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

ГОСТ 23089.17-90 Микросхемы интегральные. Методы измерения входного и выходного сопротивлений операционных усилителей

Обозначение:
ГОСТ 23089.17-90
Наименование:
Микросхемы интегральные. Методы измерения входного и выходного сопротивлений операционных усилителей
Статус:
Действует
Дата введения:
06/30/1991
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
31.200

Текст ГОСТ 23089.17-90 Микросхемы интегральные. Методы измерения входного и выходного сопротивлений операционных усилителей



15 коп. БЗ 2-90/71

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

ГОСТ 23089.17—90

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 621.3.049.77.083:006.354    Группа Э2Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Методы измерения входного и выходного сопротивлений операционных усилителей

Integrated circuits Methods of measuring input and output resistances of operational amplifiers

ГОСТ

23089.17—90

ОКП 62 3100

Срок действия с 01.07.91 до 01.07.96

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения вход* ного (дифференциального) сопротивления /?вх и выходного сопротивления /?вых операционных усилителей (далее — ОУ)*

Общие требования и требования безопасности — по ГОСТ 28089.0.

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

1.1.    Условия и режим измерений

1.1.1.    Метод основан на двух измерениях отношения выходного напряжения ОУ к пропорциональному входному напряжению в суммирующей точке с при заданном значении частоты входного переменного напряжения при включении ОУ без добавочных резисторов во входных цепях и с включенными резисторами во входных цепях, а также последующим вычислением входного сопротивления ОУ.

1.1.2.    Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в технических условиях (ТУ) на ОУ конкретных типов

1.2.    Аппаратура

1.2.1.    Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже.

1.2.2.    Сопротивления резистора (Rs^Ra) в омах выбирают из условия

/?3<0,01/?ВХП1П, (1)

Издание официальное ★

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1990

DA—проверяемый ОУ, G1—источник переменного напряжения; G2 и G3—источники постоянного напряжения; А—вспомога-тельное устройство балансировки (ВУБ); PV1, PV2—измерители переменного напряжения; Rl, R7—суммирующие резисторы; R2, ЯЗ—резисторы входного делителя напряжения, R4— симметрирующий резистор; R5, R6—добавочные резисторы, R8—резистор нагрузки проверяемого ОУ; R9—входной резистор ВУБ Ы - разделительный конденсатор С2 — конденсагоп цепи обратной связи ВУБ; SA1—SA3—устройства коммутации; «/—инвертирующий вход; а'2—неинвертирующий вход; с—суммирующая точка

где Рвхтт—минимальное значение входного сопротивления проверяемого ОУ, Ом.

1.2.3. Сопротивления резисторов (Rj R7 и R2) в омах выбирают из следующих условий

U.

см max

Ra+R3+Rj_ <jp_

вых max

R

(2)

где UCMmax — абсолютное максимальное значение напряжения

смещения нуля проверяемого ОУ, В; i/'выхтах— абсолютное максимальное значение выходного напряжения всюмогательного устройства балан-сировки Л, В.

R

+

1

>Rcn,

PVI

+

где Rpvi — входное сопротивление измерителя PV1, Ом;

Rgi — минимальное допустимое сопротивление нагрузки ИС' точника переменного напряжения G/, Ом.

^?7 +

R

+

PV1

+

I

>2 Л„',

(4)

где RH — минимальное допустимое сопротивление нагрузки ВУБ, Ом.

1.2.4 Сопротивления резистора (#5 — Rq) в омах выбирают из условия

#Bxmin.    (5)

Допустимое отклонение сопротивления резисторов R$ и R& дол* жно быть в пределах ±1 %.

1.2.5. Сопротивление резистора (R&) в омах выбирают из условия

1 1 1 1 , (6]

R*

Rn

R

Р V2

R

где RH—сопротивление нагрузки, установленное в ТУ на ОУ конкретных типов» Ом;

Rpv2— входное сопротивление измерителя PV2 на частоте /о» Ом;

Ra — входное сопротивление ВУБ на частоте fo, Ом.

1.2.6.    Сопротивление резистора (R$) в омах выбирают из условия

Яо>2    (7)

1.2.7.    Допустимые отклонения сопротивления резисторов R\— R4, R7—Rq должны быть в пределах ±0,5 %.

[.2.8. Источник переменного напряжения G1 должен обеспечивать установление и поддержание на время измерения переменного напряжения синусоидальной формы U\, установленного в ТУ на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ±3 %. Частоту (/о) в герцах переменного напряжения источника G1 выбирают из условия

Уо</срз>    (8)

где fсрз — частота среза проверяемого ОУ, Гц

Нестабильность по напряжению источника переменного напряжения G1 за время измерения не должна превышать ±2 %.

Погрешность установления и поддержания частоты переменного напряжения источника G1 должна находиться в пределах ±2%.

1.2.9.    Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов с погрешностью в пределах ±1 %.

1.2.10.    Емкость конденсатора С\ в фарадах выбирают из условия

—I—<0,05/?,.    (9)

Дспустимое отклонение емкости конденсатора С\ должно находиться в пределах ±10 %.

1.2.11. Емкость конденсатора С% в фарадах выбирают из условия

1

2ir^oC7a

<0,05/?,

(10)

Допустимое отклонение емкости конденсатора должно находиться в пределах ±10%.

1.2.12.    Измеритель переменного напряжения PV1 должен обеспечивать измерение напряжения в суммирующей точке с с погрешностью в пределах ±2 % на частоте /о-

1.2.13.    Измеритель переменного напряжения PV2 должен обеспечивать измерение напряжения £УВыХ на выходе проверяемого ОУ с погрешностью в пределах ±2 % на частоте /о-

1.2.14.    Коэффициент усиления ВУБ А без обратной связи на частоте /о должен удовлетворять условию

к;> ю,    (11)

где Куо — коэффициент усиления ВУБ А на частоте /о*

ВУБ А, резистор Я9 и конденсатор С2 исключают из схемы измерительной установки, если выполняется условие

II    P2+Rз+#7_    1/7    П21

исм max    D    ^Н^еыхшах)    \1

ГСз

где Uвыхшах— абсолютное максимальное значение выходного

напряжения ОУ, В.

При этом выход проверяемого ОУ подсоединяют к правому по схеме выводу резистора Rj.

В этом случае значение сопротивления резистора R& в омах вместо условия (6) выбирают из условия

J___

^8 Rh

R

PV 2

R 7+

R

+

PV\

R^

1

R*+R

1.2.15. Рекомендации по выбору приборов для автоматизированных измерений входного сопротивления ОУ приведены в приложении 1*

1.3. Подготовка и проведение измерений

1.3.1.    Подключают ОУ к измерительной установке.

1.3.2.    На ОУ подают напряжение питания от источников G2 и G3.

1.3.3.    При замкнутых устройствах коммутации SA1~SA3 подают от источника G1 переменное напряжение Ux с частотой fa.

1.3.4.    Измеряют напряжение U*c в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение U'BUX на выходе ОУ измерителем PV2.

1 3.5. Размыкают устройства коммутации SA1 и SA2.

1.3.6. Измеряют напряжение £/" в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение С/"ых на выходе ОУ измерителем PV2.

1.4.    Обработка результатов

1.4.1. Значение входного сопротивления R их в омах рассчитывают по формуле

/    ^ ft

и -С/

^ с    вых

(И)

1.5. Показатели точности измерений

1.5.1. Показатели точности измерения входного сопротивления проверяемого ОУ должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.

Интервал, в котором с установленной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения, рассчитывают по формулам, приведенным в приложении 2

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

2.1.    Условия и режим измерения

2.1.1.    Метод основан на двух измерениях отношения выходного напряжения ОУ к пропорциональному входному напряжению в суммирующей точке с при заданном значении частоты входного переменного напряжения при включении ОУ без резистора нагрузки и с включенным резистором нагрузки, а также последующим вычислением выходного сопротивления ОУ.

2.1.2.    Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.

2.2.    Аппаратура

2.2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже (см. гг. 1.2 1).

2.2.2.    Сопротивления резисторов Ri—R6, R7 и R9 в омах долж-ны удовлетворять требованиям пп. 1.2.2—1.2.4 и 1.2.6, 1.2.7.

2.2.3.    Резисторы R5 и R6 и устройства Коммутации’SAl и SA2 исключают из схемы измерительной установки в случае измерения только выходного сопротивления ОУ ПрИ этом соединяют вход ах проверяемого ОУ с точкой соединения резисторов /?2 и /?з, а вход а2 — с резистором /?4.

2.2.4.    Сопротивление резистора Я8 в отчах выбирают из условия

R

8

R

вых max»

(15)

где /?выхmax — максимальное значение выходного сопротивления

ОУ, Ом.

Допустимое отклонение сопротивления резистора R$ должно быть в пределах ±0,5 %.

2.2.5. Источник переменного напряжения G1 должен обеспечивать установление и поддержание на время измерения значений пр^прменнпго напряжения гинугпидтяд^^ фо&мы U/ с погрешностью в пределах ±3 % на частоте fo.

Значение переменного напряжения (t/,j в вольтах выбирают из условия

вых тах>

(16)

где /вых max — максимальный допустимый ток нагрузки проверяемого ОУ, А.

Частота fo должна удовлетворять условию (8).

2.2.6.    Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны удовлетворять требованиям п. 1 2.9.

2.2.7.    Емкости конденсаторов С\ и С2 должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.10 и 1.2.11.

2.2.8.    Измерители переменного напряжения PV1 и PV2 должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.12 и 1.2.13 Входное сопротивление измерителя PV2 должно удовлетворять дополнительному условию

pv2 > 200/?ВЬ1Х max    (17)

гдеРвхруз — входное сопротивление измерителя PV2 на частоте /о, Ом,

2.2.9. Вспомогательный усилитель балансировки А должен удовлетворять требованиям п. 1.2.14.

Входное сопротивление ВУБ А должнс удовлетворять дополнительному условию

Ял >200/?

вых max*    (18]

где Ra — входное сопротивление ВУБ на Частоте fo, Ом.

При исключении ВУБ, резистора Rq и конденсатора С2 из схемы измерительной установки требования п. 2.2.4 к сопротивлению резистора R& не изменяются-

2.2.10. Рекомендации по выбору приборов для автоматизированных измерений выходного сопротивления ОУ приведены е приложении 1.

2.3. Подготовка к проведению измерений

2.3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.

2.3.2. На ОУ подают напряжение питания от источников G2 и G3.

2.3.3.    От источника G1 подают переменное напряжение Ux с частотой /о при замкнутых устройствах коммутации SA1, SA2 и разомкнутом SA3.

2.3.4.    Измеряют напряжение U'c в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение ^'ых на выходе ОУ измерителем

2.3.5. Замыкают устройство коммутации SA3.

2.3.6. Измеряют напряжение U с в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение U'вык на выходе ОУ измерителем PV2.

2.4. Обработка результатов измерений

2.4.1. Значение выходного сопротивления ОУ (ЯВых) в омах рассчитывают по формуле

2.5. Показатели точности измерения

2.5.1. Показатели точности измерения выходного сопротивления проверяемого ОУ должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.

Интервал, в котором с установленной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения, рассчитывают по формулам, приведенным в приложении 2.

PV2.

(19)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рексменд уемое

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ПРИБОРОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ ОУ

В качестве измерителей PVJ и PV2, а также источника переменного напряжения GI рекомендуется применять приборы, имеющие выход на шину IEEE 488. Для автоматизированного измерения входного и выходного сопротивлений ОУ рекомендуется применять следующие типы приборов: ВЗ—63, В7—34, ГЗ— 119> ГЗ—122 или аналогичные.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ

К Составляющие погрешности измерения

1 1. Погрешность (б*), вызванную неточностью установления и поддержания переменного напряжения источника G1, определяют по формуле

\=ъиа ь    (20)

где бUqj — относительная погрешность установления и поддержания переменного напряжения источника G1

1.2. Погрешность (б2), вызванную неточностью установления и поддержания частоты переменного напряжения источника G1 для метода 1, рассчитывают по формуле

а ___ б/?вх t

*Хвх min

где ARbxi — значение изменения входного сопротивления, вызванное неточностью установления и поддержания частоты переменного напряжения, Ом;

Язх mm— минимальное значение входного сопротивления проверяемого ОУ, Ом.

1 3. Погрешность (б3), вызванную неточностью установления и поддержания частоты переменного напряжения источника GJ для метода 2, рассчитывают по формуле

s    (22)

*>вых min

где Д/?вып— значение изменения выходного сопротивления, вызванное неточностью установления и поддержания частоты переменного напряжения, Ом

Языж min минимальное значение выходного сопротивления проверяемого ОУ, Ом

1 4 Погрешность (64), вызванную неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ при измерении входного сопротивления, рассчитывают по формуле

* 2

^вх mm

где А/?вт2—значение изменения входного сопротивления, вызванное неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ, Ом

1.5. Погрешность (65), вызванную неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ при измерении выходного сопротивления, рассчитывают по формуле

S5==    (24)

^вых min

где Л#в ьч2 — значение изменения выходного сопротивления, вызванное неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ, Ом

1 6 Погрешность (6б), вызванную конечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУ с отрицательной обратной связью /Гт г ос при измерении входного сопротивления, рассчитывают по формуле

8б=    (25)

Г\вх mm

(23)

где Д/?вхз-—значение изменения входного сопротивления, вызванное конечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУ4 Ом

1 7 Погрешность (67), вызванную конечным значением коэффициента усич ления /СУ и ос схемы включения ОУ при измерении выходного сопротивления^ рассчитывают по формуле

8? = Д;?ВЬ|ХЗ , (26)

/?вых min

где М1*ыхг — значение изменения выходного сопротивления, вызванное коч нечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУОм

18 Погрешность (6g), вызванную отклонением сопротивления нагрузки Ra проверяемого ОУ при измерении входного сопротивления, рассчитывают по фор* муле

88 =

Д R

ВХ 4

R

вх min

(27)

где ARbxa — значение изменения входного сопротивления, вызванное откло* нением сопротивления нагрузки проверяемого ОУ, Ом

19 Погрешность (б9), вызванную допустимым отклонением сопротивлений добавочных резисторов R& и R&, рассчитывают по формуле

Sj=28 R,

где 6R — допустимое отклонение сопротивления резисторов Rs и Re

1 10 Погрешность (бю), вызванную допустимым отклонением резистора рассчитывают по формуле

ho=W,    (29)

где ЬЯ—допустимое отклонение сопротивления резистора Rs*

1 И Погрешность (6ц), вызванную конечным значением входного сопротивления измерителя PV2, рассчитывают по формуле

*!.*=■„ "    >    (30)

^вх pv2 пип

где Явх р v2 min — минимальное значение входного сопротивления измерителя

РУ2, Ом

1 12 Погрешность (6i2), вызванную конечным значением входного сопротивления ВУБ Ау рассчитывают по формуле

»«= р-    ,    (31)

Хвх д

где Яъх л — входное сопротивление ВУБ Л, Ом.

1 13 Погрешность (6*3), вызванную шумовыми параметрами проверяемого ОУ, определяют экспериментально статистической обработкой результатов измерений конкретных типов ОУ.

1.14.    Погрешность (бм), вызванную погрешностью измерителя PV1, рассчитывают по формуле

814=$якь    (32)

где бру 1 — относительная погрешность измерителя переменного напряжения PVL

1.15.    Погрешность (6is), выданную погрешность измерителя PV2t рассчитывают по формуле

&15 = §ЯК2,    (33)

где Ьру2 — относительная погрешность измерителя переменного напряжения PV2.

2. Погрешность измерения

2 1. Интервал (6SJ ), в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения входного сопротивления О У, рассчитывают по формуле

где Кх—коэффициент, зависящий от закона распределения погрешности измерения и установленной вероятности Pj • К% *=2,97 для нормального закона распределения и Р^ — 0,997;

Ки Ко — коэффициенты, зависящие от законов распределения частных погрешностей. Для частной погрешности с нормальным законом рас-

пределения К\~2,97. Для частной погрешности с равномерным законом распределения K2=i,72.

2 2 Интервал, в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения выходного сопротивления ОУг рассчитывают по формуле

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    РАЗРАБОТЧИКИ

А. К. Атанасян, А. В. Бильштейн, В. А. Зайко, М. Н. Коробкова, Е. Г. Татевосян, И. А. Туманова

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 30.03.90 № 698

3.    Срок проверки — 1995 г. Периодичность проверки — 5 лет

4.    В стандарт введен международный стандарт МЭК 748—3—86

5.    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта

Редактор Т. С. Шеко

Технический редактор Г. А. Теребинкина Корректор В. С. Черная

^Даио в иаб. 20 04 90 Подп в печ 02 07 90    1,0 уел п л    1,0 уел. кр-отт

0,70 уч.-нзд, л*    Тир. 10 000    Цена 15 к.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123557, Москва, ГСП, Новопресненскнй пер., 3 Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 1834