IEC 60747-5-3:1997
(Main)Discrete semiconductor devices and integrated circuits - Part 5-3: Optoelectronic devices - Measuring methods
Discrete semiconductor devices and integrated circuits - Part 5-3: Optoelectronic devices - Measuring methods
Describes the measuring methods applicable to the optoelectronic devices which are not intended to be used in the fibre optic systems or subsystems.
Dispositifs discrets à semiconducteurs et circuits intégrés - Partie 5-3: Dispositifs optoélectroniques - Méthodes de mesure
Décrit les méthodes de mesure applicables aux dispositifs optoélectroniques qui ne sont pas prévus pour être utilisés dans les systèmes ou sous-systèmes à fibres optiques.
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Relations
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NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
60747-5-3
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1997-08
Dispositifs discrets à semiconducteurs
et circuits intégrés –
Partie 5-3:
Dispositifs optoélectroniques –
Méthodes de mesure
Discrete semiconductor devices
and integrated circuits –
Part 5-3:
Optoelectronic devices –
Measuring methods
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60747-5-3:1997
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et 2.
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la CEI et dans les documents ci-dessous: IEC sources:
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
• Annuaire de la CEI • IEC Yearbook
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• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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et littéraux symbols
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technique International (VEI). (IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
symbols for use on equipment. Index, survey and
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
Publications de la CEI établies par IEC publications prepared by the same
le même comité d'études technical committee
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NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
60747-5-3
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1997-08
Dispositifs discrets à semiconducteurs
et circuits intégrés –
Partie 5-3:
Dispositifs optoélectroniques –
Méthodes de mesure
Discrete semiconductor devices
and integrated circuits –
Part 5-3:
Optoelectronic devices –
Measuring methods
IEC 1997 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
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V
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– 2 – 60747-5-3 © CEI:1997
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
Articles
1 Domaine d'application. 6
2 Références normatives. 6
3 Méthodes de mesure pour les photoémetteurs . 6
3.1 Intensité lumineuse des diodes électroluminescentes (I ). 6
V
3.2 Intensité énergétique des diodes émettrices en infrarouge (I ). 8
e
3.3 Longueur d'onde d'émission maximale (λ ), largeur du spectre de rayonnement
p
(Δλ) et nombre de modes longitudinaux (n ) . 10
m
3.4 Longueur et largeur de la source d'émission et astigmatisme d'une diode laser
sans fibre amorce . 16
3.5 Angle à mi-intensité et angle de désalignement d'un photoémetteur . 18
4 Méthodes de mesure pour les dispositifs photosensibles. 24
4.1 Courant inverse sous rayonnement optique des photodiodes, y compris les
dispositifs avec ou sans fibre amorce (I ou I ) et courant collecteur sous
R(H) R(e)
rayonnement optique des phototransistors (I ou I ). 24
C(H) C(e)
4.2 Courant d'obscurité des photodiodes I et courants d'obscurité des
R
phototransistors I , I , I . 28
CEO ECO EBO
4.3 Tension de saturation collecteur-émetteur V de phototransistors. 30
CE(sat)
5 Méthodes de mesure pour les photocoupleurs . 32
5.1 Rapport de transfert de courant (h ) . 32
F(ctr)
5.2 Capacité entrée-sortie (C ) . 34
io
5.3 Résistance d'isolement entre l'entrée et la sortie (r ) . 36
IO
5.4 Essai d'isolement. 38
5.5 Décharges partielles des photocoupleurs . 40
5.6 Tension de saturation collecteur-émetteur V d'un photocoupleur . 50
CE(sat)
5.7 Temps de commutation t , t d'un photocoupleur . 54
on off
Annexe A (informative) – Index des références croisées . 58
60747-5-3 © IEC:1997 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
Clause
1 Scope. 7
2 Normative references. 7
3 Measuring methods for photoemitters . 7
3.1 Luminous intensity of light-emitting diodes (I ). 7
v
3.2 Radiant intensity of infrared-emitting diodes (I ) . 9
e
3.3 Peak-emission wavelength (λ ), spectral radiation bandwidth (Δλ), and number of
p
longitudinal modes (n ) . 11
m
3.4 Emission source length and width and astigmatism of a laser diode without pigtail 17
3.5 Half-intensity angle and misalignment angle of a photoemitter . 19
4 Measuring methods for photosensitive devices. 25
4.1 Reverse current under optical radiation of photodiodes including devices with or
without pigtails (I or I ) and collector current under optical radiation of
R(H) R(e)
phototransistors (
I or I ) . 25
C(H) C(e)
4.2 Dark current for photodiodes I and dark currents for phototransistors
R
I , I , I . 29
CEO ECO EBO
4.3 Collector-emitter saturation voltage V of phototransistors. 31
CE(sat)
5 Measuring methods for photocouplers. 33
5.1 Current transfer ratio (h ) . 33
F(ctr)
5.2 Input-to-output capacitance (C ). 35
io
5.3 Isolation resistance between input and output (r ). 37
IO
5.4 Isolation test. 39
5.5 Partial discharges of photocouplers. 41
5.6 Collector-emitter saturation voltage V of a photocoupler . 49
CE(sat)
5.7 Switching times t t of a photocoupler. 53
on, off
Annex A (informative) – Cross references index. 59
– 4 – 60747-5-3 © CEI:1997
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
__________
DISPOSITIFS DISCRETS À SEMICONDUCTEURS
ET CIRCUITS INTÉGRÉS –
Partie 5-3: Dispositifs optoélectroniques –
Méthodes de mesure
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique 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, 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 60747-5-3 a été établie par le sous-comité 47C: Dispositifs
optoélectroniques, d'affichage et d'imagerie, du comité d’études 47 de la CEI: Dispositifs à
semiconducteurs.
Cette première édition remplace partiellement la deuxième édition de la CEI 60747-5 (1992) et
constitue une révision technique. (Voir également annexe A: Index des références croisées).
Elle doit être lue conjointement avec la CEI 60747-1, la CEI 62007-1 et la CEI 62007-2.
Le texte de cette norme est issu en partie de la CEI 60747-5 (1992) et en partie des
documents suivants:
FDIS Rapport de vote
47C/173/FDIS 47C/186/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
L'annexe A est donnée uniquement à titre d'information.
60747-5-3 © IEC:1997 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
__________
DISCRETE SEMICONDUCTOR DEVICES
AND INTEGRATED CIRCUITS –
Part 5-3: Optoelectronic devices –
Measuring methods
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committ
...
IEC 60747-5-3 ®
Edition 1.1 2009-11
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Discrete semiconductor devices and integrated circuits –
Part 5-3: Optoelectronic devices – Measuring methods
Dispositifs discrets à semiconducteurs et circuits intégrés –
Partie 5-3: Dispositifs optoélectroniques – Méthodes de mesure
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ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie
et les microfilms, sans l'accord écrit de la CEI ou du Comité national de la CEI du pays du demandeur.
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3, rue de Varembé
CH-1211 Geneva 20
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The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes
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A propos de la CEI
La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est la première organisation mondiale qui élabore et publie des
normes internationales pour tout ce qui a trait à l'électricité, à l'électronique et aux technologies apparentées.
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l’édition la plus récente, un corrigendum ou amendement peut avoir été publié.
ƒ Catalogue des publications de la CEI: www.iec.ch/searchpub/cur_fut-f.htm
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texte, comité d’études,…). Il donne aussi des informations sur les projets et les publications retirées ou remplacées.
ƒ Just Published CEI: www.iec.ch/online_news/justpub
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Edition 1.1 2009-11
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INTERNATIONALE
Discrete semiconductor devices and integrated circuits –
Part 5-3: Optoelectronic devices – Measuring methods
Dispositifs discrets à semiconducteurs et circuits intégrés –
Partie 5-3: Dispositifs optoélectroniques – Méthodes de mesure
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
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ICS 31.080.99 ISBN 978-2-88910-275-4
– 2 – 60747-5-3 © IEC:1997+A1:2002
CONTENTS
FOREWORD.4
1 Scope.6
2 Normative references.6
3 Measuring methods for photoemitters .6
3.1 Luminous intensity of light-emitting diodes (I ) .6
v
3.2 Radiant intensity of infrared-emitting diodes (I ) .7
e
3.3 Peak-emission wavelength (λ ) spectral radiation bandwidth (Δλ)
p
and number of longitudinal modes (n ) .9
m
3.4 Emission source length and width and astigmatism of a laser diode
without pigtail .11
3.5 Half-intensity angle and misalignment angle of a photoemitter.13
4 Measuring methods for photosensitive devices.15
4.1 Reverse current under optical radiation of photodiodes including devices
with or without pigtails (I or I ) and collector current under optical
R(H) R(e)
radiation of phototransistors (I or I ).15
C(H) C(e)
4.2 Dark current for photodiodes I and dark currents
R
for phototransistors I , I , I .17
CEO ECO EBO
4.3 Collector-emitter saturation voltage V of phototransistors .18
CE(sat)
5 Measuring methods for photocouplers.19
5.1 Current transfer ratio (h ) .19
F(ctr)
5.2 Input-to-output capacitance (C ).20
io
5.3 Isolation resistance between input and output (r ).21
IO
5.4 Isolation test.22
5.5 Partial discharges of photocouplers .23
5.6 Collector-emitter saturation voltage V of a photocoupler .27
CE(sat)
5.7 Switching times t t of a photocoupler.29
on, off
5.8 Peak off-state current (I ).31
DRM
5.9 Peak on-state voltage (V ).32
TM
5.10 DC off-state current (I ).34
BD
5.11 DC on-state voltage (V ).35
T
5.12 Holding current (I ).36
H
5.13 Critical rate of rise of off-state voltage (dV/dt) .37
5.14 Trigger input current (I ) .39
FT
5.15 Testing methods of electrical rating for phototriac coupler .40
5.15.1 Repetitive peak off-state voltage (V ) .40
DRM
5.15.2 DC off-state voltage (V ).41
BD
Annex A (informative) Cross references index .42
Figure 1 .7
Figure 2 .8
Figure 3 – Basic circuit.9
Figure 4 – Radiant power as function of wavelength .10
Figure 5 .11
Figure 6 .11
Figure 7 .13
60747-5-3 © IEC:1997+A1:2002 – 3 –
Figure 8 .13
Figure 9 .14
Figure 10 .15
Figure 11a – Phototransistor .16
Figure 11b – Photodiode .16
Figure 12a – Dark current of a photodiode I .17
R
Figure 12b – Collector-emitter dark current of a phototransistor I .17
CEO
Figure 12c – Emitter-collector dark current of a phototransistor I .17
ECO
Figure 12d – Emitter-base dark current of a phototransistor I .17
EBO
Figure 12 .17
Figure 13 .18
Figure 14 – Basic circuit.19
Figure 15 – Basic circuit.21
Figure 16 – Basic circuit.21
Figure 17 .22
Figure 18 – Partial discharge test circuit .23
Figure 19 – Connections for the calibration of the complete test arrangement .24
Figure 20 – Time interval versus test voltage diagram .25
Figure 21 – Time interval versus test voltage diagram .26
Figure 22 .27
Figure 23 .28
Figure 24 .29
Figure 25 .30
Figure 26 – Measurement circuit for peak off-state current .31
Figure 27 – Waveforms of the peak off-state voltage and current.32
Figure 28 – Measurement circuit for peak on-state voltage .33
Figure 29 – Waveforms of the peak on-state voltage and current.34
Figure 30 – Measurement circuit for d.c. off-state current .34
Figure 31 – Measurement circuit for d.c. on-state voltage .35
Figure 32 – Measurement circuit for holding current .36
Figure 33 – Measurement circuit for critical rate of rise of off-state voltage .37
Figure 34 – The exponential waveform of the off-voltage (V ) .38
D
Figure 35 – The linear waveform of the off-voltage (V ) .38
D
Figure 36 – Measurement circuit for t
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.