设置控制电压为规定值，使衰减器处于规定状态；i)由公式（4）计算衰减器在规定衰减态下的传输损耗Ltrans；j)由公式（5）计算衰减量Aatt。——方法2，使用网络分析仪进行测试。a)将信号源的频率调到规定值；b)施加规定的偏置条件；c)设置控制电压，使被测衰减器处于参考态；d)给被测器件施加适当的输入功率；e)改变输入功率，确认输出功率变化量与输入功率变化量相同；f)用功率计1和功率计2分别测量P1、P2；g)应用公式（1）、（2）和（3）计算插入损耗Lins；h)改变控制电压到规定值，使被测衰减器处于最大衰减状态；i)用功率计1和功率计2分别测量P1、P2；j)由公式（1）、（2）和（3）计算最大衰减状态的插入损耗Ltrans(max)；k)由公式（5）计算衰减范围Aran。b)将网络分析仪的输出功率调至规定值，为被测器件提供规定的输入功率；f)设置控制电压为规定值，使衰减器处于参考态。h)设置控制电压为规定值，使衰减器处于最大衰减状态。i)由公式（4）计算衰减器的最大传输损耗Ltrans(max)。——方法2，使用网络分析仪进行测试。由公式（6）计算得到指定衰减状态下的衰减范精度Aaur。Aaur=Aatt−Anom·····································································(6)Aatt为指定衰减状态下衰减量测量值；Aaur、Aatt,和Anom单位为dB。由公式（7）计算得到衰减范精度均方根Aaur（RAaur·································································Aaur(i)——衰减态i下的衰减精度；见.3。见.4。g)应用公式（1）、（2）和（3）计算插入损耗Lins；j)应用公式（1）、（2）和（3）计算指定衰减状态的传输损耗Ltrans；k)应用公式（5）计算衰减值Aatt；m)应用公式（7）计算衰减精度均方根Aaur（RMS）。b)将网络分析仪的输出功率调至指定值，为被测器件提供指定的输入功率；f)设置控制电压为规定值，使衰减器处于参考态；h)设置控制电压为指定值，使衰减器处于指定衰减状态；i)用公式（4）计算衰减器的指定衰减态的传输损耗Ltrans；j)用公式（5）计算衰减值Aatt；k)用公式（6）计算衰减精度Aaur；GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-信号源定向A耦合器1A定向耦合器2定向AB耦合器3AB被测器件频谱仪G隔离器可变衰减器VWWAAVVWWAAV频率计功率计1功率计2频率计偏置控制偏置注：定向耦合器2、3连接方向相反。Pm2(|Γ|=1)——A点在短路或开路时功率计2的读数；Pm2——被测器件连接于A点与B点之间时功Pm2(|Γ|=1)和Pm2的单位为dBm，Lret(in)的单位为dB。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-Lret(in)=−20log(|s11|)········Lret(in）——输入回波损耗的数值，单位为dB。注，S参数的定义见IEC60747-4:2007中的0.2.2。a)将网络分析仪的频率调到规定值；b)为被测器件提供指定的输入功率，使将网络分析仪的输出功率调至规定值；c)校准消除网络分析仪、电缆和连接器的系统误差；d)按图2连接被测器件；e)施加指定的偏置条件；f)用网络分析仪测量输入回波损耗Lret(in）。——方法1，使用信号发生器和频谱仪进行测试；Lret(out)=pm2(|Γ|=1)−pm2····Pm2(|Γ|=1)——A点在短路或开路时功率计2的测量值；Pm2——被测器件连接于APm2(|Γ|=1)和Pm2的单位为dBm，Lret(out)的单位为dB。a)将信号源的频率和功率调到规定值；c)A点的连接线处于短路或开路；d)用功率计2测量Pm2(|Γ|=1)；e)被测器件接于A点与B点之间；f)施加规定的偏置条件；g)用功率计2测量Pm2；h)由公式（10）计算输出回波损耗Lret(out)。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-衰减器的输出回波损耗可以由输出反射系数S22计算得出，见Lret(out)=−20log(|s22|)····················Lret(out)为输出回波损耗的数值，单位为dB。注：S参数的定义见IEC60747-4:2007中的0.2.2。见.3。见.4。应按以下步骤进行测试：a)将网络分析仪的频率调到规定值；b)为被测器件提供指定的输入功率，使将网络分析仪的输出功率调至规定值；c)校准消除网络分析仪、电缆和连接器的系统误差；d)按图2连接被测器件；e)施加指定的偏置条件；f)用网络分析仪测量输出回波损耗Lret(out)。见.6。测量规定状态下的ndB压缩输入功率。见.2。ndB压缩输入功率Pi(ndB)是输出功率与输入功率的比值比Lins大ndB时的输入功率GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-a)将信号源的频率调到规定值；b)施加规定的偏置条件；c)设置控制电压，使衰减器处于参考态；d)给被测器件施加适当的输入功率；e)改变输入功率，确认输出功率变化量与输入功率变化量相同；f)分别用功率计1和功率计2测量P1和P2；g)通过公式（1）、（2）和（3）计算插入损耗Lins；h)增大输入功率使输出功率与输入功率比值比Lins大ndB；i)测量P1和P2；j)通过公式（2）计算ndB压缩输入功率Pi(ndB)。信号源1定向耦合器信号源1GA频谱仪开关AGA频谱仪隔离器1可变隔离器1可变衰减器1可变衰减器3被测器件E频率计1合路器负载E频率计1合路器负载A定向耦合器4定向耦合器定向耦合器4定向耦合器2V信号源2GAAV信号源2GAAVA偏置控制隔离器2可变衰减器偏置控制隔离器2频率计2 GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-P1和Pn——分别为基频信号和交调失真信号的功率；L1——损耗LA和LB的差值。这里LA为图4中E点到A点的损耗，LB为E点到B点的损耗；L2——图4中C点到D点的电路损耗。a)将信号源的频率调到规定值；b)施加规定的偏置条件；c)RF开关连接到图4位置A；d)打开信号源1，利用频谱仪和可调衰减器1将基频信号的功率调整到规定值Pi，然后输出到被测器件；e)打开信号源2，利用频谱仪和可调衰减器2将另外的相同功率的信号输出到被测器件；f)开关连接到图4位置D；g)利用频谱仪测量基频信号输出功率Pb和交调信号输出功率Pc；h)利用公式（12）到（15）计算指定的输入功率Pi对应的交调失真。——控制电压5.10截距点功率（对于交调产物Pn(IP)）测量规定条件下交调产物的截距点功率。见5.9.2。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-见5.9.3。5.10.4电路说明和要求见5.9.4。见5.9.5。5.10.6测试步骤a)将信号源的频率调到规定值；b)施加规定的偏置条件；c)开关连接到位置A；d)打开信号源1，利用频谱仪和可调衰减器1将基频信号的功率调整到规定值，然后输出到被测器件；e)打开信号源2，利用频谱仪和可调衰减器2将另外的相同功率的信号输出到被测器件；f)开关连接到位置D；g)利用频谱仪测量基频信号输出功率和交调信号输出功率；h)利用可调衰减器3改变输入信号功率，在指定范围内重复上述步骤；i)将得到的数据绘成曲线；j)将基频信号和交调产物的线性区延伸；k)两延伸线的交点对应的输出功率即是5.10.7规定的条件下交调产物（即二阶、三阶等）的截距点功率。5.10.7规定条件5.11.3测试原理衰减器的相位由S参数（S21）得到，见公式（Pℎatt=arctan···························GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-Pℎins=arctan········································θrel=Pℎatt−Pℎins Phins——参考态下测量的相位；Phatt、Phins和θrel单位为度。S参数的定义见IEC60747-4:2007中的.11.4电路说明和要求5.11.6测试步骤a)将网络分析仪的频率调到规定值；b)将网络分析仪的输出功率调至指定值，为被测器件提供指定的输入功率；c)按图2连接被测器件：d)施加规定的偏置条件；e)设置控制电压使衰减器处于参考态；f)用网络分析仪测量参考态相位Phins；g)调整控制电压使衰减器处于衰减状态；h)用网络分析仪测量衰减态相位Phatt；i)应用公式（18）计算附加相移。见.6。5.12开启时间(ton),关断时间(toff),上升时间tr（out测量指定条件下的开启时间、关断时间、上升时间和下降时间。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-GAGAEBGHEBGWWWWVVAAAA5.12.3测试原理开启时间ton、关断时间toff、上升时间tr(out)和下降时间tf(out)定义见图6。控制电压输出电压90%50%10%twttwtofftr(out)ttr(out)90%50%90%50%ton开启时间toff关断时间r（out）上升时间tf(out)下降时间下降沿参考点之间的时间间隔ton,HF、点D与F之间的信号延时td,DF、点G与H之间的控制信号延时td,GH。ton=ton,HF−td,DF+td,GH····························································(19)关断时间toff由公式（20）计算。式中三个量为：点H与点F之间控制电压后沿参考点和输出电压包络上升沿参考点之间的时间间隔toff,HF、点D与F之间的信号延时td,DF、点G与H之间的控制信号延时td,GH。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-toff=toff,HF−td,DF+td,GH····························································(20)上升时间tr(out)为输出电压包络的输出电压低参考点下降时间tf(out)为输出电压高参考点和输出电压包络低参考点之间的时间间隔。ton,HF，td,DF，td,GH,，toff,HF，td,DF，td,GH，tr(out)和t5.12.4电路说明和要求控制电路作为控制电源。td,DF和td,GH应提前测得。5.12.5注意事项5.12.6测试步骤f)改变控制电压，施加规定的幅度和平均脉g)用示波器测量ton,HF和toff,HF；h)应用公式（19）和（20）计算ton和toff；i)用示波器测量tr(out)和tf(out)。5.12.7规定条件总则——方法2，使用网络分析仪进行测试。GB/TXXXXX—XXXX/IEC60747-16-.2测试原理vcontU1−U2S=Ltrans(U1)−Ltrans(U2) vcontU1−U2U1——规定的控制电压1；U2——规定的控制电压2；Ltrans(U1)——控制电压为U1时的传输损耗；Ltrans(U2)——控制电压为U2时的传输损耗；U1和U2单位为V。Ltrans(U1)和Ltran