---

із о і з.

СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМОВЫХ ПАРАМЕТРОВ
ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕН

ГОСТ 23089.12-86

%

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москв

аУДК 621.3.049.77.001.4:006.354

Группа Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Методы измерения шумовых параметров
операционных усилителей

Integrated microcircuits. Methods for measuring
noise parameters of operational amplifiers

гост
23089.12-86

ОКП 62 3100

Постановлением Государственного комитета СССР по 1986 г. № 1938 срок действия установлен

стандартам от 27 июня

с 01.07.87 до 01.07.92

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на операционные усили­тели (ОУ) и устанавливает методы измерения:

нормированной э.д.с. шума и нормированного тока шума;

эффективного значения напряжения шума;

размаха шума.

Общие требования при измерении и требования безопасности по ГОСТ 23089.0—78.

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НОРМИРОВАННОЙ Э.Д.С. ШУМА

И НОРМИРОВАННОГО ТОКА ШУМА

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1986

Шумы устройства контактирования ОУ и уровень наводок не­должны влиять на результаты измерения.

1.2. Аппаратура

PV

D/1—проверяемый ОУ; Gl, G2—источники постоянного напряже­ния; Z—полосовой фильтр; PV— измеритель переменного напря­жения; RI, R.3—резисторы обратной ‘связи; R2—резистор, ими­тирующий сопротивление источника шума; Я4—резистор на­грузки; С—конденсатор нагрузки; S—устройство коммутации; а/—инвертирующий вход ОУ; а2—неинвертирующий вход ОУ

Черт. 1

ш, н, min,

где £_ш, G,max—максимальная спектральная плотность напряже­ний пульсаций и собственных шумов источников постоянного напряжения G1 и G2, приведенная ко входу проверяемого ОУ, В/ ]/ Гц;

£іп, н, mm—минимальная нормированная э.д.с. шума проверяв- мого ОУ, В/КТц

?

Центральную частоту полосы пропускания фильтров выбирают из ряда: 10, 20, 71, 120, 1000, 10⁴, 10⁵ Гц.

Неравномерность коэффициента передачи фильтра в полосе пропускания не должна выходить за пределы ±0,25 дБ.

Погрешность установления и поддержания коэффициента пе­редачи полосового фильтра не должна выходить за пределы ±2,5%.

Затухание полосового фильтра вне полосы пропускания должно быть не менее 24 дБ/окт.

Лщ, вх, Z о, 1

П

ш, и, mln ’ ’ J/⁴*А/* ,

риведенное ко входу напряжение собственных шумов Z В, фильтра Z не должно превышать значения

(2)

(2а)

где Af* — эффективная полоса пропускания полосового фильтра, Гц;

Ли, н, mm — минимальный нормированный ток шума проверяемого ОУ, А/К~Тц?

В ремя измерения /_и, с, измерителем PV определяют по фор­муле

где Офл — среднее квадратическое отклонение значений флуктуа­ций на выходе сглаживающего фильтра детектора.

5. Сопротивление резистора R1 должно быть от ГО до 100 Ом. Резистор R1 должен быть без токовых шумов (например проволочный).

Допустимое отклонение сопротивления резистора не должно выходить за пределы ±0,5%.

5. Сопротивление резистора R3, Ом, выбирают из условий

Ю²

Лу, и, min’ W




П

* VAf* ш, н, max ^r <




вых, max




см, max

ри измерении нормированного тока шума, кроме условия (4), должно выполняться неравенство




ш, н, max




вх, max*^2




(6)




вых. max




см. max





где /Сд;гд min— минимальное значение коэффициента усиле­ния проверяемого ОУ;

[7_См, шах— максимальное абсолютное значение напряже­ния смещения нуля проверяемого ОУ, В;

Еш, н, max, Ли, ндпах— максимальные значения нормированной Э.Д.С., В/)/ Гц, и нормированного тока шума прове­ряемого ОУ, А/1/ Гц;

^вых.тах — абсолютное значение максимального выходно­го напряжения проверяемого ОУ, В.

Резистор R3 должен быть без токовых шумов (например про­волочный).

Допустимое отклонение сопротивления резистора R3 не должно выходить за пределы ±0,5%.

5. Сопротивление резистора R2, Ом, выбирают из условия

/2 ш, н, mln

Где /ш,н, тш — минимальное значение нормированного тока шума, проверяемого ОУ, А/К Гц.

Резистор R2 должен быть без токовых шумов (например про­волочный).

Допустимое отклонение сопротивления резистора R2 не должно выходить за пределы ±0,5%.

5. Сопротивление резистора R4, Ом, выбирают из условия




где /?_н — сопротивление нагрузки ОУ, Ом;

R_z — входное сопротивление полосового фильтра, Ом.

Допустимое отклонение сопротивления резистора R4 не долж­но выходить за пределы ±5%.

5. Емкость конденсатора С, Ф, выбирают из условия

(9)

где С_н—емкость нагрузки проверяемого ОУ, Ф;

С_м—паразитная емкость монтажа, выходной цепи ОУ, Ф;

С_z— входная емкость полосового фильтра, Ф

.





Допустимое отклонение емкости конденсатора С не должно выходить за пределы ±5%.

5. С уммарная паразитная емкость С_п, Ф, , состоящая из собственной емкости, резистора R2 и емкости монтажа, должна удовлетворять условию

(Ю)

• I

где f — частота, на которой проводят измерение, Гц.

2. Г1. Измерительные приборы и элементы, указанные на элек­трической структурной схеме, допускается заменять другими уст­ройствами, выполняющими те же функции и обеспечивающими

точность измерений, указанную в настоящем стандарте.

2. Подготовка и проведение измерений

   1. Подключают ОУ к измерительной установке.

   2. Подают на ОУ напряжения от источников постоянного напряжения G1 и G2 и любым известным способом убеждаются в отсутствии генерации ОУ и посторонних наводок.

   3. Ставят устройство коммутации S в положение 1 и изме­рителем PV измеряют напряжение £/_Ш)Вых, ь

   4. Ставят устройство коммутации S в положение 2 и изме­рителем PV измеряют напряжение ІЛц, вых, 2-

   5. При необходимости допускается измерять .нормированный ток шума и по инвертирующему входу ОУ подключением резис­тора R2 в цепь инвертирующего входа проверяемого ОУ.

3. О б р аб отк а результатов

   1. Нормированную э.д.с. шума В/ V Гц, определяют




по формуле




вых, I




(11)






где K_z— коэффициент передачи полосового фильтра Z.

Эффективную полосу пропускания полосового фильтра Л/* до­пускается принимать равной полосе пропускания того же фильтра на уровне 0,7 (минус 3 дБ).

2. Нормированный ток шума /_ш, н определяют по формуле




2. Показатели точности измерений

Погрешность измерения нормированной э.д.с. шума, и нормированного тока шума ОУ не должна выходить за пределы ±10% с доверительной вероятностью Р*=0.997

.

1. О

   2. МЕТО

   пределение показателей точности измерения нормиро­ванной э.д.с. шума и нормированного тока шума приведено в реко­мендуемом приложении I.

ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ШУМА

1. Принцип, условия и режим измерений

   1. Метод измерения эффективного значения напряжения шума ОУ основан на выделении заданной полосы шумового спек­тра ОУ, осуществляемом широкополосным фильтром с дальней­шим измерением эффективного значения напряжения шума, при­веденного ко входу.

   2. Условия и режим измерения по пп. 1.1.2 и 1.1.3.

2. Аппаратура

   1. Измерения следует проводить на измерительной уста­новке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 2.

   2. И

      (13)

      сточники постоянного напряжения G1 и G2 должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания ОУ с погрешностью, не выходящей за пределы ± 1%, и удовле­творять условию

ш, эфф, mln,

где t/ш, g, max — максимальное эффективное значение напряжения пульсаций и собственных шумов источников по­стоянного напряжения G1 и 62, приведенное ко входу проверяемого ОУ,В;

t/щ, эфф, min — минимальное эффективное значение напряжения шума проверяемого ОУ, В.

3. Полосовой фильтр г должен обеспечивать полосу пропу­скания (на уровне минус 3 дБ) от 20 Гц до 20 кГц. Погрешность частот срезов полосового фильтра не должна выходить за преде­лы ±5%.

Погрешность установления и поддержания коэффициента пере­дачи фильтра не должна выходить за пределы ±2%.

Затухание фильтра вне полосы пропускания с обеих сторон должно быть не менее 24 дБ/окт.

П

(14)

риведенное ко входу напряжение собственных шумов t/ш, bxz, в фильтра Z не должно превышать значения

ш, эфф, mln

4. Измеритель PV должен обеспечивать измерение эффек­тивного значения переменного напряжения с относительной по­грешностью, не выходящей за пределы ±3%.Частоты срезов полосы пропускания измерителя PV должны удовлетворять условиям:




(15)




Я?




DA— проверяемый ОУ; Gl, G2—источники постоянного напряжения; Z—полосовой фильтр; РV—измеритель эффективного значения пе­ременного напряжения; RI, R2—резисторы обратной связи; КЗ—ре­зистор нагрузки; С — конденсатор нагрузки; al — инвертирующий вход ОУ; а2 — неинвертирующий вход ОУ








Ч

/срз, в, PV

ерт. 2

(16)

где /срз, н, PV fcp3,B,PV И /срз, н, Z, /срз, в, Z — НИЖНЯЯ И ВврХНЯЯ ЧИС­ТОТЫ срезов полосы пропускания измерителя PV и фильтра г со­ответственно, Гц.

Приведенное ко входу напряжение собственных шумов (/_ш, вх, pv, В измерителя PV не должно превышать значения

Скачать бесплатно