allgosts.ru31. ЭЛЕКТРОНИКА31.200. Интегральные схемы. Микроэлектроника

ГОСТ 23089.10-83 Микросхемы интегральные. Метод измерения максимальной скорости и времени нарастания выходного напряжения операционных усилителей

Обозначение:
ГОСТ 23089.10-83
Наименование:
Микросхемы интегральные. Метод измерения максимальной скорости и времени нарастания выходного напряжения операционных усилителей
Статус:
Действует
Дата введения:
01/01/1984
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
31.200

Текст ГОСТ 23089.10-83 Микросхемы интегральные. Метод измерения максимальной скорости и времени нарастания выходного напряжения операционных усилителей

государственный СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Метод измерения максимальной скорости и времени нарастания выходного напряжения операционных

усилителей

ГОСТ

23089 10—8 3

Integrated circuits Method of measuring the operational amplifiers output voltage maximum build-up rate and time

ОКП 62 31C3

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от д сентября 1983 г Ла 4165 срок действия установлен

Проверен в 1988 г Постановлением Госстандарта СССР от 28 06 88 № 2431 срок действия продлен

Настоящий стандарт распространяется на операционные усилители (ОУ) и >станавливает метод измерения максимальной скорости и с/ и времени нарастания выходного напряжения tHар Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089 0—78.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 34П—81 в части метода измерения максимальной скорости и времени нарастания выходного напряжения (см. справочное приложение 1)

1.1. Метод основан на определении отношения разности напряжений между уровнями 0,1 С/Вык и 0,9 С/Вых ко времени нарастания выходного напряжения ОУ

1 2 Измерение ^нар проводят на фронте выходного импульса ОУ при подаче на вход как положительного, так и отрицательного прямоугольного импульса при инвертирующем или неинвертирующем включении ОУ

с 01 01 84

до 01 01 94

1 ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ

1.3. Коэффициент усиления ОУ, включенного в схему с отрицательной обратной связью, Ку, и,ос, при котором измеряют '«и и tHap, должен быть в пределах 1—10 и указан в стан-

дартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

1.4. Электрический режим (напряжения питания — Un, сопротивление и емкость нагрузки — Яи и Сн) и условия измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

2. АППАРАТУРА

2.1. Электрическая структурная схема измерительной установки приведена на чертеже.

т

ПА — проверяемый ОУ; G} — генератор прямоугольных импульсов; G2 и Сз — источники постоянного напряжения, Р — измеритель; DS — устройство выборки и хранения; /? 1, R2t R3t R5 — резисторы делителей напряжения; R4 — резистор нагрузки ОУ. О! и С2 — шунтирующие конденсаторы; СЗ — конденсатор нагрузки ОУ, 51 и 52 — устройства коммутации, а/ — инвертирующий вход; п2 — неинвертнрующий вход Элементы цепей коррекции не указаны

2-2. Генератор G1 должен обеспечить установку и поддержание следующих параметров прямоугольных положительных и отрицательных импульсов.

2.2.1. Амплитуда импульсов должна обеспечивать получение на выходе ОУ максимальных выходных напряжений i/+ и

д ных, та ч 1

та*> установленных в стандартах или технических условиях на ОУ, при этом ОУ должен работать в линейном режиме.

Погрешность установки амплитуды импульсов должна быть в пределах ±5 %.

2.2.2. Длительность фронта ti должна удовлетворять усло

вию

т,< . (1)

О

2.2 3 Длительность импульсов тг должна удовлетворять ус-лов ИЮ

T2>^Hap (2)

2 2.4. Выбросы на импульсах должны быть в пределах ±5 % амплитуды импульсов.

2.2.5. Частота следования импульсов f должна удовлетворять условию

/< (3)

2.2.6. Значения перечисленных параметров генератора должны быть указаны в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов

2.3. Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны обеспечивать установку и поддержание напряжений питания, установленных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ± 2 %.

2.4. Измеритель Р должен обеспечивать измерение времени нарастания /нар положительного и отрицательного выходных напряжений ОУ между заданными уровнями 0,1 ивых и 0,9 Uвых с погрешностями по напряжению 6а и по времени б* в пределах ±5 % с доверительной вероятностью 0,997.

2 5. Устройство выборки и хранения DS и резистор R5 должны обеспечивать балансировку ОУ с погрешностью, указанной в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

Устройство DS и резистор R3 исключают из электрической структурной схемы измерительной установки, если напряжение смещения нуля UCu на входе ОУ составляет 0,1 % выходного напряжения ОУ

^см*^Су,С/.ос <1 % £/B>ix- (4)

2,6. Сопротивления резисторов Rl, R2 и R3 при инверсном вкпючении ОУ должны быть выбраны из следующих условий.

2 6 1. Для сопротивления резистора R2

р2 ^ Ю/?вых,С?1 5 (5)

где /?вых, gi — выходное сопротивление генератора GL

При этом сопротивление резистора R2 следует выбирать так, чтобы постоянная времени входной цепи ОУ тВх была на порядок меньше времени нарастания ОУ:

'ВЧ

ТВх

:о,НнаР

с

В

Г —г

L вх — ^ВХ

,ол-ЬСп1,

(6)

(7)

(8)

где СЕХ, da — входная емкость проверяемого ОУ;

Cm — паразитная емкость монтажа входной цепи OV.

2.6.2. Для сопротивления резистора R1:

Яа-.Ку.и.ос^+Явых.Сп). (9)

2 6.3 Для сопротивления резистора R3:

П _ ^1-(^2 + ^вых ,<?1 ) /1А\

Ri + {R2+Rmx,gO ' у '

2.7* Сопротивления резисторов Rl, R2, R3 и R4 при неинверсном включении ОУ с коэффициентом /Су, с/, ос > 1 должны быть выбраны из следующих условий.

2.7.1. Для сопротивления резистора R3:

Я3>Ю/?ЕЫх,С1 (И)

При этом сопротивление резистора R4 следует выбирать так, чтобы постоянная времени входной цепи ОУ тВх была на порядок меньше времени нарастания ОУ [см. формулу (6)],

твч=Яз-Свх. (12)

2.7.2. Для сопротивлений резисторов Rl, R2y R4:

R1

nip _ R1 'R%

А 3 “р^Хвых ,G1

(13)

(И]

где R.вх, ds — входное сопротивление устройства выборки и хранения DS.

Сопротивление нагрузки Rn равно сопротивлению параллельного соединения резисторов Rl, R4% RBX, р, Rвх, ds, где Rbx, р — входное сопротивление измерителя Р.

2 8. Сопротивления резисторов R1 и R3 при неинверсном включении ОУ с коэффициентом Ку, и, ос=1 должны быть равны нулю, а резисторы R2, R5 и устройство выборки и хранения ZXS исключены.

Сопротивление резистора R4 следует выбирать из условия

R& ‘Rbx,P R^Rbk,P

(15)

2.9 Сопротивления резисторов RJ—R4 должны быть указаны в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R1—R4 должны быть в пределах ±0,5 %.

2.10. Сопротивление резистора R5 следует выбирать из условия

2.11. Емкости конденсаторов С1 и С2 должны обеспечивать на питающих выводах ОУ пульсацию напряжений не более значений, указанных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов, во всей полосе пропускания ОУ.

2.12. Емкость конденсатора СЗ следует выбирать из условия

С3н—СП2 -Свх.р—CBXtps , (17)

где Сп2 паразитная емкость монтажа выходной.цепи ОУ;

Свк, р — входная емкость измерителя Р с учетом емкости соединительного кабеля;

Св*, os — входная емкость устройства выборки и хранения DS.

Допустимое отклонение емкости конденсатора СЗ должно быть в пределах ±2 %.

2.13. Значения сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов цепей фазо-частотной коррекции ОУ должны быть указаны в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.

3.1.1. Устанавливают переключатели S1 и S2 в положение / для измерения ^£/ВЬ1х и /нар при инверсном включении ОУ.

3.1.2. Переводят переключатели S1 и S2 в положение 2 для измерения у^вых и /нар при неинверсном включении ОУ с коэффициентом Ку, V, ос>1.

ЗЛ.З. Переводят переключатель SI в положение 2, а 52 — в положение 3 для измерения vu и /нар ври неинверсном вклю-

3 ых

ении ОУ с коэффициентом Ку, и, ос — 1.

3.2. Подают на ОУ напряжения питания от источников G2 и G3.

3.3- Включают устройство выборки и хранения DS в режим выборки и компенсируют напряжение смещения ОУ, при этом амплитуда импульса генератора G1 должна быть равна нулю.

3.4. Переводят устройство DS в режим хранения.

3.5. Подают от генератора G1 входные импульсы.

3.6. Измеряют измерителем Р время нарастания /нар выходного напряжения ОУ между уровнями отсчета 0,1 UBых и 0,9 UBtitx.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Максимальную скорость нарастания выходного напряжения ОУ определяют по формуле

/0,9<УВЫХ—0 ,Ш вых!

и

вых

(18)

нар

5. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИИ

5.1. Погрешность измерения максимальной скорости нарастания выходного напряжения ОУ должна быть в пределах ±10 % с доверительной вероятностью 0,997.

5.2. Определение показателей точности измерения приведено в приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 23089.10—83

СТ СЭВ 3411—81

ГОСТ 23089.10—83 соответствует п. 17 СТ СЭВ 34Ц— 81.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ НАРАСТАНИЯ ВЫХОДНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ОУ

1. Составляющие суммарной погрешности измерения 1.1. Относительную инструментальную погрешность бр измерителя Р определяют по формуле

йр ]/" , (i)

где би — относительная погрешность, вызванная погрешностью формирования

временного интервала по заданным уровням 0,ШВЫх и 0,9£/Вых; б f — относительная погрешность, вызванная погрешностью измерения временного интервала /нар .

Значения б и и б t указаны в п. 2.4 настоящего стандарта.

1 2. Относительная методическая погрешность бМет состоит из следующих составляющих.

1 2Л. Погрешность бь вызванная влиянием длительности фронта ti входного импульса.

1.2.2. Погрешность б2> вызванная влиянием напряжения смещения нуля Uсм приведенного к выходу проверяемого ОУ

12 3. Погрешность б3, вызванная неточностью установки и поддержания напряжения питания Un проверяемого ОУ

12 4 Погрешность 64, вызванная конечным значением коэффициента усиления /Су> ос схемы включения ОУ.

125 Погрешность 65, вызванная отклонением емкости нагрузки Сн проверяемого ОУ.

12 6. Погрешность бе, вызванная отклонением элементов фазо-частотной коррекции ОУ.

12 7. Составляющую погрешности 6* (г = 1, 2, . . . , 6) определяют по формуле

б,-

Avu

В

vu

Rbix.mm

(2)

где Av п —абсолютное значение изменения максимальной скорости па

евых , i

растания выходного напряжения ОУ, вызванное отклонением

соответствующего параметра по пп. 1 2 1—1 2 6,

i—минимальное значение максимальной скорости нарастания вы-Ьвых, п-'п

ходного напряжения проверяемого ОУ.

1 3 Суммарную методическую погрешность 6 Мет определяют по формуле

;;т=± у

П)

2 Суммарная погрешность измерения

2 1 Суммарную погрешность измерения максимальной скорости нарастания выходного напряжения ОУ определяют по формуле

б =± У бр + о^ет . (4)