ГОСТ 23089.16-90
Группа Э29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Микросхемы интегральные
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ ПО ФАЗЕ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
Integrated circuits. Method of measuring phase stability margin of operational amplifiers
ОКП 62 3100
Срок действия с 01.07.91
до 01.07.96*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11/12, 1994 год). - .
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТЧИКИ
А.К.Атанасян, А.В.Бильштейн, В.А.Зайко, М.Н.Коробкова, Е.Г.Татевосян, И.А.Туманова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 30.03.90 N 698
3. Срок проверки - 1995 г. Периодичность проверки - 5 лет
4. В стандарт введен международный стандарт МЭК 47 (ЦБ) 186, ноябрь 1987 г.
5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
| |
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
ГОСТ 23089.0-78 | Вводная часть |
Настоящий стандарт устанавливает метод измерения запаса устойчивости по фазе операционных усилителей (далее - ОУ).
Общие требования и требования безопасности - по ГОСТ 23089.0.
1. УСЛОВИЯ И РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЙ
1.1. Метод основан на измерении разности фаз между входным и выходным напряжением ОУ на частоте единичного усиления ОУ и последующем вычислении запаса устойчивости по фазе .
1.2. Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в технических условиях (ТУ) на ОУ конкретных типов.
2. АППАРАТУРА
2.1. Измерения проводят на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже.
- проверяемый ОУ; - источник переменного напряжения; , - источники постоянного напряжения; , - измерители переменного напряжения; - измеритель разности фаз; , - резисторы делителя напряжения; - резистор нагрузки проверяемого ОУ; - разделительный конденсатор; - конденсатор нагрузки проверяемого ОУ; - инвертирующий вход ОУ; - неинвертирующий вход ОУ; - первый вход измерителя ; - второй вход измерителя
2.2. Источник переменного напряжения должен обеспечивать установление и поддержание на время измерения переменного напряжения синусоидальной формы , установленного в ТУ на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ±4%. Частота переменного напряжения источника должна находиться в диапазоне:
от
(1)
до
, (2)
где - нижний предел (по частоте) измерения запаса устойчивости по фазе ОУ на установке;
- верхний предел (по частоте) измерения запаса устойчивости по фазе ОУ на установке;
- минимальная частота единичного усиления проверяемого ОУ;
- максимальная частота единичного усиления проверяемого ОУ.
Нестабильность по напряжению источника переменного напряжения за время измерения не должна превышать ±2%.
Погрешность установления и поддержания частоты переменного напряжения источника должна находиться в пределах ±2%.
2.3. Источники постоянного напряжения и должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания, установленного в ТУ на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ±1%.
2.4. Сопротивление резистора () в омах выбирают из условия
, (3)
где - входное сопротивление проверяемого ОУ, Ом.
Допустимое отклонение сопротивления должно быть в пределах ±0,5%.
2.5. Сопротивления резисторов ( и ) в омах выбирают из условий
, (4)
, (5)
где - максимальное абсолютное значение напряжения смещения нуля ОУ, В;
- максимальное абсолютное значение выходного напряжения ОУ, В;
- входное сопротивление измерителя , Ом;
- входное сопротивление измерителя , Ом;
- сопротивление нагрузки, установленное в ТУ на ОУ конкретных типов, Ом.
Допустимое отклонение сопротивления резисторов и должно быть в пределах ±0,5%.
2.6. Емкость конденсатора () в фарадах выбирают из условия
. (6)
Допустимое отклонение емкости конденсатора должно быть в пределах ±5%.
2.7. Емкость конденсатора () в пикофарадах выбирают из условия
, (7)
где - емкость нагрузки, установленная в ТУ на ОУ конкретных типов, пФ;
- паразитная емкость монтажа выходной цепи проверяемого ОУ, пФ;
- входная емкость измерителя , пФ;
- входная емкость измерителя , пФ.
Допустимое отклонение емкости конденсатора должно быть в пределах ±2%.
2.8. Измеритель переменного напряжения должен обеспечивать измерение напряжения в вольтах на выходе источника с погрешностью в пределах ±4% в диапазоне частот от до .
2.9. Измеритель переменного напряжения должен обеспечивать измерение напряжения в вольтах на выходе проверяемого ОУ с погрешностью в пределах ±4% в диапазоне частот от до .
2.10. Измеритель разности фаз должен обеспечивать измерение разности фаз между входным и выходным напряжением проверяемого ОУ в диапазоне от 0° до 180° с погрешностью в пределах ±5°.
2.11. Рекомендации по выбору приборов для автоматизированных измерений запаса устойчивости по фазе ОУ приведены в приложении 1.
3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.
3.2. На ОУ подают напряжение питания от источников и .
3.3. От источника подают переменное напряжение с частотой, равной .
Напряжение на выходе источника контролируют измерителем , а напряжение на выходе ОУ - измерителем .
3.4. Плавно увеличивают частоту переменного напряжения источника до выполнения условия
. (8)
3.5. Регистрируют частоту входного переменного напряжения, равную частоте единичного усиления проверяемого ОУ, и измеряют на этой частоте измерителем разность фаз между входным и выходным напряжением проверяемого ОУ .
3.6. Запас устойчивости по фазе проверяемого ОУ () рассчитывают по формуле
. (9)
При 0 возникают автоколебания.
Рекомендуемый запас устойчивости по фазе
45°. (10)
4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Показатели точности измерения запаса устойчивости по фазе ОУ должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.
Интервал, в котором с установленной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения, определяют по формулам приложения 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ПРИБОРОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ ПО ФАЗЕ ОУ
В качестве измерителей переменного напряжения и , измерителя разности фаз , а также источника переменного напряжения рекомендуется применять приборы, имеющие выход на шину IEEE-488.
Для автоматизированного измерения запаса устойчивости по фазе ОУ рекомендуется применять приборы следующих типов: В3-63, В7-34, ФК2-39, Г4-174, Г4-179 или аналогичные.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ ПО ФАЗЕ ОУ
1. Составляющие погрешности измерения
1.1. Погрешность (), вызванную погрешностью установления и поддержания частоты переменного напряжения источника , рассчитывают по формуле
, (11)
где - относительная погрешность установления и поддержания частоты переменного напряжения источника .
1.2. Погрешность (), вызванную неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ, рассчитывают по формуле
, (12)
где - значение изменения запаса устойчивости по фазе, вызванное неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ,...°;
- минимальное значение запаса устойчивости по фазе проверяемого ОУ,...°.
1.3. Погрешность (), вызванную конечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУ с отрицательной обратной связью рассчитывают по формуле
, (13)
где - значение изменения запаса устойчивости по фазе, вызванное конечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУ,...°.
1.4. Погрешность (), вызванную отклонением сопротивления нагрузки проверяемого ОУ, рассчитывают по формуле
, (14)
где - значение изменения запаса устойчивости по фазе, вызванное отклонением сопротивления нагрузки проверяемого ОУ,…°.
1.5. Погрешность (), вызванную отклонением емкости нагрузки проверяемого ОУ, рассчитывают по формуле
, (15)
где - значение изменения запаса устойчивости по фазе, вызванное отклонением емкости нагрузки проверяемого ОУ,...°.
1.6. Погрешность (), вызванную шумовыми параметрами проверяемого ОУ, определяют экспериментально статистической обработкой результатов измерений конкретных типов ОУ.
1.7. Погрешность (), вызванную погрешностью измерителя , рассчитывают по формуле
, (16)
где - относительная погрешность измерителя переменного напряжения .
1.8. Погрешность (), вызванную погрешностью измерителя , рассчитывают по формуле
, (17)
где - относительная погрешность измерителя переменного напряжения .
1.9. Погрешность (), вызванную погрешностью измерителя , рассчитывают по формуле
, (18)
где - относительная погрешность измерителя разности фаз .
2. Погрешность измерения
2.1. Интервал (), в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения запаса устойчивости по фазе, рассчитывают по формуле
(19)
где - коэффициент, зависящий от закона распределения погрешности измерения и установленной вероятности .
2,97 для нормального закона распределения и 0,997; и - коэффициенты, зависящие от законов распределения частных погрешностей. Для частной погрешности с нормальным законом распределения 2,97. Для частной погрешности с равномерным законом распределения 1,72.
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1990
