УДК 621.3.049.77.083 : 006.354 Группа 329
государственный стандарт СОЮЗА ССР
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ Методы намерения напряжения и а. д. с. смешения нуля операционных усилителей и компараторов напряжения
Integrated circuits. Methods of measuring; the operational amplifiers and voltage comparators zero offset voltage and «nf
OKI I 62 3100
ГОСТ
23089.3-83
Срок действия с 01.01 ЛИ д-ооГоМЙ
Настоящий стандарт распространяется на операционные усилители (ОУ) и компараторы напряжения (КН) и устанавливает два метода измерения напряжения смещения нуля UK* н э.д. с смещения нуля Ес*:
метод 1 — метод балансировки вспомогательным устройством (ВУБ);
метод 2 — метод с приведением напряжения на инвертирующем входе и нулю.
Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089.0—78.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода измерения напряжения смещения нуля (см. приложение 1).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ. МЕТОД Г
1.1, Метод основан на компенсации напряжения (э.д. с) смещения нуля с помощью- вспомогательного устройства балансировки (ВУЬ) и измерении напряжения на его выходе с последующим вычислением напряжения или э.д. с. смещения нуля.
1.2. Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным! в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Издание официальное
•Аг
Настоящий стандарт нс может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР
38
ГОСТ 23W9.3-B3 С. 2-
2. АППАРАТУРА. МЕТОД 1
2.1. Измерения -следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 1.
При измерении ОУ с одним входом резисторы /?2 н /?4 и коммутационное устройство 52 исключают из структурной электрической схемы установки.
ДА — проверяемые КН или ОУ; Д — вспомогательно? устройство болаиограхки (ВУЕ); О/. 02. 03 — zeros-ники постоя'ixoio непременен.; PVI. PiZ — итмерхтелм пост Олиного хапттяжеиня; Rl. Pt — резисторы обратной связи; Р.2 — р1ЧИСГ41р. спим «три руидшка ахмныс цепи; R3. R — резисторы; ал — annepTiipyuimill ««ел; а! — импертгр/ютий ого»; X/. 5? — устройства нои-и yr muz
Черт. J
2.2. При измерении на измерительной установке, кроме Ucu, £см. параметров К», и и /Сое,оф допускается соединять проверяемый КН или ОУ и вспомогательное устройство балансировки делителем, приведенным на черт. 2.
ЛА А
Черт 2
19-
€ 4 ГОСТ 230*9 3-83
■2.3. Источники постоянного напряжения 01 и 02 должп» обеспечивать установление и поддержание напряжения питания, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, с погрешностью в пределах et 1 %.
2.4. Источник постоянного напряжения G3 должен обеспечивать установление и поддержание напряжения покоя на выходе проверяемого ОУ или КН, установленного в стандартах или технических условиях на КН или ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ± 1 % .
Напряжение источника постоянного напряжения G3 выбирают -ИЗ условия
при наличии делителя
^^Г'^ <*>
при отсутствии делителя
^-^ (2)
тде и^з — напряжение источника постоянного напряжения G3;
Uo—напряжение покоя на выходе проверяемого ОУ или КН, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.
Изменение напряжения источника 63 за время измерения не должно превышать значения
1^^СЭ|-^^,^ЮЧ^оа,ш|а l^y.C-'.mini 1$)
где MJgz — изменение напряжения источника 63;
Оси. mm — минимальное значение напряжения смещения проверяемого ОУ или КН;
Ку. и. mm —- минимальное значение коэффициента усиления проверяемого ОУ или К.Н.
2.5. Погрешность измерителей PV1, PV2 должна быть в пределах ± I %.
2.6. Сопротивление резисторов Я1 и R2 выбирают из условий (4) и (4а)
100tfn,m,x<. ^<0,005/?™ (4)
R^Rl, Иа)
тде /?я,max—максимальное значение контактных сопротивлений переключателей и соединителей, используемых в измерительной установке;
Яех—входное дифференциальное сопротивление проверяемого ОУ млн КН.
Допустимое отклонение сопротивления резисторов Я1 и R2 должно быть в пределах * 0.5 %.
20
ГОСТ 2 3089 3—83 С. 5
2.7. Сопротивления резисторов /?3 и RA выбирают из условий (46) и (4в)
R^Rf- , 06)
«.=^. (4в)
где/?г — эквивалентное сопротивление источника сигнала, установленное в стандартах млн технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.
Допустимое отклонение сопротивления резисторов R3 и £4 должно быть в пределах ± 0,5 %.
2.8. Сопротивление резистора R5 выбирают из условия
«I
к, +R-.
^'шк.шпх
(41)
тле £/си,тая—максимальное значение напряжения смещения нуля проверяемого ОУ или КН;
17^х пих — максимальное значение выходного напряжения ВУБ.
Допустимое отклонение сопротивления резистора /?5 должно ■быть в пределах ± 0,5 %.
2.9. Сопротивления резисторов R6 н R7 выбирают из условии (4д) н (4е)
«*>«», 0Д)
R7=Rt, 0е)
где Rn — сопротивление нагрузки проверяемого КН или ОУ, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.
Допустимое отклонение сопротивления резисторов /?6 в R7 .должно быть а пределах ±0,5 %.
2.10. Коэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки А выбирают из условия
\ V > —s—- • т---- • 0Ж)
’ луЛ'.т»п
где RyV —коэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки А.
Вспомогательное устройство балансировки А может быть исключено из схемы измерительной установки, при выполнении условия
Ку.Ь'.тшЖ)’- ^— . (4и)
2.11. Лбсилюгкое значение напряжения смещения вспомога-
21
С. 6 ГОСТ 23089.3-S3
тельного устройства балансировки А должно соответствовать, условию
1^1 <ЛМ5|'4...т1п1-Ху.е^ (^
где U'^ —напряжение смещения вспомогательного устройства балансировки.
2.12. Значение разности э.д.с. трактов: al — место соединения резисторов R1, /?5 и а2 — общий проход должно соответствовать, условию
^^O.^SI^cm, m|n |, (4л))-
где Е, — разность э.д.с. трактов;
/ки.пна— минимальное значение э.д.с смещения нуля проверяемого ОУ или КН.
2.13. Измерительные приборы и элементы, указанные в электрической структурной схеме (черт. 1), допускается устанавливать, в других местах и заменять другими устройствами, обеспечивающими режимы и точность измерения, указанные в настоящем) стандарте.
Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ. МЕТОД I
3.1. Подключают ОУ или КН к измерительной установке.
3.2. Подают напряжения но ОУ или КН от источников постоянного напряжения Gl, G2, G3.
3.3. Замыкают устройства коммутации 5/, 52 и измерителем-постоянного напряжения PV2 измеряют напряжение Un.
3.4. Размыкают устройства коммутации 5/ и 52 и измерителем постоянного напряжения PV2 измеряют напряжение Un-
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ. .МЕТОД I
4.1. Э.д. с смещения нуля ЕКм определяют но формуле
Е^ ^Г "- ®
4.2. Напряжение смещения нуля исы определяют по формуле ^-” Т&ЕГ °- <6>
Разд. 3, 4. ( Измененная редакция, Изм. № 1).
5. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ. МЕТОД 1
5.1. Показатели точности измерений напряжения и э.д.с. смещения нуля должны соответствовать установленным в стандартах 22
ГОСТ 23089.3—83 С. 7
«ли технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.
Граница интервала, в котором с доверительной вероятностью 0.997 находится погрешность измерения, определяют по формуле
« = ±2.97 |Ab*fc7-»V^^ <7>
°» Ш2 • <®>
где 6Я— допустимое отклонение сопротивления резисторов 7? 1 и R5;
6/тг— погрешность измерителя PV2-,
^ — погрешность установления и поддержания напряжения питания проверяемого ОУ или КН:
62 —погрешность сигвала на выходе проверяемого ОУ или КН от наличия разности э. д.с в трактах передачи сигнала низкого уровни;
6з— погрешность сигнала на выходе проверяемого ОУ или КН от наличия эквивалентного выходного напряжения шумов проверяемого ОУ или КН;
6<—погрешность установления и поддержания температуры окружающей среды;
6s — погрешность выделения произведений /,н'й3 и !Bx2‘Ra при измерении параметра UZH, определяют по формуле (9) или погрешность пыделения проиэисдспнй /ах1 - /?| и /»х| • Л» при измерении параметра Еси, определяют по формуле (10)
\-г —i— . (10)
см. mix'
где /в», msx — максимальное значение среднего входного тока проверяемого ОУ или КН;
де — погрешность сигнала на иыходе ВУБ от наличии па пряжения смещения ВУБ;
6л — погрешность суммирования сигналов на входе ВУБ определяют по формуле
«,-± W-Z^fe- . (Н)
а( — коэффициент влияния напряжения питания проверяемого ОУ или КН на измеряемый параметр;
<22 — коэффициент влияния разности э. д.с в трактах передачи сигнала низкого уровня на. измеряемый параметр;
23
С. 8 ГОСТ 29089.3—83
а5 — коэффициент влияния эффективного выходного напряжения шумов проверяемого ОУ или КН на измеряемый параметр;
а<— коэффициент влияния температуры окружающей среды лэ измеряемый параметр;
а6 — коэффициент влияния погрешности произведений /ах( X X /?з и f„,2-Rt. или /#Х| •#; и !tX2-Ri измеряемый параметр:
аб — коэффициент влияния напряжения смешения ВУБ на измеряемый параметр;
о?—коэффициент влияния погрешности суммирования сигналов на входе ВУБ на измеряемый параметр.
От Л, ло К- — предельные коэффициенты, зависящие от закона распределения соответствующей погрешности от д| до Л7. К, = К2 = Лт = К* = К5 = ^ = К7 = 1.73: кэ = з.
( Измененная редакция, Изм. № 1,2).
6. МЕТОД 2*
6.1.Принцни и условия измерения
6.1.1. Метод основан на компенсации напряжения или э. д. с. смещения нуля ОУ нлн КН. включенных по схеме с отрицательной обратной связью по напряжению с помощью устройства выборки н хранения с последующим измерением напряжения компенсация и вычислением напряжения или э. л.с. смещения нуля.
6.1.2. Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ и КН конкретных типов.
6.2. /Аппаратура
6.2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 3.
6.2.2. Источники постоянного напряжения Gl, G2 и измеритель-PV2 должны соответствовать требованиям пп. 2.3 и 2.5.
6.2.3. Сопротивления резисторов Л1 и К2 выбирают из условий (12) и (13)
А/«.швж ^^Olf^.mib, (12)
/?,= ₽„ (13)
где Д/,х.т»х — максимальное значение разности входных токов проверяемого ОУ или КН;
Есм.шзп—минимальное значение э.д.с. смещения нуля проверяемого ОУ или КН.
• Применяют для измерения микросхем на установках, разазботанних до 0I.0J.82.
2«
ГОСТ 23089.3—ад С. 9
ЛА —- А(*0Мря**<МЙ КН или ОУ. lit и G2 _ ягодники что-■сгоиииото напряжения; PS — устройства выборам и Иране-•мя; PV2 — куцсрятель п<хгиаяа«г>о нмялнжеиия: Hi. Ял ---резисторы делителя напряжения 0$; Ki. Ri. Ri — рекис-роры-. at — нпмртиррющмА о ход; а2 — испивортнр)юздн* вход: St и V? — угтряйсг™ коммутичик
Черт. 3
Допустимое отклонение сопротивления резисторов £1 и #2 должно быть в пределах ± 0,5 %.
6.2.4. Сопротивления резисторов /?3 и /?4 выбирают из условий (14) и (15)
Я1=«Г_Л„ (14)
R^R„ (15)
где К, — эквивалентное сопротивление источника сигнала, установленное в стянтяртях пли технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.
Допустимое отклонение сопротивления резисторов КЗ и R4 должно быть и пределах ± 5 %.
6.2.5. Сопротивление резистора /?5 выбирают из условий (16) « (17)
Р. - В Л«1
таг ■' 1^л»м1 • (
В-|^.тах|+ --- , (17)
25
C. JO ГОСТ 23089,3—33
где Uds,так — максимальное выходное напряжение устройства* DS,
£см, тех—максимальное значение э.д.с. смещения нуля проверяемого ОУ или КН;
Uo— напряженке покоя на выходе проверяемого ОУ или КН, установленное в стандартах или технических, условиях на ОУ или КН конкретных типов;
Ку, и, пип—минимальное значение коэффициента усиления проверяемого ОУ или КН.
Допустимое отклонение сопротивления резистора R5 должно-■быть в пределах ± 0.5 %.
6.2.6. Устройство выборки н хранения DS должно обеспечивать-установление напряжения покоя на выходе и компенсацию напряжения смещения нуля проверяемого ОУ или КН и хранение напряжения выборки на время измерения:.
Максимальное выходное напряжение устройства выборки ю хранения DS должно соответствовать условию
|^,пи.|>В- -^- . (IS)
Изменение выходного напряжения устройства выборки и хранения DS за время измерения не должно превышать значения
F Д/psi^0,001 • ^‘- • |й, (19)
где SUds—изменение выходного напряжения устройства DS\
U — напряжение или э.д. с. смещения нуля проверяемого-ОУ или КН.
6.2.7. Значения разности э.д.с. трактов: al — место соединение резисторов R2, R3 и а2—общий провод — должны соответствовать условию
£,<0!О2|£да.п,1п|„ (20)-
где Ег — разность э. д. с. трактов.
6.2.8. Измерительный приборы в элементы, указанные в электрической структурной схеме (черт. 3), допускается устанавливать-н других местах и заменять другими ^тройствам и,' обеспечивающими режимы и точность измерения, указанные в настоящем, стандарте.
6.3. Подготовка и проведение измерений
6.3.1. Подключают ОУ или КН к измерительной установке.
6.3.2. Подают напряженке на ОУ или КН от источников постоянного напряжения G1 и 62.
6.3.3. Компенсируют устройством DS напряжение на выходе проверяемого ОУ или КН до значения покоя, для чего устройство включают в режим выборки
26
ГОСТ 230803-83 с. 11
6.3.4. Переводят устройство DS в режим хранения.
6.3.5. Измеряют напряжение Ux3 на выходе устройства DS из-«ернтелем постоянного напряжения PV2.
6.3.6. Переводят устройство DS в режим выборки.
6.3.7. Замыкают устройства коммутации Si и 52.
6.3.8. Переводят устройство DS в режим хранения.
6.3.9. Измеряют напряженке (7*2 на выходе устройства DS измерителем постоянного напряжения PV2.
6.4. Обработка результатов
6.4.1. Э. д. с. смещения нуля £с« определяют по формуле ^-^ги^- ^
■6.4.2. Напряжение смещения нуля 1/см определяют по формуле ^ т^Г и„ W
6.5. Показатели точности измерений
6.1—6.5. ( Введены дополнительно, Изм. №1).
6.5.1. Показатели точности измерений напряжений э. д. с. и смещения пуля должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.
Границы интервала, в котором с доверительной верой (н истым 0,997 (находится погрешность измерения, определяют ио формуле
* = ±2,97 У Л^Н^^^ <23>
-’1~ (1W • 1241
где 6» — допустимое отклонение сопротивления резисторов /?1 и #5;
Арра — погрешность измерения PU2;
61 — погрешность установления н поддержания напряжения питания проверяемого ОУ или КН:
Аз—погрешность сигнала на выходе проверяемого ОУ или КН от наличия разности э. д.с. в трактах передачи сигнала ии.жого уровня;
б»— погрешность сигнала на выходе проверяемого ОУ или КН от наличия эквивалентного выходного напряжения шумов проверяемого ОУ или КН;
6« — погрешность установления и поддержания температуры окружающей среды;
да—погрешность выделения произведений 10х\-Рз н1г»з-Кл при измерении параметра U^k, определяют по формуле (25) или погрешность выделения произведений I*,a-R\
27
С. 12 ГОСТ 23089.3—83
If 1UV2 • If J При формуле (26)
6г-±
64-=±
намеренны пирометра
l^CM.Ollnl
|К( Л1!' ^3,inj(
Н-СМ.1П Ini
Есп. определяют по-
(25)
(2G>
где /#х,мех—максимальное значение среднего входного тока проверяемого ОУ или КН;
де,—погрешность установления и поддержания напряжения покоя из выходе проверяемого ОУ или КН;
в|—коэффициент влияния напряжения питания проверяемого ОУ или КМ на измеряемый параметр;
«2 — коэффициент влияния разности э. д.с в трактах передачи сигнала низкого уровдя на измеряемый па
раметр;
«з—коэффициент влияния эффективного выходного напряжении шумов .проверяемого ОУ или КМ на измеряемый параметр;
аа — коэффициент влияния температуры окружающей среды на измеряемый параметр;
и5—коэффициент влияния шл решнио ей и роил «едем им Лл • «з и /йх2*^4 или /„«-ffi и У.хг-^г на измеряемый параметр;
«а — коэффициент влияния измерения напряжения покоя на выходе измеряемого ОУ или КН на измеряемый
параметр.
Or Xs до К^ — предельные коэффициенты, зависящие от закона распределения соответствующей погрешности от
б| .до бс
К, = К3 - К3 = Лй = К« - 1,73, Ks=3.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Сп равочно-е
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 230-89.3—«5 СТ СЭВ 3411-81
ГОСТ 23(189.3—83 сиипичств^т п. ! 3 СТ СЭВ 3411—81.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. (Исключено. Иж. № 1).
28
гост 2308» 3—83 С 13
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
I. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.09.83 №4165
2. Срок проверки — 1992 г.
3. Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода измерения напряжения смещения нуля
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
<XiOiun4.nn..' ЯТЛ пл uxviimA лаНи «клки | Номер пункта |
Вводная часть |
6. Переиздание (декабрь 1991 г.) с Изменениями № I,№ 2„ утвержденными в феврале 1986 г. августе 1489 г. (ИУС в—86. I?—89)
7. Проверен в 1988 г. Срок действия продлен до 01.01.94 (Постановление Госстандарта СССР от 28.06.88 № 2428)
