ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО
И ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ
ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
Издание официальное
15 коп. ВЗ 2-90/71
К
ГОСУДАРСТВЕННЫ
ОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮКАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ
Москв
а
УДК 621.3.049.77.083:006.354
Г
Группа Э29
ОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССРМИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
Методы измерения входного и выходного сопротивлений операционных усилителей
ГОСТ
23089.17—90
Н
Integrated circuits. Methods of measuring input and output resistances of operational amplifiers
OKU 62 3100
Срок действия с 01.07.9t
до 01.07.96
астоящий стандарт устанавливает методы измерения вход.* ного (дифференциального) сопротивления /?вх и выходного сопротивления Лвых операционных усилителей (далее — ОУ).Общие требования и требования безопасности — по ГОСТ »089.0. . *■
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Условия и режим измерений
Метод основан на двух измерениях отношения выходного напряжения ОУ к пропорциональному входному напряжению в суммирующей точке с при заданном значении частоты входного переменного напряжения при включении ОУ без добавочных резисторов во входных цепях и с включенными резисторами во входных цепях, а также последующим вычислением входного «опротивления ОУ.
Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в технических условиях (ТУ) на ОУ конкретных типов
А п п а р а т у р а
Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже.
Сопротивления резистора (R^Ra) в омах выбирают из условия
/?3<0,01 /?вхп,п, (1)
П
Издание официальное
ерепечатка воспрещена© Издательство стандартов, 1990
DA—проверяемый ОУ; G1—источник переменного напряжения; G2 и G3—источники постоянного напряжения; Л—вспомогательное устройство балансировки (ВУБ); PV1, PV2—измерители переменного напряжения; RI, R7—суммирующие резисторы; R2, R3—резисторы входного делителя напряжения; R4— симметрирующий резистор; R5, R6—добавочные резисторы; R8—-резистор нагрузки проверяемого ОУ; R9—входной резистор ВУБ; С1 — разделительный конденсатор; С2 — конденсатор цепи обратной связи ВУБ; SA1—SA3—устройства коммутации; al—инвертирующий вход; а2—неинвертирующий вход; с—суммирующая точка
где 7?вх mm— минимальное значение входного сопротивления проверяемого ОУ, Ом.
Сопротивления резисторов (/?] Ry и R%) в омах выбирают из следующих условий
см шах
(2)
. где t/смтах — абсолютное максимальное значение напряжения смещения нуля проверяемого ОУ, В;
U 'вых max— абсолютное максимальное значение выходного напряжения вспомогательного устройства балансировки А, В.
(3)
где Rpvi—входное сопротивление измерителя PV/, Ом;
Rgi — минимальное допустимое сопротивление нагрузки источника переменного напряжения G1, Ом.
(4>
Ri+R3
где RH— минимальное допустимое сопротивление нагрузки ВУБ, Ом.
Сопротивления резистора (Rs—Re) в омах выбирают из. условия
R3=R
^вх min*
(5)
Допустимое отклонение сопротивления резисторов и /?б ДОЛЖНО быть в пределах ±11 %.
Сопротивление резистора (R&) в омах выбирают из условия
(6)
где RH—сопротивление нагрузки, установленное в ТУ на ОУ конкретных типов» Ом;
Rpv2 — входное сопротивление измерителя PV2 на частоте /о» Ом;
Ra —входное сопротивление ВУБ на частоте fo, Ом.
Сопротивление резистора (Я9) в омах выбирают из условия
(7)
Допустимые отклонения сопротивления резисторов R1— У?4, /?7—Re должны быть в пределах ±0,5 %.
Источник переменного напряжения G/ должен обеспечи
вать установление и поддержание на время измерения перемен кого напряжения синусоидальной формы установленного в ТУ
на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ±3 %. Частоту (f0) в герцах переменного напряжения источника G7 выбирают из условия
( 8)
где /срз — частота среза проверяемого ОУ, Гц-
Нестабильность по напряжению источника переменного напряжения G1 за время измерения не должна превышать ±2 %.
Погрешность установления и поддержания частоты переменного напряжения источника G1 должна находиться в пределах ±2%
.Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов с погрешностью в пределах ±1 %.
Е
<0,05
мкость конденсатора Ci в фарадах выбирают из условия(9)
Допустимое отклонение емкости конденсатора G должно находиться в пределах ±110 %.
Е мкость конденсатора С2 в фарадах выбирают из условия
(10)
Допустимое отклонение емкости конденсатора С2 должно находиться в пределах ±10%.
Измеритель переменного напряжения PV1 должен обеспечивать измерение напряжения в суммирующей точке с с погрешностью в пределах ±2 % на частоте fo.
Измеритель переменного напряжения PV2 должен обеспечивать измерение напряжения І/Вых на выходе проверяемого ОУ с погрешностью в пределах ±2 % на частоте fo-
Коэффициент усиления ВУБ А без обратной связи на частоте fo должен удовлетворять условию
(її)
где /Су0 — коэффициент усиления ВУБ А на частоте fo.
ВУБ А, резистор /?9 и конденсатор С2 исключают измерительной установки, если выполняется условие
ИЗ
t/см max
вых maxi
схемы
(12)
где t/вых так— абсолютное максимальное значение выходного напряжения ОУ, В.
При этом выход проверяемого ОУ подсоединяют к правому по схеме выводу резистора /??.
В этом случае значение сопротивления резистора R& в омах вместо условия (6) выбирают из условия
11.2.15. Рекомендации по выбору приборов
ля
автоматизиро-
ванных измерений
ЛОіКШИИ И
жодного сопротивления
ОУ
приведены в при-
1.3. Подготовка їй проведение измерений
Подключают ОУ к измерительной установке.
На ОУ подают напряжение питания от источников G2 и G3.
При замкнутых устройствах коммутации SA1SA3 подают от источника G1 переменное напряжение U с частотой fg.
Измеряют напряжение U'c в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение и'ъых на выходе ОУ измерителем PV2.
3.5. Размыкают устройства коммутации SA1 и SA2.
Измеряют напряжение U"c в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение [7"ых на выходе ОУ измерителем PV2.
Обработка результатов
Значение входного сопротивления /?вх в омах рассчитывают по формуле
2/?5
(U)
и'-и
Vа
/г
ВЫХ
вых
11.5. П о к а з а т ел и точности измерений
1.5.1. Показатели точности измерения входного сопротивления проверяемого ОУ должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.
Интервал, в котором с установленной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения, рассчитывают по формулам, приведенным в приложении 2-
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Условия и режим измерения
2J1.1. Метод основан на двух измерениях отношения выходного напряжения ОУ к пропорциональному входному напряжению в суммирующей точке с при заданном значении частоты входного переменного напряжения при включении ОУ без резистора нагрузки и с включенным резистором нагрузки, а также последующим вычислением выходного сопротивления ОУ.
Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.
Ann а р ату р а
А. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже (см. п. 1.21).
Сопротивления резисторов /?і—/?б, Ri и R$ в омах должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.2—1,2.4 и 1.2.6, 1.2.7.
Резисторы Т?5 и /?6 и устройства коммутации SA1 и SA2 исключают из схемы измерительной установки в случае измерения только выходного сопротивления ОУ- При этом соединяют ВХОД й проверяемого ОУ С ТОЧКОЙ соединения резисторов /?2 И /?з, а вход а2 — с резистором /?4.
С
(15)
опротивление резистора R% в омах выбирают из условия8 '* вых шах»
где йвыхтах—максимальное значение выходного сопротивления ОУ, Ом.
Допустимое отклонение сопротивления резистора /?8 должно быть в пределах ±0,5 %.
Источник переменного напряжения G1 должен обеспечивать установление и поддержание на время измерения значений переменного напряжения синусоидальной формы L/j с погрешностью в пределах ±3 % на частоте /о*
Значение переменного напряжения (f/j) в вольтах выбирают из условия
(
8і вых тах>
16)где /вых max— максимальный допустимый ток нагрузки проверяемого ОУ, А.
Частота /о должна удовлетворять условию (8).
Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны удовлетворять требованиям п. 12.9.
Емкости конденсаторов G и С2 должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.10 и 1.2.11.
Измерители переменного напряжения PV1 и PV2 должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.12 и 1.2,13- Входное сопротивление измерителя PV2 должно удовлетворять дополнительному условию
/?вх pv2 > 200/?ВЬ1Х тах (17)
щєРвхру2 — входное сопротивление измерителя PV2 на частоте /о, Ом.
Вспомогательный усилитель балансировки А должен удовлетворять требованиям п. 1.2.14.
Входное сопротивление ВУБ А должно удовлетворять дополнительному условию
Ra > 200/?вых тахг (18)
где Ra —входное сопротивление ВУБ на частоте fo, Ом.При исключении ВУБ, резистора Т?9 и конденсатора С2 из схемы измерительной установки требования п. 2.2.4 к сопротивлению резистора Т?8 не изменяются
Рекомендации по выбору приборов для автоматизированных измерений выходного сопротивления ОУ приведены в приложении 4.
Подготовка к проведению измерений
Подключают ОУ к измерительной установке.
На ОУ подают напряжение питания от источников G2 и G3.
От источника G1 подают переменное напряжение с частотой /о при замкнутых устройствах коммутации 5Л2 и разом кнутом 3 А 3.
'2.3.4. Измеряют напряжение U'c в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение на выходе ОУ измерителем PV2.
Замыкают устройство коммутации 5Л5.
Измеряют напряжение U с в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение С7"ых на выходе ОУ измерителем PV2.
2.4.1. Значение выходного
рассчитывают по
•>
ормуле
О
вых ■* V 8
бработка результатов измерений сопротивления ОУ (і?вых) в омахПоказатели точности измерения
Показатели точности измерения выходного сопротивления проверяемого ОУ должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.
Интервал, в котором с установленной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения, рассчитывают по формулам, приведенным в приложении 2.ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
А
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
ЫБОРУ ПРИБОРОВ ДЛЯ
В качестве измерителей PV1 и PV2, а также источника переменного напряжения G1 рекомендуется применять приборы, имеющие выход на шину IEEE 488. Для автоматизированного измерения входного и выходного сопротивлений ОУ рекомендуется применять следующие типы приборов: ВЗ—63, В7—34, ГЗ— 119* ГЗ—122 или аналогичные.