IEC 60747-4:1991

Semiconductor devices - Discrete devices - Part 4: Microwave diodes and transistors

Gives standards for the following categories of discrete devices: variable capacitance diodes and snap-off diodes, mixer diodes and detector diodes, avalanche diodes, gunn diodes, bipolar transistor and field-effet transistors.

Dispositifs à semiconducteurs - Dispositifs discrets - Quatrième partie: Diodes et transistors hyperfréquences

Donne les normes pour les catégories suivantes de dispositifs discrets: diodes à capacité variable et diodes à retour rapide, diodes mélangeuses et diodes détectrices, diodes à avalanche, diodes à effet gunn, transistors bipolaires et transistors à effet de champ.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 25-Sep-2001
• ICS: 31.080.10 - Diodes
• ICS: 31.080.30 - Transistors
• Technical Committee: SC 47E - Discrete semiconductor devices
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 23-Aug-2007
• Completion Date: 26-Oct-2025

Relations

• Amended By: IEC 60747-4:1991/AMD2:1999 - Amendment 2 - Semiconductor devices - Discrete devices - Part 4: Microwave diodes and transistors
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 60747-4:2007 - Semiconductor devices - Discrete devices - Part 4: Microwave diodes and transistors
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

IEC 60747-4:1991 is an international standard established by the International Electrotechnical Commission (IEC) that defines specifications and testing methods for discrete semiconductor microwave devices. This standard focuses on high-frequency semiconductor components critical in various electronic and telecommunications applications. It covers a broad range of microwave diodes and transistors, including variable capacitance diodes, snap-off diodes, mixer diodes, detector diodes, avalanche diodes, Gunn diodes, bipolar transistors, and field-effect transistors (FETs). The latest consolidated edition incorporates amendments from 1993 and 1999, ensuring alignment with evolving technology standards.

Key Topics

• Variable Capacitance Diodes
  Specifications and essential characteristics, measurement methods, and symbol definitions for capacitive diodes used in tuning circuits and voltage-controlled oscillators.

• Snap-Off and Fast-Switching Schottky Diodes
  Standardized ratings and performance metrics, with a focus on rapid switching diodes utilized in high-speed and microwave switching applications.

• Mixer and Detector Diodes
  Distinct sections for mixer diodes applied in radar and communication systems, detailing essential ratings and measurement procedures for efficient signal frequency conversion and detection.

• Avalanche and IMPATT Diodes
  Parameters for avalanche diodes and IMPATT diodes, covering their designs as amplifiers or oscillators for microwave frequency generation and amplification.

• Gunn Diodes
  Fundamental specifications for Gunn diodes used in microwave generation, along with recommended measurement techniques.

• Bipolar and Field-Effect Transistors
  Guidelines on electrical ratings, essential characteristics, and testing methods for bipolar junction transistors (BJTs) and FETs applied in microwave circuits.

• Reliability and Acceptance Testing
  Definitions of failure criteria, test conditions, and procedures to ensure device reliability and compliance during production and acceptance testing.

Applications

IEC 60747-4 applies to discrete microwave semiconductor devices used extensively in:

• Radar systems for defense and aviation
• Wireless communication equipment, including microwave transmitters and receivers
• Microwave oscillators and amplifiers in industrial and scientific instrumentation
• High-frequency electronic switching and signal mixing circuits
• Satellite communications and space applications requiring reliable microwave semiconductor components

The standard ensures that manufacturers and users maintain consistent quality and interoperability when designing and deploying microwave semiconductor devices.

Related Standards

IEC 60747-4 forms part of the broader IEC 60747 series on semiconductor discrete devices. Related standards include:

• IEC 60747-1: Semiconductor devices - Discrete devices - Part 1: General
• IEC 60747-2: Bipolar transistors and thyristors
• IEC 60747-3: MOS field-effect transistors (MOSFETs)
• IEC 60747-5: Power semiconductor devices

Together, these standards provide comprehensive guidance for semiconductor device manufacturers and users, supporting the advancement of semiconductor technology in electronics.

---

Keywords: IEC 60747-4, microwave diodes, microwave transistors, semiconductor devices standard, variable capacitance diodes, snap-off diodes, mixer diodes, detector diodes, avalanche diodes, IMPATT diodes, Gunn diodes, bipolar transistors, field-effect transistors, semiconductor reliability, microwave semiconductor devices, IEC standards, high-frequency electronic devices.

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60747-4
INTERNATIONAL
Edition 1.2
STANDARD
2001-09
Edition 1:1991 consolidée par les amendements 1:1993 et 2:1999
Edition 1:1991 consolidated with amendments 1:1993 and 2:1999
Dispositifs à semiconducteurs –
Dispositifs discrets –
Partie 4:
Dispositifs hyperfréquences
Semiconductor devices –
Discrete devices –
Part 4:
Microwave devices
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60747-4:1991+A1:1993+A2:1999

Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Editions consolidées Consolidated editions

Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its

CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,

respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and

base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI The on-line catalogue on the IEC web site
(www.iec.ch/catlg-f.htm) vous permet de faire des (www.iec.ch/catlg-e.htm) enables you to search
recherches en utilisant de nombreux critères, by a variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations line information is also available on recently
en ligne sont également disponibles sur les issued publications, withdrawn and replaced
nouvelles publications, les publications rempla- publications, as well as corrigenda.
cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
• IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues
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(www.iec.ch/JP.htm) est aussi disponible par
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Tel: [phone]
Fax: [phone]
Fax: [phone]
.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60747-4
INTERNATIONAL
Edition 1.2
STANDARD
2001-09
Edition 1:1991 consolidée par les amendements 1:1993 et 2:1999
Edition 1:1991 consolidated with amendments 1:1993 and 2:1999
Dispositifs à semiconducteurs –
Dispositifs discrets –
Partie 4:
Dispositifs hyperfréquences
Semiconductor devices –
Discrete devices –
Part 4:
Microwave devices
 IEC 2001 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, any form or by any means, electronic or mechanical,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les including photocopying and microfilm, without permission in
microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
CW
PRICE CODE
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– 2 – 60747-4  CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .6

CHAPITRE I: GÉNÉRALITÉS
1 Note d'introduction.10

2 Domaine d'application.10

3 Symboles littéraux .10
CHAPITRE II: DIODES À CAPACITÉ VARIABLE, DIODES À RETOUR RAPIDE
ET DIODES SCHOTTKY DE COMMUTATION RAPIDE
SECTION 1: DIODES À CAPACITÉ VARIABLE
1 Généralités.12
2 Terminologie et symboles littéraux .12
3 Valeurs limites et caractéristiques essentielles.12
4 Méthodes de mesure .20
SECTION 2: DIODES À RETOUR RAPIDE, DIODES SCHOTTKY
1 Généralités.74
2 Terminologie et symboles littéraux .74
3 Valeurs limites et caractéristiques essentielles.76
4 Méthodes de mesure .80
CHAPITRE III: DIODES MÉLANGEUSES ET DIODES DÉTECTRICES
SECTION 1: DIODES MÉLANGEUSES UTILISÉES DANS LES APPLICATIONS RADAR
1 Généralités.96
2 Terminologie et symboles littéraux .96
3 Valeurs limites et caractéristiques essentielles.96

4 Méthodes de mesure . 100
SECTION 2: DIODES MÉLANGEUSES UTILISÉES EN TRANSMISSION
1 Généralités. 140
2 Terminologie et symboles littéraux . 140
3 Valeurs limites et caractéristiques essentielles. 140
4 Méthodes de mesure . 144

60747-4  IEC:1991+A1:1993 – 3 –

+A2:1999
CONTENTS
FOREWORD.7

CHAPTER I: GENERAL
1 Introductory note.11

2 Scope.11

3 Letter symbols .11
CHAPTER II: VARIABLE CAPACITANCE, SNAP-OFF DIODES
AND FAST-SWITCHING SCHOTTKY DIODES
SECTION 1: VARIABLE CAPACITANCE DIODES
1 General .13
2 Terminology and letter symbols.13
3 Essential ratings and characteristics .13
4 Measurement methods .21
SECTION 2: SNAP-OFF DIODES, SCHOTTKY DIODES
1 General .75
2 Terminology and letter symbols.75
3 Essential ratings and characteristics .77
4 Measurement methods .81
CHAPTER III: MIXER DIODES AND DETECTOR DIODES
SECTION 1: MIXER DIODES USED IN RADAR APPLICATIONS
1 General .97
2 Terminology and letter symbols.97
3 Essential ratings and characteristics .97

4 Measurement methods . 101
SECTION 2: MIXER DIODES USED IN COMMUNICATION APPLICATIONS
1 General . 141
2 Terminology and letter symbols. 141
3 Essential ratings and characteristics . 141
4 Measurement methods . 145

– 4 – 60747-4  CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
SECTION 3: DIODES DÉTECTRICES
(A l'étude.)
CHAPITRE IV: DIODES IMPATT
SECTION 1: DIODES IMPATT POUR APPLICATIONS EN AMPLIFICATEUR

1 Généralités. 146

2 Terminologie et symboles littéraux . 146

3 Valeurs limites et caractéristiques essentielles. 152
SECTION 2: DIODES IMPATT POUR APPLICATIONS EN OSCILLATEUR
(A l'étude.)
CHAPITRE V: DIODES GUNN
1 Généralités (à l'étude). 160
2 Terminologie et symboles littéraux . 160
3 Valeurs limites et caractéristiques essentielles (à l'étude) . 160
4 Méthodes de mesure . 160
CHAPITRE VI: TRANSISTORS BIPOLAIRES
(A l'étude.)
CHAPITRE VII: TRANSISTORS À EFFET DE CHAMP
1 Généralités. 168
2 Terminologie et symboles littéraux . 168
3 Valeurs limites et caractéristiques essentielles. 174
4 Méthodes de mesure . 178
CHAPITRE VIII: RÉCEPTION ET FIABILITÉ – EXIGENCES SPÉCIFIQUES
1 Conditions pour les essais électriques. 214
2 Critères de défaillance et caractéristiques définissant la défaillance

pour les essais de réception . 214

3 Critères de défaillance et caractéristiques définissant la défaillance
pour les essais de fiabilité. 214
4 Procédure à suivre dans le cas d'une erreur d'essai . 214
Tableau 1.216
Tableau 2.218

60747-4  IEC:1991+A1:1993 – 5 –

+A2:1999
SECTION 3: DETECTOR DIODES
(Under consideration.)
CHAPTER IV: IMPATT DIODES
SECTION 1: IMPATT DIODES AMPLIFIERS

1 General . 147

2 Terminology and letter symbols. 147

3 Essential ratings and characteristics . 153
SECTION 2: IMPATT DIODES OSCILLATORS
(Under consideration.)
CHAPTER V: GUNN DIODES
1 General (under consideration). 161
2 Terminology and letter symbols. 161
3 Essential ratings and characteristics (under consideration). 161
4 Measurement methods . 161
CHAPTER VI: BIPOLAR TRANSISTORS
(Under consideration.)
CHAPTER VII: FIELD EFFECT TRANSISTORS
1 General . 169
2 Terminology and letter symbols. 169
3 Essential ratings and characteristics . 175
4 Measurement methods . 179
CHAPTER VIII: ASSESSMENT AND RELIABILITY – SPECIFIC REQUIREMENTS
1 Electrical test conditions . 215
2 Failure criteria and failure-defining characteristics for acceptance tests. 215

3 Failure criteria and failure-defining characteristics for reliability tests. 215
4 Procedure in case of a testing error . 215
Table 1 . 217
Table 2 . 219

– 6 – 60747-4 © CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
DISPOSITIFS À SEMICONDUCTEURS –

DISPOSITIFS DISCRETS –
Partie 4: Dispositifs hyperfréquences

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence
La Norme internationale CEI 60747-4 a été établie par le sous-comité 47E : Dispositifs discrets
à semiconducteurs, du comité d'études 47 de la CEI: Dispositifs à semiconducteurs.
La présente version consolidée de la CEI 60747-4 comprend la première édition (1991)
[documents 47(BC)807 + 885 + 889 + 951 + 953 + 970 + 975 + 1041 + 1043 + 1068 + 1072 + 1123
et 47(BC)850 + 927 + 932 + 991 + 993 + 1028 + 1032 + 1109 + 1111 + 1130 + 1192 + 1242], son
amendement 1 (1993) [documents 47(BC)1191 + 1251 + 1261-1261A + 1280 + 1290 et 47(BC)

1309 + 1340 + 1311 + 1334 + 1332] et la partie de l’amendement 2 (1999) [documents
1)
47E/123/FDIS et 47E/124/RVD] relative aux transistors à effet de champ . La partie traitant des
amplificateurs hyperfréquences à circuits intégrés sera publiée séparément sous la référence
CEI 60747-16-1.
Le contenu technique de cette version consolidée est donc identique à celui de l'édition de
base et à ses amendements; cette version a été préparée par commodité pour l'utilisateur.
La présente version consolidée porte le numéro d’édition 1.2.
Une ligne verticale dans la marge indique où la publication de base a été modifiée par les
amendements 1 et 2.
________
1)
NOTE En ce qui concerne cette partie reprise de l’amendement 2, seule la version anglaise a été approuvée.

60747-4 © IEC:1991+A1:1993 – 7 –

+A2:1999
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
SEMICONDUCTOR DEVICES –
DISCRETE DEVICES –
Part 4: Microwave devices
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard IEC 60747-4 has been prepared by subcommittee 47E: Discrete
semiconductor devices, of IEC technical committee 47: Semiconductor devices.
This consolidated version of IEC 60747-4 consists of the first edition (1991) [documents
47(CO)807 + 885 + 889 + 951 + 953 + 970 + 975 + 1041 + 1043 + 1068 + 1072 + 1123 and
47(CO)850 + 927 + 932 + 991 + 993 + 1028 + 1032 + 1109 + 1111 + 1130 + 1192 + 1242],

its amendment 1 (1993) [documents 47(CO)1191 + 1251 + 1261-1261A + 1280 + 1290 and
47(CO)1309 + 1340 + 1311 + 1334 + 1332], and the part of amendment 2 (1999) [documents
47E/123/FDIS and 47E/124/RVD] relating to the field effect transistors. The part covering the
integrated circuit microwave amplifiers will indeed be published separately as IEC 60747-16-1.
The technical content is therefore identical to the base edition and its amendments and has
been prepared for user convenience.
This consolidated version bears the edition number 1.2.
A vertical line in the margin shows where the base publication has been modified by
amendments 1 and 2.
– 8 – 60747-4  CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2002. A cette

date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou

• amendée.
60747-4  IEC:1991+A1:1993 – 9 –

+A2:1999
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until

2002. At this date, the publication will be

• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or

• amended.
– 10 – 60747-4  CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
DISPOSITIFS À SEMICONDUCTEURS –

DISPOSITIFS DISCRETS –
Partie 4: Dispositifs hyperfréquences

CHAPITRE I: GÉNÉRALITÉS
1 Note d'introduction
La présente publication doit être utilisée avec la CEI 60747-1 qui donne les informations de
base sur:
– la terminologie;
– les symboles littéraux;
– les valeurs limites et caractéristiques essentielles;
– les méthodes de mesure;
– la réception et la fiabilité.
L'ordre des différents chapitres dans la présente publication est conforme à 2.1, chapitre III, de
la CEI 60747-1.
2 Domaine d'application
La présente publication donne les normes pour les catégories suivantes de dispositifs discrets:
– Diodes à capacité variable et diodes à retour rapide (pour accord, transposition ou multi-
plication de fréquence, commutation, limitation, déphasage, amplification paramétrique.)
– Diodes mélangeuses et diodes détectrices
– Diodes à avalanche (pour génération directe d'harmoniques, amplification.)
– Diodes à effet Gunn (pour génération directe d'harmoniques.)
– Transistors bipolaires (pour amplification, oscillation.)
– Transistors à effet de champ (pour amplification, oscillation.).

3 Symboles littéraux
S'ils existent, les symboles littéraux ont été ajoutés aux termes dans les titres. Quand plusieurs
formes distinctives d'un symbole littéral existent, la forme la plus souvent utilisée est donnée.

60747-4  IEC:1991+A1:1993 – 11 –

+A2:1999
SEMICONDUCTOR DEVICES –
DISCRETE DEVICES –
Part 4: Microwave diodes and transistors

CHAPTER I: GENERAL
1 Introductory note
As a rule, it will be necessary to use IEC 60747-1 together with the present publication. In
IEC 60747-1 the user will find all basic information on:
– terminology;
– fetter symbols;
– essential ratings and characteristics;
– measuring methods;
– acceptance and reliability.
The sequence of the different chapters in the present publication is in accordance with 2.1,
chapter III, IEC 60747-1.
2 Scope
The present publication gives standards for the following categories of discrete devices:
– Variable capacitance diodes and snap-off diodes (for tuning, up-converter or harmonic
multiplication, switching, limiting, phased shift, parametric amplification.)
– Mixer diodes and detector diodes
– Avalanche diodes (for direct harmonic generation, amplification.)
– Gunn diodes (for direct harmonic generation.)
– Bipolar transistors (for amplification, oscillation.)
– Field-effect transistors (for amplification, oscillation.).

3 Letter symbols
Mostly, existing letter symbols are added to the terms in titles. When several distinct forms
exist, the most commonly used form is given.

– 12 – 60747-4  CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
CHAPITRE II: DIODES À CAPACITÉ VARIABLE, DIODES À RETOUR RAPIDE

ET DIODES SCHOTTKY DE COMMUTATION RAPIDE

Section 1: Diodes à capacité variable

1 Généralités
Les informations données dans cette partie s'appliquent aux diodes (à l'exclusion des diodes à

retour rapide) où l'effet de Ia capacité variable est utilisé; elles couvrent quatre applications:

accord, multiplication par génération d'harmoniques, commutation (y compris la limitation),
amplification paramétrique.
Les dispositifs pour ces applications sont définis comme suit:
Diodes d'accord
Diodes utilisées pour modifier la fréquence d'un circuit accordé.
Ces diodes sont généralement caractérisées par une fréquence de résonance très supérieure
à la fréquence d'utilisation et ont une relation connue entre la capacité et la tension.
Diodes pour multiplication par génération d'harmoniques
Ces diodes doivent avoir une relation non linéaire entre la capacité et la tension, à la fréquence
de fonctionnement, ainsi qu'un rapport élevé de la fréquence de coupure à la fréquence de
fonctionnement.
Diodes pour commutation (y compris la limitation)
Ces diodes ont une transition rapide de l'états haute impédance à celui à basse impédance et
vice versa; elles peuvent servir à moduler ou à commander le niveau de puissance des
systèmes hyperfréquences.
Diodes pour amplification paramétrique
Ces diodes sont destinées à fonctionner avec des signaux de faible amplitude et le plus
souvent sont utilisées dans des amplificateurs à faible bruit.
2 Terminologie et symboles littéraux

Voir paragraphe 3.3.
3 Valeurs limites et caractéristiques essentielles
3.1 Généralités
3.1.1 Conditions pour les valeurs limites
Les diodes à capacité variable peuvent être spécifiées soit comme des dispositifs à tempé-
rature ambiante spécifiée, soit comme des dispositifs à température de boîtier spécifiée soit,
s'il y a lieu, comme les deux à la fois.

60747-4  IEC:1991+A1:1993 – 13 –

+A2:1999
CHAPTER II: VARIABLE CAPACITANCE, SNAP-OFF DIODES

AND FAST-SWITCHING SCHOTTKY DIODES

Section 1: Variable capacitance diodes

1 General
The provisions of this part deal with diodes (excluding snap-off diodes) in which the variable

capacitance effect is used; they cover four applications: tuning, harmonic multiplication,
switching (including limiting), parametric amplification.
The devices for these applications are defined as follows:
Diodes for tuning
Diodes which are used to vary the frequency of a tuned circuit.
These diodes are usually characterized a frequency of resonance much higher than the
frequency of use and have a known capacitance/voltage relationship.
Diodes for harmonic multiplication
These diodes must have a non-linear capacitance/voltage relationship at the frequency of
operation and a high ratio of cut-off frequency to operating frequency.
Diodes for switching (including limiting)
These diodes exhibit a fast transition from a high impedance state to a low impedance state
and vice versa and can be used to modulate or control the power level in microwave systems.
Diodes for parametric amplification
These diodes are intended to handle small amplitude signals and are most often used in low-
noise amplifiers.
2 Terminology and letter symbols

See subclause 3.3.
3 Essential ratings and characteristics
3.1 General
3.1.1 Rating conditions
Variable capacitance diodes may be specified either as ambient rated or case rated devices or,
where appropriate, as both.
– 14 – 60747-4  CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
Les valeurs limites figurant en 3.2 devront être indiquées aux températures suivantes:

Dispositifs à température ambiante spécifiée

A une température ambiante de 25 °C et à une température plus élevée choisie dans la liste

donnée dans la CEI 60747-1.
Dispositifs à température de boîtier spécifiée

A une température du point de référence de 25 °C et à une autre température du point de

référence choisie dans la liste donnée dans la CEI 60747-1.
3.1.2 Catégories d'applications
Les valeurs limites et les caractéristiques essentielles à indiquer pour chaque catégorie de
diode sont marquées par un signe + dans le tableau suivant:
– colonne 1: applications pour accord;
– colonne 2: applications pour multiplication par génération d'harmoniques;
– colonne 3: applications pour commutation (y compris la limitation);
– colonne 4: applications pour amplification paramétrique.
3.2 Valeurs limites Catégories
Les valeurs limites suivantes devront être indiquées: 1234
3.2.1 Températures
+ + + +
Domaine de températures de fonctionnement
+ + + +
Domaine de températures de stockage
3.2.2 Tensions et courants
Tension inverse de pointe maximale ++ + +
+ + +
Courant direct moyen maximal, s'il y a lieu
Courant direct de pointe maximal, s'il y a lieu + + +
3.2.3 Dissipation de puissance
++++
Dissipation maximale, dans des conditions indiquées, pour le domaine

des températures de fonctionnement

3.3 Caractéristiques électriques
Sauf spécification contraire, les caractéristiques suivantes devront être
données à 25 °C (voir figure 1)
3.3.1 Capacité parasite (C )
p
Valeur typique dans les conditions spécifiées ++++
3.3.2 Inductance série (L )
s
++++
Valeur typique et, s'il y a lieu, valeur maximale dans des conditions
spécifiées
60747-4  IEC:1991+A1:1993 – 15 –

+A2:1999
The ratings listed in 3.2 should be stated at the following temperatures:

Ambient-rated devices
At an ambient temperature of 25 °C and at one higher temperature chosen from the list given

in IEC 60747-1.
Case-rated devices
At a reference point temperature of 25 °C and at another reference point temperature chosen

from the list given in IEC 60747-1.
3.1.2 Application categories
The essential ratings and characteristics to be stated for each category of diode are marked
with a + sign in the following table:
– column 1: tuning applications;
– column 2: harmonic multiplication applications;
– column 3: switching (including limiting) applications;
– column 4: parametric amplification applications.
3.2 Ratings (limiting values) Categories
The following ratings should be stated: 1234
3.2.1 Temperatures
+ + + +
Range of operating temperatures
Range of storage temperatures + + + +
3.2.2 Voltages and currents
++ + +
Maximum peak reverse voltage
+ + +
Maximum mean forward current, where appropriate
Maximum peak forward current, where appropriate + + +
3.2.3 Power dissipation
++++
Maximum dissipation, under stated conditions, over the operating

temperature range
3.3 Electrical characteristics
Unless otherwise specified, the following characteristics should be given
at 25 °C (see figure 1)
3.3.1 Stray capacitance (C )
p
Typical value under specified conditions ++++
3.3.2 Series inductance (L )
s
++++
Typical value and, where appropriate, maximum value
under specified conditions
– 16 – 60747-4  CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
Catégories
3.3.3 Capacité aux bornes (C )

tot
+ + + +
a) Valeurs minimale et maximale pour une tension de polarisation

spécifiée et pour une fréquence spécifiée (note 1)

b) Courbe typique montrant la relation entre la capacité aux bornes et + + + +

la tension de polarisation
3.3.4 Capacité de la jonction (C )
j
Valeurs minimale et maximale pour une tension de polarisation spécifiée ++++
(notes 1 et 2). Dans le cas où l'ordre de grandeur de C est le même que
p
celui de la capacité aux bornes C , on devra donner une valeur typique
tot
pour C au lieu des valeurs minimale et maximale
j
3.3.5 Facteur de qualité effectif (Q)
Valeurs minimales pour deux ou plusieurs fréquences spécifiées dans +
des conditions de polarisation spécifiées (note 3)
3.3.6 Fréquence de coupure
Valeur minimale dans les conditions spécifiées (notes 3 et 4) +++
3.3.7 Résistance série (r )
s
++++
Valeurs maximale et/ou typique dans les conditions spécifiées (note 3)
3.3.8 Courant inverse
++++
Valeur maximale pour une tension inverse spécifiée
3.3.9 Résistance thermique
Valeur maximale entre la jonction et l'ambiance, ou entre la jonction et +++
un point de référence spécifié
3.3.10 Temps de commutation
Valeur typique dans les conditions spécifiées +

3.3.11 Charge stockée ou durée de vie des porteurs de charge
minoritaires
++
Valeur typique, soit de la charge stockée dans les conditions spécifiées
incluant la polarisation, soit de la durée de vie des porteurs de charge
minoritaires dans les conditions spécifiées
3.3.12 Temps de transition
+
Valeur typique dans les conditions spécifiées, le circuit de mesure étant
également spécifié
NOTE Voir la définition dans la section 2.

60747-4  IEC:1991+A1:1993 – 17 –

+A2:1999
Categories
3.3.3 Terminal capacitance (C )
tot
+ + + +
a) Minimum and maximum values, at a specified bias voltage
and at a specified frequency (note 1)

b) Typical curve showing the relationship between terminal capacitance + + + +

and bias voltage
3.3.4 Junction capacitance (C )
j
Minimum and maximum values at a specified bias voltage (notes 1 and 2). ++++
When the order of magnitude of C is the same as that of the terminal
p
capacitance C , a typical value should be given for C instead
tot j
3.3.5 Effective quality factor (Q)
+
Minimum values at two or more specified frequencies under specified
bias conditions (note 3)
3.3.6 Cut-off frequency
+++
Minimum value under specified conditions (notes 3 and 4)
3.3.7 Series resistance (r )
s
Maximum and/or typical values under specified conditions (note 3) ++++
3.3.8 Reverse current
Maximum value at a specified reverse voltage ++++
3.3.9 Thermal resistance
+++
Maximum value between junction and ambient, or between the junction
and a specified reference point
3.3.10 Switching time
+
Typical value under specified conditions

3.3.11 Stored charge or minority carrier life time
Typical value, for either stored charge under specified conditions
++
including bias, or minority carrier life time under specified conditions
3.3.12 Transition time
Typical value, under specified conditions, together with a specified +
measurement circuit
NOTE See definition in section 2.

– 18 – 60747-4  CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
NOTE 1 Pour les catégories 1, 2 et 3, la tension de polarisation spécifiée devra être de –6 V et pour la catégorie 4,

la tension de polarisation spécifiée devra être de 0 V.

NOTE 2 La relation entre la capacité de jonction et la tension de polarisation devra être représentée soit sous

forme d'une courbe typique, soit sous forme mathématique. Cette dernière devra être exprimée comme suit:

γ
C = K (V + φ)
j
où V est la valeur absolue de la tension inverse appliquée et K, φ, γ sont trois constantes. Le fabricant devra

spécifier les valeurs typiques de K, φ et γ.

NOTE 3 Si la valeur du facteur Q et la résistance série ne sont pas spécifiées pour la catégorie 1, la fréquence de

coupure doit alors être spécifiée.

NOTE 4 La fréquence de coupures f est définie par:
c
f =
c
2πrC
sj
où r est la résistance série et C est la capacité de la jonction mesurée à un point de polarisation spécifié. r est
s j s
déterminée par le circuit équivalent représenté à la figure 1 ci-dessous et sa valeur dépend de la méthode de
mesure utilisée et de la tension de polarisation.
IEC  1108/01
C = capacité de la jonction
j
r = résistance série
s
r = résistance en basse fréquence de la jonction.
j
En général, r a une valeur suffisamment élevée pour être négligeable
j
C = capacité parasite
p
L
= inductance série
s
Figure 1 – Circuit équivalent
3.4 Données d'applications
Dans le cas de multiplication par génération d'harmoniques, on devra indiquer le rendement.

60747-4  IEC:1991+A1:1993 – 19 –

+A2:1999
NOTE 1 For categories 1, 2 and 3, the specified bias voltage should be –6 V and for category 4, the specified bias
voltage should be 0 V.
NOTE 2 The relationship between the junction capacitance and bias voltage should be represented either by a
typical curve or by a mathematical form. The mathematical form should be as follows:

γ
C = K (V + φ)
j
where V is the magnitude of the applied reverse voltage and K, φ and γ are three constants. The manufacturer
should specify the typical values for K, φ and γ.

NOTE 3 If the Q value and the series resistance are not specified for category 1, then the cut-off frequency must
be specified.
NOTE 4 The cut-off frequency f is defined as:
c
f =
c
2πrC
sj
where r is the series resistance and C is the capacitance of the junction measured at a specified bias point r is
s j s
determined by the equivalent circuit shown in figure 1 below; its value depends on the measuring method used and
on the bias voltage.
IEC  1108/01
C = junction capacitance
j
r = series resistance
s
r = low frequency resistance of the junction.
j
In general, r is sufficiently high to be neglected
j
C = stray capacitance
p
L = series inductance
s
Figure 1 – Equivalent circuit
3.4 Application data
For harmonic multiplication applications, the efficiency should be stated.

– 20 – 60747-4  CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
4 Méthodes de mesure
4.1 Courant inverse I
R
a) But
Mesurer le courant inverse d'une diode pour une tension inverse spécifiée.

b) Schéma
IEC  1109/01
D = diode en mesure
Figure 2
c) Description et exigences du circuit
R est une résistance étalonnée (pour la mesure en impulsions seulement).
R est une résistance de protection.
Pour la mesure en impulsions, on remplace le générateur de tension variable par un géné-
rateur d'impulsions de tension, le voltmètre par un appareil de mesure des valeurs de pointe
et I'ampèremètre par un voltmètre des valeurs de pointe branché aux bornes de la résis-
tance étalonnée R .
d) Exécution
Régler la température à la valeur spécifiée.
Régler le générateur de tension variable de façon à obtenir, aux bornes de la diode,
la tension inverse spécifiée V .
R
L'ampèremètre A indique la valeur du courant inverse l .
R
e) Conditions spécifiées
– Température ambiante, température de boîtier ou température d'un point de référence
(t , t , t ).
amb case ref
– Tension inverse (V ).
R
– Largeur des impulsions et facteur d'utilisation, si applicable.

60747-4  IEC:1991+A1:1993 – 21 –

+A2:1999
4 Measurement methods
4.1 Reverse current I
R
a) Purpose
To measure the reverse current of a diode under specified reverse voltage.

b) Circuit diagram
IEC  1109/01
D = diode being measured
Figure 2
c) Circuit description and requirements
R is a calibrated resistor (pulse measurement only).
R is a protective resistor.
If a pulse measurement is required, the variable voltage generator is replaced by a voltage
pulse generator, the voltmeter is replaced by a peak-reading instrument and the ammeter is
replaced by a peak-reading voltmeter across the calibrated resistor R .
d) Measurement procedure
The temperature is set to the specified value.
The variable voltage generator is adjusted to obtain the specified value of reverse voltage
V across the diode.
R
The reverse current I is read from the ammeter A.
R
e) Specified conditions
– Ambient, case or reference-point temperature (t , t , t ).
amb case ref
– Reverse voltage (V ).
R
– Pulse width and duty cycle, where applicable.

– 22 – 60747-4  CEI:1991+A1:1993

+A2:1999
4.2 Tension directe V
F
a) But
Mesurer la tension directe aux bornes d'une diode de signal ou de commutation dans les

conditions spécifiées.
b) Schéma
IEC  1110/01
D = diode en mesure
Figure 3
c) Description et exigences du circuit
R est une résistance étalonnée (pour la mesure en impulsions seulement).
R est une résistance de valeur élevée.
Pour la mesure en impulsions, on remplace le générateur de tension variable par un géné-
rateur d'impulsions de tension, le voltmètre par un appareil de mesure des valeurs de
pointe, et l'ampèremètre par un voltmètre
...