УДК «21.3 (MU77.0*3:006 354 Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
Метод измерения коэффициента ллияння песгабилыюсгм метошикоо штинсл па напряженно м э. А.с. смещения пуля операционных усилителей
Integrated circuits. Method of measuring the power sources instability effect on the operations! amplifiers zero drift voltage and emf
охи 62 зна»
ГОСТ 23089.7—83
Постановлением Государе немного комитета СССР по стандартам от я сентября 1983 г № 4165 срок действия установлен
с 0( 0184
Проверен в 1988 г. Постановлением Госстандарта СССР от 28.06 83 № 24 30 срок действия продлен
до 01 91 44
Настоящий стандарт распространяется на операционные усилители (ОУ) и устанавливает метод измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение и э. д. с-смещения нуля Ли.«. п.
Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089.0—7 8.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания (см. приложение 1).
1 ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
1.1, Метод основан на изменении напряжения одного из нстот-инков питания или обоих источников питания одновременно и измерении приращения напряжения на выходе вспомогательного устройства балансировки (ВУБ) с последующим вычислением коэффициента влияния нестабильности источников питания ОУ.
1.2. Электрический режим и условия измерений должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.
Нилине официальное
★
Переиздание. Mad 1991 в.
Настоящий стандарт ле может быть полностью или частично воспроизведем, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР
64
2. АППАРАТУРА
ГОСТ 2Эт.7-М С. 2
2.1. Электрическая структурная схема измерительной установки приведена на чертеже.
DA — проаоряемиА ОУ: 6/, С!. G3. 6< 05 — hctoichkh постланного и>пряжеияя. 05 — устройство выборки к хр*ямм»: Pvi. Pit. PVS — измерители ностоиииого мапрнменкн^ XI, Ki, КЗ, Ki. Ki, Kt' — pei«-торы лоне ригельное «смы: <2/ - инвертируют»# их од. а2 — ими-иергарутощи» ехал: Si. St. S3. Si — коммутирующие устроАетв»: Л — яссомогателмюв устройство бмАкеярОАХИ (ИУБ?
2.2. Источники постоянного напряжения G1 и G2 должны обеспечивать установку и поддержание напряжений питания I/* >е U^ , установленных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов, с погрешностью з пределах ± 1 %.
2 3. Источники постоянного напряжения G3 и G4 должны обеспечивать установку и поддержание на время измерения напряжений Д(/' и ДО’' , установленных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов с такой точностью, чтобы разность |ДО’Я —А^л I за время измерения не изменялась бы более чем на ± I %.
2.4. Источник постоянного напряжения G5 должен обеспечивать установку и поддержание на время измерения напряжения U»*» на выходе проверяемого ОУ, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов, с погрешностью- в иредслил £ 1 %. Источник миитиямниги напряжения G5 исключают из схемы измерительной установки, если в стандартах или технических условиях на ОУ не установлены конкретные требования к выходному напряжению проверяемого ОУ. При этом вход В УБ, подключенный к G5, необходимо заземлить.
55
С. 3 ГОСТ 23089.7—S3
2.5. Измерители PVf, PV2 и PV3 должны обеспечивать измерение напряжений Uxt, Vп', -Wr • д^п с такой точностью, при которой погрешность определения разности напряжений ]Ux\—£/*2! и 1Л^« —д^п I Должна быть в пределах ±2 '%, где Uxi и Un— выходим? напряжения проверяемого ОУ ДЛЯ первого м второго измерений соответственно.
2.6. Значение сопротивления резистора R\ = Rz следует выбирать из условия
ЮОЯП.™ <RV< 0,0005/?„. (I)
где Rn. mtn — максимальное значение контактных сопротивлений переключателей в разъемов, используемых в измерительной установке;
Rm — входное дифференциальное сопротивление проверяемых ОУ.
Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R1 и R2 должны быть в пределах ±0,5 %.
27. Значение сопротивления резистора Ri=R< следует выбирать из условия
^^•‘" JtAM.max+^^i+^w.H.n.maxH’^al^AM.mjJ^I^,^.,^ |- {2)
где t/сы. тих — максимальное значение напряжения (э. д. с.} сме
шения нуля ОУ;
AUa—значение изменения напряжения питания;
Км,«,п. шах —максимальное значение коэффициента влияния нестабильности источников питания ОУ;
ЛЛх л«х — максимальное значение разности входных токов ОУ;
V'mx тая — максимальное значение выходного напряжения ВУБ.
Если совместно с условием (2) выполняется условие
HAw.ma J± ~^-у-у^ Ф^м.1Т,ах| < 10р£/п-Квл,и,л.»^ (3)
то устройство DS из схемы измерительной установки исключают.
При наличии устройства DS дополнительно уточняют значение сопротивления резистора Rs^R* исходя из условия
^£1- 4^±М/я-Км.-л.п^^ (4)
где MJcu — лес компенсированный остаток напряжения (э. д. с.) смешения куля ОУ.
Допустимые отклонения сопротивлений резисторов /?•? и R4 должны быть в пределах ±0,5 %.
56
ГОСТ 23089.7-83 С 4
2 8. Значение сопротивления резистора R^R* указывают в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов. Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R^ и R6 должны быть в пределах ±.0,5 %.
Дополнительно устанавливают требование к допустимому неравенству сопротивлений резисторов R5 и R6
IR.-SJ 40,01 (S)
где Л/вх. с? — изменение среднего входного тока ОУ при изменении напряжения питания на ДУв.
Лм,п.п.ш1п — минимальное значение коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение (э. д- с.) смешения нуля.
2.9. Устройство выборки и хранения DS должно обеспечивать компенсацию напряжения (э. д. с.) смешения нуля проверяемого ОУ и хранение напряжения выборки за время измерения. Дрейф выходного напряжения устройства DS не должен превышать
ла^о.оь ^^ •к.п.л.п.^^-ад, (6)
где ДС’оз — дрейф выходного напряжения устройства DS\
ЛУ'п —дУ' — абсолютное значение изменении напряжении питания ОУ.
Выходное сопротивление устройства DS должно удовлетворять условию
Яшх.ог<.0,01Я4. (7)
где Явых, о$ — выходное сопротивление устройства DS.
2 10. Коэффициент усиления ВУБ выбирают из условия
где K'v G,— коэффициент усиления ВУБ с введенной отрицательной связью. Коэффициент усиления ВУБ при разомкнутой обратной связи должен быть более 60 дБ;
К,, u. min — минимальное значение коэффициента усиления ОУ.
2 11. Измерительные приборы и элементы, указанные в электрической структурной схеме, допускается заменять другими уст-ройствами, выполняющими те же функции и обеспечивающими точность измерений, указанную в настоящем стандарте.
3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИИ
3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.
3.2. Подают напряжения на ОУ от источников постоянного па-
57
С. 5 ГОСТ 2 3089.7—83
пряжения GI и G2 к на ВУБ от источника постоянного напряжения G5.
3.3. При измерении коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения нуля коммутирующие устройства 5/ и S2 разомкнуты, а при измерении коэффициента влияния нестабильности источников питания на э. д- с. смещения куля замкнуты..
3.4. Компенсируют устройством DS напряжение (э.д.с.) смещения нуля ОУ, для него устройство DS (при коммутирующих устройствах S3 и 54 в положении I) включают в режим выборки.
3.5. Переводят устройство DS в режим хранения.
3.6. При определении К;1ЖП положительного источника напряжения G1 переводят устройство коммутации S3 в положение 2.
37 От источника постоянного напряжения G3 подают положительное напряжение tW^ ,
3.8. Измеряют напряжение М%+ измерителем PV2.
3.9. Измеряют напряжение £Л« на выходе ВУБ измерителен PVL
3.10. От источника постоянного напряжения G3 подают отрицательное напряжение Дб1' -
3.11. Измеряют напряжение Д^„_ измерителем PV2.
3.12 Измеряют напряжение U& на выходе ВУБ измерителем PV1.
3.13. При определении К^вл отрицательного источника напряжения переводят устройство коммутации S3 в положение /. а 54 — в положение 2.
3.14. От источника постоянного напряжения G4 подают отрицательное напряжение Д17*“ .
3.15. Измеряют напряжение Л У* измерителем PV3.
316. Измеряют напряжение Uxt на выходе ВУБ измерителем PV1.
3-17. От источника постоянного напряжения G4 подают положительное напряжение ДУ ’+ .
3 18. Измеряют напряжение Д1^* измерителем PV3.
3.19. Измеряют напряжение U^ на выходе ВУБ измерителем PV1.
3.20. Для определения К.я,«, я при одновременном изменении напряжений источников напряжения G1 и G2 переводят коммутирующие устройства S3 и S4 в положение 2.
3.21. От источника постоянного напряжения G3 подают положительное напряжение ^Uo¥ , а от источника G4—отрицательное напряжение &U *“ такого значения, чтобы соблюдалось условие
ГОСТ 23 089.7-83 С. 6
(9)
ЛЦГ ЦТ '
3.22. Измеряют напряжения Л^л+ и At/' измерителями PV2 и PV3 соотиетствемио
3 23. Измеряют напряжение U^ на выходе ВУБ измерителем PVL
3.24. От источника постоянного напряжения G3 подают отрицательное напряжение Д^’я" , а от источника G4 — положительное напряжение Л^п'+ такого значения, чтобы соблюдалось условие
-^£_ =-^ . (Ю)
3.25. Измеряют напряжения ЛСГГ“ и At/в* измерителями PV2 u PV3 соответствен но.
3.26. Измеряют напряжение Uxt на выходе ВУБ измерителем PVf.
Примечание. Выбор вида измерений коэффициента влияния (пн. 3.6— —3.19 или пл. 3.20—3.26) —во стандартам и техническим условиям на ОУ конкретных типов.
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Значение коэффициента влияния нестабильности положительного источника питания на напряжение (э.д.с) смещения нуля ОУ определяют по формуле
К г = —£1__
лмл.п R,4-^3
|дуя+-ду;п '
(11)
4.2. Значение коэффициента влияния нестабильности отрицательного источника питания на напряжение (э. д. с.) смещения жуля ОУ определяют п-о формуле
к- = „£л _ . _1Йа_з££»И_ “•"•° Kj-v |ду^-щ^|
(12)
4.3. Значение коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение (э. д. с.) смещения нуля ОУ определяют по формуле
А- . ________1^о-^*1
"•-•" Кх+^ lAC,'o+-^yn--AUn--l-A(/Zl
(13)
э Э
С. 7 ГОСТ 53089.7—83
5. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИИ
5.1. Погрешность измерения коэффициента влиянии нестабильности источников питания без учета теплового и временного дрейфа, а также шумовых параметров проверяемого ОУ должна быть-п пределах =Ы0 % с доверительной и ср о я тягостью не менее 0,997.
52. Суммарную погрешность измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение (э. д. с.) смещение нуля указывают в стандартах или технических условиях на ОУ кон кретных типов.
5.3. Определение показателей точности измерения приведено в приложении 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ г
•Справочное
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 2308 9.7-83 СТ СЭВ 3411—81
ГОСТ 23089 7-83 соответствует п. 3.3 СТ СЭВ 3411-81.
60
ГОСТ 23089.7-83 С. 8
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВЛИЯНИЯ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ НА НАПРЯЖЕНИЕ <э л с ) СМЕЩЕНИЯ НУЛЯ
I. Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение (з. д. с ) смещении нуля определяют ил уравнения
1иЖ1-У«)[ Ц-а К^./^. (1- jj^J^ 2Х^ф )] -
-^<с/Лм.ил4г-А<и (’+ ж^") • ^
А^ох.ср^»~ ^с^ 1
ЛУП—АУП ^лл.и.п
где Ку у ; К у и— коэффициенты усиления ОУ к ВУБ соответственно;
А ос, сф » ^<х. сф— коэффициенты ослабления синфазных входных напряжений ОУ и ВУБ соответственно;
л/их. со — изменение среднего значения входного тока ОУ при изменении напряжения источника питания на значение Д^-ДУ,;;
— -R7I7 • <2>
^- +R‘ • <3>
«г- ‘Й^Г 1 ^- (4>
При соблюдении условий;
а'^у,и'^г.и^>^ •
'■ ^01 ,сф
2^ос .Сф
^1.
«к.
ДЛ/П~ДС'О
«I
<5>
(6>
(7>
<«>
и с учетом алгебраических значений напряжений получаем формулу (II) настоящего стандарта для определения коэффициента влияния нестабильности источников питания.
61
С. 9 ГОСТ 230-39.7—83
Формулы (12) is (13) настоящего стандарта выводятся аналогично.
2. Составляющие: суммарной погрешности измерения
2.1. Погрешность бь вызванную условием: (5), определяют по -формуле
‘ ^T.t'.mmny,V
<»)
где Л., с.шт— минимальное значение коэффициента усиления ОУ;
^ L и ~ коэффициент усиления ВУБ.
2.2. "Йогреш ность ба, вызва нную условней (&), -определяют по формуле
Ь<
1
(Ю)
2.3. Погрешность б3, вызванную дрейфом выходного напряжения устройства DS, определяют по формуле
tr>Uas Ня 1
ДЦ,— AVn Si r ^4 ^M.H.n.lDln ’ )
глеЛиО 5— дрейф выходного напряжения устройства DS за время измерения;
^м и,.| mm — минимальное значение коэффициента влияния aiccr-абнльности источников питания проверяемых ОУ.
2-1. Погрешность бч. вызванную неравенством сопротивлений Л е и Rc. определяют по формуле
ДУП — AUn ^»п, н.п, min
аде Д/шм ср— изменение среднего значения входного гона ОУ при изменении напряжения питания на |Afn —ДПП |.
2 2, Погрешность 6Jr вызванную отклонением сопротивлений резисторов об-4>этмой связи R} и R3 от номинального значения определяют ню формуле
бк-б (-^-) «К^ . (’3)
где б л — относительная погрешность номинальных значений: сопротивлений, резисторов RI и R3.
2.6. Погрешность Й», вызванную конечным значением KtKt Сф ОУ, определяют ло формуле
««< -----• (Н>
*АЛС,сф,т|П
2.7. Погрешность измерения разности напряжений |(/ji—Uni—б» определяют по формуле
dt-W«-U«|. (15)
02
ГОСТ 23089.7—83 С. 10
2.8. Погрешность измерения разности напряжений |АУП—&ия |—6, определяют по формуле
о.-бмС-^ь (IG>
2.9. Погрешность 0», вызванную неточностью установки к поддержания напряжений источников напряжения GI н G3 определяют по формуле
d(=KMn. П7>
где % _ коэффициент влияния неточности установки и поддержания напряжения G/ и G.3;
$U„ — суммарная погрешность установки напряжений источников питания.
2.10 Погрешность бю. вызванная тепловым и временным дрейфом, оценивают для каждого конкретного типа ОУ.
2.П. Погрешность бц, вызванную шумовыми параметрами проверяемого ОУ. оценивают статистической обработкой ряда измерений конкретных типов ОУ.
3. Суммарная погрешность
3.1. Суммарная погрешность измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания должка быть в интервале, определяемом по формуле
б2 =^16,1+1 б»|-#-|/ ^-T^^^+il^if-tel+bjV^oT^ . (18>
64
