УДК 621 3.04 9.7 7 083:006.344 Групп» 329
государственный стандарт союза ССР
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
Метод измерение мадси калькой скорости и времени нарастания выходного напряжения операционных усилителей
Integrated circuits. Method ol measuring the operational amplifiers output voltage maximum build-up rate and time
OKU 62 31 СП
ГОСТ
2 3089.10-83
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от о сентября 1983 г. № 4165 срок действия установлен
С 01.01.84
Проверен в 1988 г Постанааленнем Госстандарта СССР от 28 06 88 36 2431 фО« действия продлен
ДО 01 01 94
Настоящий стандарт распространяется на операционные уси-лители (ОУ) и устанавливает метод измерения максимальной скорости усинх и времени нарастания выходного напряжения <и»р.
Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089.0—78.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода измерения максимальной скорости и времени нарастания выходного напряжения (см. справочное приложение I).
I. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ
1.1. Метод основан из определении отношения разности напряжений между уровнями 0,1 и.и< и 0,9 6^* ко времени нарастания выходного напряжения ОУ
1.2. Измерение ^ар проводят на фронте выходного импульса ОУ при подаче на вход как положительного, так и отрицательного прямоугольного импульса при инвертирующем или неинвертирую-щем включении ОУ.
Издание официальное
★
Переиздание. Декабрь 1991 г.
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражировал' и распространен бет разрешения Госстандарта СССР
I OCT 2M89.IQ—83 c a
1.3. Коэффициент усиления ОУ, включенного в схему с отрицательной обратной связью, Л\.и.м, при котором измеряют t'u^ н f^* Долж«” бить в пределах 1—10 и указан в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.
1.4. Электрический режим (напряжения питания — Ua, сопротивление и емкость нагрузки — /?и н С») 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.
ПА — вромгвгныв ОУ; Gf — кисрйтвр прямоуголным ЯМПу.ЩСОХ; 01 И бл — ГСГОТИЛКЕ МКТОЯГИОГО ил пряж<-йин: Я — измеримлм Ш — ycifiotene еиборми я жрз-пения; Я». Я?, ЯЗ. Rs — резисторы делителей иэприже-имя: R3 — р»л»сгор н*гру»хя ОУ; СЧ к Cl — mym»-рукниие конденсаторы: СЗ - коялевсатедр ммрумси ОУ; 51 и 5г — 1<тро.1сгча конмугшиш; а / — инвертирующие вход: оз — мсиммрперумшнЯ идол. Элементы ц<т*В коррекция ие ухаздны
2-2. Генератор 6’/ 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 U^ и и^п. max* 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 %.
73
С. 3 ГОСТ 23е89.10-М
. 2.2.2. Длительность фронта т> должна удовлетворять условию
Ъ< -^ (О
.2.2.3- Длительность импульсов та должна удовлетворять условию '
Ts>-5/ulp. (2)
2.2.4. Выбросы на импульсах должны быть в пределах ±5 % амплитуды импульсов.
2.2.5. Частота следования импульсов f должна удовлетворять условию
^ -k- <J>
2.2.6. Значения перечисленных параметров генератора должны быть указаны и 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 конкрет-нык типов, с погрешностью в пределах ± 2 %.
2.4. Измеритель Р должен обеспечивать измерение времени нарастания Лир положительного и -отрицательного выходных напряжений ОУ между заданными уровнями 0,1 ил»» и 0.9 trBW» с погрешностями по напряжению Лб- и по времени б.- в пределах А 5 % с доверительной вероятностью 0,997.
2.5. Устройство выборки и хранения MS и резистор R5 должны обеспечивать балансировку ОУ с погрешностью, указанной в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.
Устройство DS и резистор Ло исключают из электрической структурной схемы измерительной установки, если напряженке смешения нуля СЛ-и на входе ОУ составляет 0,1 % выходного напряжения ОУ
^м ^.у.ос<1 % У,„. (-5)
2.G.:Сопротивления резисторов RI, R2 и R3 при инверсном вьючении ОУ должны быть выбраны из следующих условий.
2.6.1. Для сопротивления резистора R2
• Ла > lO/^uux.si > (5)
где /?SMX, щ — выходное сопротивление генератора G1.
” При’ этом сопротивление резистора R2 следует выбирать так, чтобы постоянная времени входной цепи ОУ тВх была на порядок меньше времени нарастания ОУ:
74
ГОСТ 23089 1О-ЙЗ.С, .4
TB<«Mf„ap. . (6)
Тв<- ~ С.;, “ (ft
£’#и=С»» .ОА 4-СП !• W
где CiX. од — входная емкость проверяемого ОУ;
Сщ — паразитная емкость монтажа входной цепи ОУ. .2.6.2 Для сопротивления резистора R1: .. . :„ ,.
^-AVtAocftfH-^.ej)- -.>(9)
2.6.3. Для сопротивления резистора R.3: .
„ ^I'i^^x/j) /|ЛЧ
2.7- Сопротивления резисторов RI. R2, R2 и R4 при неинверегюм включении ОУ с коэффициентом Лу.и.ос > I должны быть выбраны из следующих условий.
2.7.1. Для сопротивления резистора R3‘. . .. *
^МО/г^. (11)
При этом сопротивление резистора R'< следует выбирать так, чтобы постоянная времени входной цепи ОУ тв< была на порядок меньше времени нарастания ОУ [см. формулу (6)],
т„-ЯгС„. (12)
2.7.2. Для сопротивлений резисторов R/, R2, R4:
R -----Д-----
’ Ку.ц.о-1 ’
R>+R~k.ci= “^^7
(13)
■(14)
где Rax.r>s — входное сопротивление устройства выборки и хранения DS.
Сопротивление нагрузки R., равно сопротивлению параллельного соединения резисторов Ri, R4. R»*, р, Ro*, ds, где
R^. р — входное сопротивление измерителя Р.
2.8. Сопротивления резисторов R1 и R3 при неинверсном включении ОУ с коэффициентом Kr. t\ ое= I должны быть равны нулю, а резисторы R2, R5 н устройство выборки н хранения DS исключены.
Сопротивление резистора R4 следует выбирать из условия
H^—R- ^>
2.9 Сопротивления резисторов RI—R4 должны быть указаны в стандартах нлн технических условиях на ОУ конкретных типов.
75
С. 5 ГОСТ 23089,10-53
Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R1—R4 должны быть и пределах ±0,5 %,
2.10. Сопротивление резистора R5 следует выбирать из условия:
Я»>Ю0К6. (10)
2.11. Емкости конденсаторов Cl 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
G#-*CB Сп* Сл.<'р Cbi.&s , (17)
где- Со2 — паразитная емкость монтажа выходкой.цени ОУ;
Спк.р — входная емкость измерителя Р с учетом емкости соединительного кабеля:
См. д$ — 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 «спей фазо-частотной коррекции ОУ должны быть указаны в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.
3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.
3.1.1. Устанавливают переключатели о / и $2 в положение I для измерения tfr^ и /«аР при инверсном включении ОУ.
3.J.2. Переводят переключатели 3/ и $2 в положение 2 для измерения vtrB1M и /.иР при неинверсном включении ОУ с коэффициентом /(,. р,к>1.
3.1.3. Переводят переключатель Si в положение 2. л S2 — в положение 3 для измерения vu#1„ и /яар при неинверсном включении ОУ с коэффициентом ^Z1 у. к*»].
3.2. Подают на ОУ напряжения питания от источников G2 и G3.
3.3- Включают устройство выборки ее хранения DS в режим выборки и компенсируют напряженно смещения ОУ, при этом амплитуда импульса генератора G1 должна быть равна нулю.
3.4. Переводят устройство ОЗ в режим .хранения.
3.5. Подают от генератора Gl входные импульсы.
3.6. Измеряют измерителем Р время нарастания ^аР выходного напряжения ОУ между уровнями отсчета 0,1 UK^ и 0.9 У»ыЯ.
76
ГОСТ 23089 10-83 С. 6
4 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Максимальную скорость нарастания выходного напряжения ОУ определяют по формуле
г- /°^“^-1(/^ (18)
^»И« <яф
5 ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ
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 i
Спраючкое
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 23089.10- 83 СТ СЭВ 3411—81
ГОСТ 23089.10-83 соответствует я. 17 СТ СЭВ 3411-81.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗА!ЕЛЕЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ НАРАСТАНИЯ ВЫХОДНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ ОУ
I, Составляющие суммарной погрешности измерения
1.1. Относительную шгструментал&ную погрешность бр измерителя Р определяют по формуле
«₽“.-= / 4нб; . (О
где йг — относительная погрешность, вызванная погрешностью формирования временного «щервала но заданием уровням 0.1У«ых и 0.9/7ин*;
б/ — относительная погрешность, вызванная погрешностью измерения временного интервала /Я)р .
Значении б у и 6 , указаны в п. 2.4 настоящего стандарта.
77
С 7 ГОСТ 234)89.10—S3
12. Относительная методическая погрешность бн»т состоит из следующие составляющих.
1.2.1. Погрешность- бь вызванная влиянием длительности фронта т, вход-«ото импульса.
1.2.2. Погрешность 6». вызванная влиянием напряжения смешения нуля UCM, приведенного к выходу проверяемого ОУ.
12 3. Погрешность 5». вызванная неточностью установки и поддержания напряжения питания У и -проверяемого ОУ.
1.2.4. Погрешность о*, вызванная конечным значением коэффициента усиления A' v г ос схемы включения ОУ.
1.25. Погрешность да, вызванная отклонением емкости нагрузки Ся проверяемого ОУ.
1.26. Погрешность д«, вызванная отклонением элементов фазо•частотной коррекции ОУ.
1.2.7. Составляющую погрешности 6/ (<«•!. 2.....6) -определяют по
формуле
гых.пип
где Д» р ( —абсолютное значение изменения максимальной скорости нз-расгакня выходного напри женим ОУ. вызванное отклонение» соответствующего параметра по пп, 1.2.1—1 2.6;
vi njx n i—“яиималыкю значение максимальной скорости нарастания выходного напряжения проверяемого ОУ.
1.3. Суммарную методическую погрешность 6NfI определяют по формуле d^=i у “^ТТ^ГЖ*^^ <’>
2 Суммарная погрешность измерения
2 1 Суммарную погрешность измерения максимальной скорости нарастании выгодного напряжения ОУ определяют по формуле
А^ *-± )/ *р+6«т • (1>
78
