ГОСТ 23089.1-83 Микросхемы интегральные. Метод измерения коэффициента усиления операционных усилителей и компараторов напряжения

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ

СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

ГОСТ 23089.1-83—ГОСТ 23089.11-83

Издание официальное

ж

о

гр

*

о.

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ

СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

ГОСТ 23089.1-83 — ГОСТ 23089.11-83

Издание официальное

МОСКВА

1992

© Издательство стандартов, 1983 © Издательство стандартов, 1992

УДК 621.3.049* *77.083 : 006.354 Группа Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Метод измерения коэффициента усиления операционных усилителей и компараторов напряжения

Integrated circuits. Method of measuring the operational amplifiers and voltage comparators gain

ГОСТ

23089Л—83

ОКП 62) 3100

Срок действия с 01.01.84 до 01.01.94

Настоящий стандарт распространяется на операциэнные усилители (ОУ) и компараторы напряжения (КН) и устанавливает метод измерения коэффициента усиления Ку, н*

Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089.0—78.

Стандарт соответствует СТ СЗВ 3411—81 в части метода измерения коэффициента усиления (см. приложение 1).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

L ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

1.1. Метод основан на измерении напряжения на выходе вспомогательного устройства балансировки, которое обратно пропорционально коэффициенту усиления ОУ или КН при заданном значении выходного напряжения.

1.2. Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

1.1, 1.2. ( Измененная редакция, Изм. № 1).

Издание официальное

★

Переиздание с изменениями

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешений Госстандарта СССР

2. А ППАРАТУРА

2.1. Измерения следует проводить на установке, зтектрическая структурная схема которой приведена на черт. 1

При измерении ОУ с одним входом резисторы R2, R7 и устройство выборки и хранения DS исключают из структурной электрической схемы установки.

2.2. Источники постоянного напряжения G1 и G2 должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, с погрешностью в пределах ± 1 %.

2.1, 2.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.3. Источник постоянного напряжения G3 должен обеспечивать установление и поддержание выходных напряжений, установленных в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, с погрешностью в пределах ± 1 %.

DA — проверяемый. КН или ON, А — вспомогательное устройство балансировки (ВУБ), Gl_t G2, G3_t G4 — источники постоянного напряжения, DS — устройство выборки и хранения; PV1, PV2, PV3 — измерители постоянного напряжения; Rl, R2", R3, R7 — резисторы делителей напряжения, R4 — резистор нагрузки R5, R6 - суммирующие резисторы; al — инвертирующий вхо*д aJ — неиниертнрую

иитй вход

Черт. 1

( Измененная редакция, Изм. № 1, 2) 4

2.4. Источник постоянного напряжения G4 должен обеспечивать установление 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 G4 выбирают из условия

V_G,=

Я.

-и

0>

(1)

где U_G4 — напряжение источника постоянного напряжения G4; Uо — напряжение покоя на выходе проверяемого ОУ или КН, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

Изменение напряжения источника G4 за время измерения не должно превышать значения

(2)

где AUg4 — изменение напряжения источника G4;

\U\—U₂|-—размах напряжения U\ и U₂, подаваемых от источника G 3.

2.5. Измерители PV1, PV3 должны обеспечивать измерение напряжений U_u U2, U_xь U_X2 с точностью, при которой погрешность определения разности | U\—U₂\ и \U_xi—U_x2\ должна быть в пределах ±2 %, где Uхх и U_x2 — напряжения на выходе ВУБ.

2.6. Погрешность измерителя PV2 должна быть в пределах ± 1 %.

2.7. Сопротивление резисторов R1 и R2 выбирают из условий (3) и (4).

100/?„._max</?₁ :0,005 /?_вч; (3)

1 у

(4)

где Rптах — максимальное значение контактных сопротивлений переключателей и соединителей, используемых в измерительной установке;

Rbx — входное дифференциальное сопротивление проверяемого ОУ или КН.

Допустимое отклонение сопротивления резисторов R1 и R2 должно быть в пределах ± 0,5 %.

2.8. Сопротивление резистора R3 выбирают из условия

Rx+R з Ri

|А(/_см|+^|А/_вх,_т<1Х|+

R14-R * R‘i

\U + U_Q]

*у.

РЫХ

у maxj>

(5)

где At/cm — нескомпенсированный остаток напряжения смещения нуля проверяемого ОУ или КН;

Д/вх, max — максимальное значение разности входных токов проверяемого ОУ или КН;

К_у, и, тш — минимальное значение коэффициента усиления проверяемого ОУ или КН;

U—-размах выходного напряжения на выходе проверяемого ОУ или КН при подаче от источника G3 напряжения Ut или U₂;

&_вых max — максимальное значение выходного напряжения ВУБ.

Допустимое отклонение сопротивления резистора R3 должно быть в пределах ± 0,5 % •

2.9. Сопротивление резистора R4 выбирают из условия

где R_H — сопротивление нагрузки проверяемого ОУ или КН, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

Допустимое отклонение сопротивления резистора R4 должно быть в пределах ± 2 % •

2.10. Сопротивление резисторов R5 и RQ выбирают из условий (7) и (8)

Rb> R*. (7)

R^Rb- (8)

Допустимое отклонение сопротивления резисторов R5 и R6 должно быть в пределах ± 0,5 % •

2.11. Сопротивление резистора R7 выбирают из условия

>

^ш,та х' l^£>S,maxl

(9)

где £/см, max — максимальное значение напряжения смещения проверяемого ОУ или КН;

Uds, max — максимальное выходное напряжение устройства DS. Допустимое отклонение сопротивления резистора R7 должно быть в пределах ± 0,5 %.

2.12. Коэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки А выбирают из условия

Ri

«I

1Q3

(9а)

где К у, v — коэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки А.

Коэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки А при разомкнутой обратной связи должен быть более 60 дБ.

Вспомогательное устройство балансировки А может быть исключено из схемы измерительной установки при выполнении условия

к_у

, У,гп in

10³-

я,

(96)

2.13. Устройство выборки и хранения DS должно обеспечивать компенсацию напряжения смещения нуля проверяемого ОУ или КН и хранение напряжения выборки на время измерения.

Максимальное выходное напряжение устройства выборки и хранения DS должно соответствовать условию

I Uds

max

см.тах

Rz~\~R i

R2

(9в)

Изменение выходного напряжения устройства выборки и хранения DS за время измерения не должно превышать значения

|M/os|<0,001 -£l±Ez

Я у _t U max

(9г)

где AUds — изменение выходного напряжения устройства DS;

Ку, U, max максимальное значение коэффициента усиления проверяемого ОУ или КН.

Устройство выборки и хранения DS и резистор R7 могут быть исключены из схемы измерительной установки при выполнении условия

| б^см, шах I+/?з|А/ вх.тах \

Ri

\U~\-U_Q\

<1 и

вых, max

|. (9д)

2.4—2.13. (Измененная редакция, Изм. № I).

2.14. 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.

2.15. Электрическая структурная схема установки без вспомогательного устройства балансировки А приведена на черт. 2.

2.15.1. Источники постоянного напряжения G1, G2, G3 должны соответствовать требованиям пп. 2.2, 2.3.

2.15.2. Измерители PV1, PV3 должны обеспечивать измерение напряжений £/_ь U2, U_xъ Ux2 с точностью, при которой погрешность определения разнести \U\—U₂\ и \U_X 1—U_x2| должна быть в пределах ±2%, где U_x\ и U_x2 — напряжения в суммирующей точке С.

2.15.3. Сопротивление резисторов R1 и R2 должны соответствовать требованиям п. 2.7.

резисторы делителей напряжения; R6 — резистор нагрузки, а/ — инвертирующий вход; а2 — неинвертирующий вход; с — суммирующая точка

2.15.4.

Черт. 2

Сопротивление резистора R3 выбирают из условия

(9е)

где K_Yt u_f min — минимальное значение коэффициента усиления проверяемого ОУ или КН.

Допустимое отклонение сопротивления резистора R3 должно быть в пределах ± 0,5 %.

2.15.5. Сопротивление резистора R4 выбирают из условия

(^9ж>

Допустимое отклонение сопротивления резистора R4 должно быть в пределах ± 0,5 %.

2.15.6. Сопротивление резистора R5 выбирают из условия

Rh ^> R5

1

^bx,D S

(9и)

где R_n — сопротивление нагрузки проверяемого ОУ или КН, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов;

/?вх, ds — входное сопротивление устройства выборки и хранения DS.

Допустимое отклонение сопротивления резистора R5 должно быть в пределах ± 0,5 %.

2.15.7. Сопротивление резистора RQ выбирают из условия

\_ __ _1___1___1

Rq Rn Rb R_B x_tDs

(9к)

Допустимое отклонение сопротивления резистора R6 должно быть в пределах ± 2 %.

2.15.8. Сопротивление резистора R7 выбирают из условия

R.+ Rl ^ I^D5»maxl ’ ^К ’

5^,=|t/™._max|+ — , (9м]

где Uсм, шах—максимальное значение напряжения смещения проверяемого ОУ или КН;

Uо — напряжение покоя на выходе проверяемого ОУ или КН, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

2.15.9. Устройство выборки и 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 и хранения DS должно соответствовать условию

|tWax|>£‘ ^R2^⁷ . ОН)

Изменение выходного напряжения устройства выборки и хра нения DS за время измерения не должно превышать значения

IA^dsKO.OOI

Wi- UA

К ¹

У, о,max

(9н)

где AUds — изменение выходного напряжения устройства DS; К_у, и, max — максимальное значение коэффициента усиления проверяемого ОУ или КН.

Устройство выборки и хранения DS и резистор R7 могут быть исключены из схемы измерительной установки при выполнении условий (9р) и (9с)

t/„=0, (9р)

Ri+R з

Ri

R

R

LM.nTX

\+\u\<\u Bb'X,m?xl у

(9c)

где U = U 1 или U = U₂— напряжения, подаваемые от источника

G3;

U вых, так — максимальное выходное напряжение проверяемого ОУ или КН, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

2.15, 2,15.1—2.15.9. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Подключают ОУ или КН к измерительной установке.

3.2. Подают напряжение на ОУ или КН от источников постоянного напряжения Gt, G2, G4.

3.3. Компенсируют устройством DS напряжение на выходе проверяемого КН или ОУ до значения напряжения покоя, для чего устройство DS (при напряжении источника постоянного напряжения G3, равном нулю) включают в режим выборки. При этом устанавливается U_x — 0.

3.1—3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4. Переводят устройство DS в режим хранения.

3.5. Подают от источника постоянного напряжения G3 напряжение Uи установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

3.6. Измеряют напряжение U_xi измерителем постоянного напряжения PV 3.

3.7. Подают от источника постоянного напряжения G3 напряжение U₂, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

3.8. Измеряют напряжение U_x2 измерителем постоянного напряжения РУЗ.

3.5—3.8. (Измененная редакция, Изм. № 1).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Значение коэффициента усиления определяют по фсрмуле

Кум-

Pi

Ui-lh U _Х1

(10)

5 показатели точности измерений

5.1. Показатели точности измерений коэффициента усиления должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

Границы интервала, в котором с доверительной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения, определяют по формуле

где б я — допустимое отклонение сопротивления резисторов и R3; bpvи 6pva — погрешность измерителей PV1, PF3;

6i — погрешность установления и поддержания напряжения питания проверяемого ОУ или К.Н; бг — погрешность установления и поддержания размаха напряжений |£Л—и%\, подаваемых от источника G3;

63 — погрешность поддержания напряжения покоя на выхо^

де проверяемого ОУ или КН;

64 — погрешность измерения разности \U_xi—Ux2\',

65 — погрешность установления и поддержания параметра

нагрузки на выходе проверяемого ОУ или КН;

66 — погрешность суммирования сигналов;

при наличии ВУБ на его входе определяют по формуле

— /?₆1. max

R->

(13)

при отсутствии ВУБ в точке С определяют по формуле

-L

(14)

67 — погрешность сигнала па выходе проверяемого ОУ или КН от наличия эквивалентного выходного напряжения шумов проверяемого ОУ или КН;

бз — погрешность установления и поддержания температуры окружающей среды;

а,\—коэффициент влияния напряжения питания проверяемого ОУ или КН на измеряемый параметр; а₂ — коэффициент влияния установтепия и поддержания размаха напряжений \U\—U₂\ на измеряемый параметр; а₃ — коэффициент влияния изменения напряжения покоя на выходе проверяемого ОУ или КН на измеряемый параметр;

а₄ — коэффициент влияния погрешности измерения разности | Uxi—U_х2 \ на измеряемый параметр; а_ъ — коэффициент влияния параметра нагрузки hi измеряемый параметр;

ае — коэффициент влияния погрешности суммирования сигналов на выходе ВУБ или в точке С на измеряемый параметр;

а₇ — коэффициент влияния эквивалентного выходного напряжения шумов проверяемого ОУ или КН на измеряемый параметр;

as — коэффициент влияния температуры окружающей среды на измеряемый параметр.

От К\ до — предельные коэффициенты, зависящие от закона распределения соответствующей погрешности от 6г до Кг = К₂ - /С₃ = К, - К₅ = К₇ = Кв - 1J3.

Ке = 3.

(Измененная редакция, Изм. № 1,2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 23089.1—83

СТ СЭВ 3411—81

ГОСТ 23089.1—83 соответствует п. 13.4 СТ СЭВ 3411—81. ПРИЛОЖЕНИЕ 2. (Исключено, Изм. № 1).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. 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 341J—81 в части метода измерения коэффициента усиления

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД на к-оюрый дана ссылка

Номер пункта

ГОСТ 23089 0—78

Вводная часть

6. Переиздание (декабрь 199! г.) с Изменениями JVb 1, № 2, утвержденными в феврале 1986 г., августе 1989 г. (ИУС 6—86, 12—89)

7. Проверен в 1988 г. Срок действия продлен до 01.01.94 (Постановление Госстандарта СССР от 28.06.88 № 2428)