УДК 621,3.049.77.083:006.354 Группа Э29





Е Н Н Ы Й


СТАНДАРТ СОЮЗА ССР










М

ГОСТ

23089.4—83

ИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
Метод измерения входных токов и разности
входных токов операционных усилителей
и компараторов напряжения

Integrated circuits. Method of measuring
the input currents and input bias current of operational
amplifiers and voltage comparators

ЮКП 62 3100

Срок действия с 01.01.84

до 01.01.94

Настоящий стандарт распространяется на усилители операцион­ные (ОУ) и компараторы напряжения (КН) и устанавливает ме- ТОД измерения ВХОДНЫХ ТОКОВ /вхь /вх2> СрЄДНЄГО ВХОДНОГО тока /вх и разности входных токов Д/Вх.

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

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода изме­нения входного тока и разности входных токов (см. приложение 1).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ *

    1. Метод основан на компенсации падения напряжения от ■входных токов на резисторах определенного значения, которое ус­танавливают в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, вспомогательным устройством балансиров­ки (ВУБ) и измерении напряжения на его выходе с последующим вычислением входных токов.

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

    3. 1.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).

Издание официальное

"Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта ССС

  1. РАППАРАТУРА

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

При измерении ОУ с одним входом резисторы /?2, /?4, /?6 уст­ройство коммутации S2 и устройство выборки и хранения DS ис­ключают из структурной электрической схемы установки.

— проверяемый КН імли ОУ; Д — вспомогательное устрой­ство балансировки (ВУБ); Gl, G2, G3 источники постоян­ного напряжения; DS -- устройство выборки и хранения; PV1, PV2 измерители постоянного напряжения; RI, R2, R5, R6 резисторы делителей напряжения; R3, R4 токосъемные резисторы; Si, S2 устройства коммутации; al инверти­рующий івхоїд; а2 — неинвертирующий вход



Черт. 1

  1. При измерении по измерительной установке кроме /Вхь

ЛІвх параметров Ку.и, /Сос.сф допускается соединение проверяе­мого ОУ или КН и вспомогательного устройства балансировки де­лителем, приведенным на черт. 2.

ПА . -. * ''

Черт. 2

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

  2. Источник постоянного напряжения G3 должен обеспечивать установление напряжения покоя на выходе проверяемого ОУ или КН, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, с погрешностью в пределах ±1 %.

Напряжение источника постоянного напряжения G3 выбирают из условия:

при наличии делителя

р^р" А, (I)

где UG3 напряжение источника постоянного напряжения G3;

UQ напряжение покоя на выходе проверяемого ОУ или КН, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов;

при отсутствии делителя

G63=G0. (2)

Измерение напряжения источника G3 за время измерения не должно превышать значения

|Д£7(}з|<^О,ОО1|^/вх,ггНп |*з 'Ку, (У, min, (3)

где At/G3 — изменение напряжения источника G3;

А/вх, min — минимальное значение разности входных токов про­веряемого ОУ или КН;

Ку, у, min — минимальное значение коэффициента усиления про­веряемого ОУ или КН.

  1. Погрешность измерителей PVl, PV2 должна быть в преде­лах ±1 %.

  2. Сопротивление резисторов R1 и R2 выбирают из условий (4) и (5)

100Кп.тах<К1<0,005Квх, (4)

К2=/?п(5)

где Кп, max — максимальное значение контактных сопротивлений и соединителей, используемых в измерительной уста­новке;

Квх — входное дифференциальное сопротивление проверяе­мого ОУ или КН.

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

  1. Сопротивление резистора R3 выбирают из условия

Кз'^0,01 Квх.сф.тіп, (6)при этом оно должно соответствовать условию (7) при нали­чии устройства DS


Ra+Re



а

(7)


^вых.тах^

при отсутствии устройства DS условию

|^/см,тах| + ^“h


1^о I


у, U,min.



в

(8)


где Явх.сф, mln — минимальное


синфазное входное


сопротивление


проверяемого ОУ или КН;

&Uds абсолютная погрешность выборки и ходного напряжения устройства DS;

Б — произведение I /вхі, тах'Кз | ИЛИ |/вх2,


изменение вы-


Х*^?4 I »


'^‘і^вых.тахі’

хьтах? 'вх2, max— МЭКСИМаЛЬНЫе ЗНЭЧеНИЯ ВХОДНЫХ ТОКОВ прове-

ряемого ОУ или КН;

вых, m ах

максимальное значение выходного напряжения В УБ;

см, шах

максимальное значение напряжения смещения

проверяемого ОУ или КН.

Д

ДОЛЖНО

опустимое отклонение сопротивления резистора ₽3 быть в пределах ± 0,5 %.
  1. Сопротивление резистора 7?4 выбирают из условия

(9)

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

Допустимый относительный разброс токосъемных резисторов должен соответствовать условию


г

(10)


вх.гпах


<0,01

де 1вх, max максимальное значение среднего входного тока про­веряемого ОУ или КН.
  1. Сопротивление резистора 7?5 выбирают из условий (7) или (8).

Допустимое отклонение сопротивления резистора 7?5 должно быть в пределах ±0,5 %.

  1. І^см.тахІ


  2. С

    (Юа)

    R2±R6

    опротивление резистора выбирают из условия

I & DS, maxi

где U&S, max — максимальное выходное напряжение устройства DS.

Допустимое отклонение сопротивления резистора R6 должно быть в пределах ±0,5 %

.



  1. Сопротивление резисторов R7 и R8 выбирают из условий (Юб) и (10в)

*7>*н, (Юб)

(ЮВ)

где 7?н — сопротивление нагрузки проверяемого ОУ или КН, уста­новленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

Допустимое отклонение сопротивления резисторов R7 и R8 дол­жно быть в пределах ±0,5 % .

  1. Коэффициент усиления вспомогательного устройства ба­лансировки А выбирают из условия


к

103

^y,Ltnin


(Юг)


оэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки Л.

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

Вспомогательное устройство балансировки А может быть ис­

ключено из схемы измерительной установки при выполнении усло­

вия

Ky,L/,min>103


я1+/?5


(Юд)





  1. 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

U&s


,max


см,max


Ra + Re


(10e)





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

№sK<0,001 R*+R* .|/min| R3, (Юж)

где /min — минимальное значение одного из параметров /вхь /вх2> Д/вх проверяемого ОУ или КН.

Устройство выборки и хранения DS и резистор R6 могут быть исключены из схемы измерительной установки при выполнении ус­ловия

см,max


lt/ol

*У, t7,min

<|L/'


1 вых,max


  1. З

    (10и>

    начение термо-э. д. с замкнутых контактов устройств коммутации SI, S2 должно соответствовать условию

. (Юк)

где £s значение термо-э. д. с замкнутых контактов устройств коммутации 81, 82;

  1. Точки утечки между точками: «1 (а2) — общий провод, al (а2) — места подключения источников постоянного напряжения Gl, G2; al (a2) — источники напряжения управления устройства­ми коммутации 81 и 82 должны быть в пределах ± 1 % минималь­ного входного тока проверяемого ОУ или КН.

  2. 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.

  3. Для измерения входных токов нано- и пикоамперного диа­пазонов следует резисторы токосъемные 7?3 и R4 заменить инте­грирующими конденсаторами С1 и С2 соответственно и изменить следующие требования к элементам структурной схемы (черт. 1).

    1. Изменение напряжения источника G3 за время изме­рения не должно превышать значения

|АС^з|<^0Д01|Л/ВХ(тіП|-В-Ку, o,min, (Юл)

В=-±-. (Юм)

О

/и> 100^,тах, (Юн)

где tn время интегрирования входных токов проверяемого ОУ или КН;



7s, max — максимальное время срабатывания устройств коммута­ции SI, S2.

  1. Измеритель PV2 должен обеспечивать преобразование скорости нарастания напряжения на его входе в^напряжение посто­янного тока Ux или во временной интервал tx и измерять эти зна­чения.

Погрешность коэффициента преобразования Кп должна быть в пределах ±2 %.

Погрешность измерения напряжения постоянного тока или вре­менного интервала должна быть в пределах ±1 %.

  1. Емкость конденсатора С1 выбирают из условия

Сх>100См, (10п)



где См монтажная емкость между точками al (а2) и общим про* водом.

При этом должны удовлетворять условия (7) и (8), где Б —

произведение |/в xl,max' т; |или|/вх2/тах L

Допустимое отклонение емкости конденсатора С1 должно быть в пределах ±1 %.

  1. Емкость конденсатора С2 выбирают из условия

( Юр)

Допустимое отклонение емкости конденсатора С2 должно быть в пределах ±1 Не­

допустимый относительный разброс емкостей конденсаторов С1 и С2 с учетом шунтирующих или монтажных емкостей должен COOT* ветствовать условию


(Юс)


вх.тах


Авх.тіп



  1. Сопротивление резистора 7?5 выбирают из условий (7) -и (8) с произведением Б по п. 2.17.3.

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

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


±Uds <0,001


(Ют)



Устройство выборки и хранения DS и резистор 7?6 могут быть исключены из схемы измерительной установки при выполнении условия (Юи) с произведением Б по п. 2.17.3.

Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 1)

  1. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

    1. Подключают ОУ или КН к измерительной установке.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

  1. Устанавливают устройства коммутации S1 и S2 в положе* ние 2.

  2. Подают напряжение от источников постоянного напряже­ния Gl, G2 и G3.

Компенсируют устройством DS напряжение на выходе про­веряемого ОУ или КН до значения напряжения покоя, для чего устройство DS включают в режим выборки. При этом устанавли­вается напряжение Uxi> которое измеряют измерителем постоянно­го напряжения PV2

.При отсутствии устройства DS измеряют напряжение Ux изме­рителем постоянного напряжения PV2.

( Измененная редакция, Изм. № 1)

  1. Переводят устройство выборки и хранения в режим хране­

ния.

    1. Устанавливают устройство коммутации 31 в положение 1 (S2 в положение 2) й измеряют напряжение Ux2 (или временной: интервал txi) измерителем PV2.

    2. Устанавливают устройства коммутации S1 в положение 2, 32 в положение 1 и измеряют напряжение Ux3 (временной интер­вал tx2) измерителем PV2.

    3. Устанавливают устройство коммутации 31 в положение 1 (32 положение 1) и измеряют напряжение UX4 (временной интервал tx3) измерителем RV2.

    4. 3.8. (Измененная редакция, Изм. № 1).

  1. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

    1. Значение входного тока ОУ или КН по инвертирующему входу определяют по формуле