УДК 621.3.049.77.063:006.854 Груши ЭМ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ стандарт СОЮЗА ССР
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
Метол измерения примени установления выходного напряжения операционных усилителей
Integrated circuits, Method of measuring (lie operational amplifiers output voltage settling time
ГОСТ 23089.6—83
ОКП 62 3100
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 9 сентября 1983 г Л 4165 срок действия установлен
с 01.0184 Проверен в 198 8 г. Постановлением Госстандарта СССР от 28.00.88 fits 2429 ■срок действия продлен
до 01.01.94
Настоящий стандарт распространяется на операционные усилители (ОУ) и устанавливает метод измерения времени установления выходного напряжения /ует.
Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089.0—78.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода измерения времени успокоения выходного напряжения (см. приложение 1).
I. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ
1.1. Метод основан на измерении интервала времени iJCT от момента пересечения входным импульсным напряжением ОУ уровня отсчета 0.5 U^,-o\ до момента последнего пересечения переходным процессом на вершине выходного напряжения ОУ уровня отсчета Счых-Н или ^„ы,—е, где (Ax.at — амплитуда входного прямоугольного импульса; ^Дых — установившееся значение выходного напряжения ОУ; ±в — граничные значения зоны допустимого отклонения.
1.2. Параметр /усг измеряют в схеме инвертирующего- усилителя с отрицательной обратной связью с коэффициентом усиления Издание официальное
★
Переиздание. Декабрь 1991 е.
Настоящий стандарт не может быть полностью илм частично воспроизведен, тиражирован и распространен вез разрешения Госстанддр1а СССР
47
С. 2 ГОСТ 23om—83
Kr,u,oc—1 при положительном и отрицательном входном импульсном напряжении.
1.3. Значения е задают о процентах от установившегося значения выходного напряжения ОУ и они должны выбираться из ряда: i 1,00; ± 0,10; ± 0,01 % {/вия.
1.4. Электрический режим (напряжение питания Ue. сопротивление и емкость нагрузки R» и 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 черт. 1.
лд _ проверяемый ОУ; UI — r«Mfp»to? прямоугилтых импульсоа: Gt u G3 ~ жтояиаки постоянного напряжения. /’ — нхмерштсль; ЙГ, КЗ к ЯЛ - |i«juc-mpu делителе* напряжение. Ifl — ретяпсор нагрузки ОУ: Ct и Ci ~ шун-тируяхгже- конденсаторы: СЗ — хоитсюсагор. нагрузки ОУ; S — устройство коммутации; al — мкаертирукхаий акох; а2 — меннаертируюшк* вход Эле мсаты цепей коррекции ие ухалаяы
Черт. 1
2.2. Генератор GI должен обеспечивать установку и поддержание следующих параметров прямоугольных положительных и отрицательных импульсов.
2.2.1. Амплитуда импульсов должна обеспечивать получение на выходе ОУ максимальных выходных ныфяжсткй С/^выж. max и
48
ГОСТ 23т$-83 С. 3
bLBUX,m»*( установленных в стандартах: нли технических условиях на ОУ конкретных типов и при этом ОУ должен работать в линейном режиме.
Погрешность установки амплитуды импульсов должна быть- в пределах i5 %.
2.2.2. Длительность фронта т» должна удовлетворять условию г,- ^ . <0
где бир— время нарастания выходного напряжения ОУ.
2.2.3. Длительность импульсов г, должна удовлетворять условию
т,>5^. (2)
2.2.4. Время установления тэ импульса генератора должно удовлетворять условию
2.2.5. Выбросы на импульсах должны быть в пределах ±5 % от амплитуды импульсов.
2.2.6. Частота следования импульсов / должна удовлетворять условию
f<^- <4>
2.2.7. Значения перечисленных параметров генератора должны быть установлены в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.
2.3. Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны обеспечивать установку и поддержание напряжений питания с погрешностью в пределах ±2 %.
2.4. Измеритель Р должен! обеспечивать измерение интервалов времени при нарастании положительного к отрицательного выходных напряжений ОУ (черт. 2) с погрешностью по напряжению бу в пределах ±(10 % [<14-0,4 мВ) и погрешностью по орс-ыени dr в пределах ±5 % ГЛТ с доверительной вероятностью 0,997.
Способы построения измерителей времени установления выходного напряжения ОУ приведены в справочном приложении 2.
2.5. Сопротивления резисторов RI, R2 и R4 следует выбирать из условий
Rl> Ю^вмх.01 » (5)
/?1+/?вых,«| “/?,, (6)
где ftiuxci — выходное сопротивление генератора GJ.
Сопротивление резистора R» равно сопротивлению параллельного соединения резисторов RI. R4 и Rox.p, где Rax.p — входное
49
С. 4 ГОСТ 23089 6-83
и * ■
I — подпой сигнал; i — выдодпаЛ сигнал
Черт. 2
сопротивление измерителя Р. При этом сопротивление резистора Л/ следует выбирать так, чтобы постоянная времени входной це-ян ОУ т»х была на порядок меньше, чем время нарастания ОУ:
ЪхЛ1/„Р: (7)
тм--ф—С.<; <8)
Gx^x.D^^Cp (9)
где Сах,рд — входная емкость ОУ;
С31 — паразитная емкость монтажа входной цепи ОУ.
2.6. Сопротивление резистора R3 следует выбирать из условия
*,= -4-. а°)
2.7. Сопротивление резисторов Rf—R4 следует указывать в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов и допустимое отклонение их должно быть в пределах ±0,5 %.
2.8. Емкости конденсаторов €1 н С2 должны обеспечивать на питающих выводах ОУ пульсацию напряжений не более значений, установленных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов, во всей полосе пропускания ОУ.
50
ГОСТ 23089 в—S3 с. 5
2.9. Емкость конденсатора СЗ следует выбирать из условия C,^Ce-Cnt—С„.р, (11)
где Со2 — паразитная емкость монтажа выходной цепи ОУ;
Слх,р — входная емкость измерителя с учетом емкости соединительного кабеля.
Допустимое отклонение емкости конденсатора СЗ должно быть в пределах ±2 %.
2.10. Значения сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов цепей фазо частотной коррекции ОУ должны быть указаны в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.
з. подготовка н проведение измерения
3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.
^3.2. Подают на ОУ напряжения питания от источников G2 и
3.3. Подают от генератора G1 через резистор R2 на инвертирующий вход ОУ входные прямоугольные импульсы.
3.4. Измеряют измерителем Р время установления tTCr от момента пересечения входным сигналом уровня 0.5 UaK. gi (переключатель S в положении /) до момента последнего пересечения входным напряжением ОУ уровней отсчета (4ых+е или (Дых—е (переключатель 3 в положен ни 2).
4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Погрешность измерения времени установления выходного напряжения ОУ должна быть в пределах ±10 % с доверительной вероятностью 0,997.
Определение показателен точности измерения приведено в приложении 3.
51
С. б ГОСТ 23085.6—83
ПРИЛОЖЕНИЕ t Справочное
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ
ГОСТ 2308-9 6—S3 СТ СЭВ 3411-81
ГОСТ S3089.6-83 соответствует n J7 СТ СЭВ 34Н-В1.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
СПОСОБЫ ПОСТРОЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ВРЕМЕНИ
УСТАНОВЛЕНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОУ
Измерители времени успокоения выходного напряжения строят двумя способами:
1-Я способ — выделение переходного процесса с помощью алгебраического сложения на резистивном делителе входного и выходного напряженно проверяемого ОУ, включенного по схеме инвертирующего усилителя с отрицательной обраткой связью с коэффициентом усилении Ху, «,«« — 1. D уток случае выделяют переходный процесс на уровне нуля, а его исследуют и измеряю? />« приборами широкого применения (осциллографами) или измерителями динама-четких параметров;
2н способ — дифференциально-интегрвльмий. заключающийся в определения значений заряда, проходящего через конденсатор в течение времени от исследуемой точки переходного процесса до установившегося значения выход-исто напряжения ОУ.
52
ГОСТ 23(18-9 6—83 С. 7
ПРИЛОЖЕНИЕ ■’
Реко.мкдуемии
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОУ
I. Составляющие суммарной погрешности измерения
Ы, Относительную инструментальную погрешность 6р измерителя Р опре-деляют по формуле
«Р~ = }^~^^Г. Н)
где $<; — относительная погрешность, вызванная погрешностью формирования временного интервала па заданным уровням 0.5 6'„,<С] и U^* ±е;
b.t относительная погрешность, вызванная погрешностью измерения ире-мевного интервала /усг .
Значения бу и б г указаны п п. 2.1 настоящего стандарта,
)2. Относительная метопическая погрешность бм«г состоит из следующих составляющих.
1.2.1. Погрешность Л|, вызванная влиянием длительности фронта г, входного импульса.
1.22. Погрешность Аг. вызванная неточностью установки и поддержания напряжений питании U п проверяемого ОУ.
Г.2А Погрешность Й3, вызванная конечным значением ксюффчцщскта усиления Ку ,, схемы включения ОУ,
12.4. Погрешность б4, вызв-тшая отклонением емкости нагрузки Си прове-рясмогн ОУ,
1-2.5 Погрешность ба. вызванная отклонением элементов фазо-частотной кор-реками ОУ.
1.2.6. Составляющую погрешности б г 0^1, 2...... 5) определяют по фор
муле
гдсА/усгд — абсолютное значение изменения времени успокоения выходного напряжения ОУ. вызванное отклонением соответствующего параметра по пп. 1.2.1—1.25 мает имщего приложения;
fycT.mtit ~ минимальное значение времени успокоения выходного налряже-ния ОУ.
1.3. Суммарную методическую погрешность диет £ определяют по формуле
*м«.х-* /^^Щ+аМГмЗП <3>
2-. Суммарная погрешность измерения
2.1. Суммарную погрешность измерения времени успокоения выходного напряжения ОУ определяют по формуле
6Д ^— V ^М$ист,£ • <М
53
