УДК 621.3.049.77.083:006.354 Группа Э29
ГОСТ
23089.11—83*
синфазных входных напряжении операционных
Методы измерения коэффициента ослабления
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
усилителей и компараторов напряжения
Integrated circuits. Methods of measuring
the operational amplifiers and voltage comparators
input common mode voltage rejection ratio
ОКП 62 3100
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 9 сентября 1983 г. Кв 4165 срок действия установлен
с 01.01.84 до 01.01.94
Настоящий стандарт распространяется на операционные усилители (ОУ) и компараторы напряжения (КН) и устанавливает методы измерения коэффициента ослабления синфазных входных напряжений Кос, сф:
— метод с подачей синфазных входных напряжений на входы проверяемого ОУ или КН через резистивный мост. Предназначен для измерения ОУ и КН с Кос, сф не более 104;
— метод с подачей синфазных входных напряжений посредством изменения напряжений питания.
Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089.0—78.
Метод 1 стандарта соответствует МЭК 748—3 и СТ СЭВ 3411—81 в части метода ‘измерения коэффициента ослабления синфазных входных напряжений (см. приложение 1).
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ. МЕТОД 1
Метод основан на подаче синфазных входных напряжений на входы проверяемого ОУ или КН через резистивный мост и измерении напряжения на выходе вспомогательного устройства ба-
Издание официальное
* Переиздание (декабрь 1991 г.) с Изменением № 1,
утвержденным в декабре 1986 г. (ИУС 3—87).
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен,
тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР
лансировки (ВУБ) либо проверяемого ОУ или КН (при отсутствии ВУБ) с последующим вычислением коэффициента ослабления
синфазных входных напряжений ОУ или КН.
Электрический режим и условия измерений должны соот
ветствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.
АППАРАТУРА. МЕТОД 1
Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 1.
DA — проверяемый ОУ или КН; А — вспомогательное устройство' балансировки; GltG2, G3tG4 - источники постоянного напряжения; DS ~ устройство выборки и хранения; PV1, PV2 — измерители постоянного напряжения; RI, R2tR3tR4 — резисторы делителей напряжения; а/ — инвертирующий вход; а2 — неинвертирующий вход
Черт. 1
Источник постоянного напряжения G1 должен обеспечивать установление и поддержание напряжений (7Сф, вхі и Ї/Сф,вх2, установленных в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, с такой точностью, чтобы разность |(/Сф,вхі — Gсф, вх2I за время измерения не изменилась более чем на ±1 %.
Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, с погрешностью в пределах ±1 %.
Источник постоянного напряжения G4 должен обеспечивать установление и поддержание на время измерения на выходе проверяемого ОУ или КН напряжения {7Вых, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, с погрешностью в пределах ± 1 %./О G2
DA — проверяемый ОУ или КН; А — вспомогательное устройство балансировки; GjtG2, G3, G4 — источники постоянного напряжения; DS — устройство выборки и хранения; PV1, PV2 — измерители постоянного напряжения; RI, R2, R3, R4 — резисторы делителей напряжения; al — инвертирующий вход; а2 — неинвертирующий вход
Черт. 2
2.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Измерители PVl, PV2 должны обеспечивать измерение напряжений і/сф, вхь вх2, Uxi, Ux2 с точностью, при которой погрешность определения разности напряжений | С7сф, вхі — ЇЛф, вх2| и IUx — Ux2 должна быть в пределах ±2 %, где Ux, Ux2— напряжения на выходе ВУБ либо проверяемого ОУ или КН (при отсутствии ВУБ).
Значение сопротивления резистора = выбирают из условий
100/?П1Тпах</?1<0,005-7?вх; (1)
100Яп,тах <^<0,001 • - *сф’вх , (2)
^ос, сф.тах
где Rn> max — максимальное значение контактных сопротивлений переключателей и соединителей, используемых в измерительной установке;
/?вх — входное дифференциальное сопротивление проверяемых ОУ или КН;—
/?сф, вх
ос, еф, max
входное синфазное сопротивление проверяемых ОУ или КН;— максимальное значение коэффициента ослабления синфазных входных напряжений проверяемых ОУ или КН.
Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R1 и R2 должны быть в пределах ±0,5 %.
З
14" ^зі^вх ,тах| “Н
^сф,ВХІ
о?,сф,тіп
вых ,тах
(3)
^Г7См ,тах
ловия
начение сопротивления резистора = выбирают из усгде t/см, max — максимальное абсолютное значение напряжения (э. д. с.) смещения нуля проверяемых ОУ или КН;
Д/вх, max — максимальное абсолютное значение входных токов проверяемых ОУ или КН;
Г/сф,вх — абсолютное значение синфазного входного напря-
п
ОС, с
min
U'
вых, max
жения;
— минимальное значение коэффициента ослабления синфазных входных напряжений проверяемых ОУ или КН;
— максимальное абсолютное значение выходного на
Если одновременно с условием (3) выполняется условие
вх,тах
|Г/см,піах|4~/?зІ А/
І^сф.вх
ос.сф.т in
(4)
<10
то устройство DS из схемы измерительной установки исключают.
При наличии устройства DS дополнительно уточняют значение сопротивления резистора = исходя из условия
1 'ос.сф.шш
где ДГ7СМ — нескомпенсированный остаток напряжения (э. д. с.) смещения нуля проверяемых ОУ или КН.
Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R3 и R4 должны быть в пределах ±0,5 %.
Коэффициент усиления К' и ВУБ выбирают из условия где К,'у, и — коэффициент усиления ВУБ;
10*
y,t7 У»^>тіп
(6)
Ку, и, min — ■минимальное значение коэффицента усиления проверяемых ОУ или КН
.Дополнительно подстраивают сопротивления резисторов резистивного моста исходя из условия
сф,тах
<0,05.
(7>
Устройство выборки и хранения DS должно обеспечивать компенсацию напряжения (э. д. с.) смещения нуля проверяемого' ОУ или КН и хранение напряжения выборки на время измерения. Дрейф выходного напряжения устройства DS за время измерения
не должен превышать значения
Al/os<0,01 ' (8>
^ог.сф.тах
где AUos— дрейф выходного напряжения устройства
DS;
|£Лф, вх1 — £/сф, вх2І — размах входных синфазных напряжений
ОУ или КН.
Выходное сопротивление устройства DS должно удовлетворять
условию
/?вых ,ds <Д,005 • /?3 •
ое,сф ,тах
где Rвых, DS ~— выходное сопротивление устройства DS.
Максимальное выходное напряжение устройства DS удовлетворять условию
1^ОЗ,тах|^1^Л:м,тах| *
R2
(9>
должно
(10)
где Uds, max — максимальное абсолютное значение выходного напряжения устройства DS,
Источник постоянного напряжения G4 исключают из схемы измерительной установки, если в стандартах или технических условиях на ОУ или КН не приводят конкретные требования к выходному напряжению проверяемого ОУ или КН.
2;12. ВУБ исключают из схемы измерительной установки в случае исключения источника G4 и выполнения условия (6) при К'у, и = 1.
Если ВУБ исключен из схемы измерительной установки, то при выборе значения сопротивления резистора R^-Ri необходимо учитывать следующее условие
1^сф,вх1
^4 ^ос,сф,тіп
(t/вых ,тах|
(10
|t/ см ,гпах
где t/вых, max — максимальное абсолютное значение выходного- напряжения проверяемого ОУ или КН.
Если совместно с условием (11) выполняется условие
lt/см.шахі + /?з|А/вх,тах I < Ю , (12)
^ос.сф.тіп
то устройство DS из схемы измерительной установки исключают. При наличии устройства DS дополнительно уточняют значение сопротивления резистора /?з = ^4 исходя из условия
V*3 1^см|+/?з|А/вх.тах1+ J2- jt/cKBxl • ■■■ <Р»ах,тах|. (13)
^ог,сф,тіп
К
bx,DS
> іоян;
(14)
(15)
ак при наличии DS, так и без него, следует соблюдать условия:bx.DS
1
Ri
02^У.СЛтіп
где /?вх, ds — входное сопротивление устройства выборки и хра-
нения;
—
2.1—2.13.
сопротивление нагрузки проверяемых ОУ или КН, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.(Измененная редакция, Изм. № 1).
ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ. МЕТОД 1
Подключают ОУ или КН к измерительной установке.
Подают напряжения на ОУ или КН от источников постоянного напряжения G2, G3 и на ВУБ от источника постоянного напряжения G4.
3.2. (Измененная редакция, Изм. № 1.).
Компенсируют устройством DS напряжение (э. д. с.) смещения нуля ОУ или КН, для чего устройство DS (при напряжении источника постоянного напряжения Glt равном нулю) включают в режим выборки.
Переводят устройство DS в режим хранения.
Подают от источника постоянного напряжения G1 напряжение t/сф, ВХІ-
Измеряют напряжение £7Сф,Вхі измерителем PV1.
Измеряют напряжение Ux на выходе ВУБ измерителем PV2.
Подают от источника постоянного напряжения G1 напряжение t/сф, ВХ2.
Измеряют напряжение /7Сф,вх2 измерителем PV1.
Измеряют напряжение Ux2 на выходе ВУБ измерителем PV2
.
Если ВУБ исключен из схемы измерительной установки, то напряжения Uxi и Ux2 измеряют на выходе проверяемого ОУ или КН.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ. МЕТОД 1
З
І^сф.вхі ^сф,вх2>
начение коэффициента ослабления синфазных входных напряжений определяют по формуле(16)
ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ. МЕТОД I
Показатели точности измерения коэффициента ослабления
синфазных входных напряжений должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.
Границы интервала, в которых с доверительной вероятностью 0,95 находится погрешность измерения, определяют по формуле (27) приложения 2.
При этом границы интервала без учета собственных шумов проверяемого ОУ или КН должны находиться в пределах ±10 % с доверительной вероятностью 0,95.
Определение максимального синфазного входного напряжения ОУ и КН приведено в рекомендуемом приложении 3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ. МЕТОД 2
Метод основан на измерении напряжений, пропорциональных коэффициенту ослабления синфазных входных напряжений ОУ или КН при одновременном изменении напряжения питания ОУ или КН.
Электрический режим и условия измерений должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.
АППАРАТУРА. МЕТОД 2
Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 2.
Источники постоянного напряжения G1—G4, измерители постоянного напряжения PV1, PV2, резисторы R1—R4, вспомогательное устройство балансировки, устройство выборки и хранения должны соответствовать требованиям, установленным в пп. 2.2— 2.8, 2.10 и 2.11.
Если в стандартах или. технических условиях на ОУ или КН конкретных типов не установлены конкретные требования к значению выходного напряжения проверяемых ОУ или КН и минимальное значение коэффициента усиления Ку.тш больше максимального значения коэффициента ослабления синфазных входных напряжений /Сое, сф,шахл измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 3.
В случае, предусмотренном п. 7.3, источники постоянного напряжения G1—G3, измерители постоянного напряжения PV1, PV2, резисторы RI, R2 и устройство выборки и хранения должны соответствовать требованиям, установленным в пп. 2.2, 2.3, 2.5, 2.6 и 2.10.
Резисторы R3—R6 и усилитель-инвертор должны соответствовать требованиям пп. 7.4.1—7.4.3.