УДК 621,3.049.77.083:006.354 Группа Э29
Е Н Н Ы Й
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
М
ГОСТ
23089.4—83
ИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕIntegrated 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).
ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ *
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.
Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.
1.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Издание официальное
"Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта ССС
РАППАРАТУРА
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
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
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 %.
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.
Погрешность измерителей PVl, PV2 должна быть в пределах ±1 %.
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 %.
Сопротивление резистора R3 выбирают из условия
Кз'^0,01 Квх.сф.тіп, (6)при этом оно должно соответствовать условию (7) при наличии устройства DS
R»
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 смещенияпроверяемого ОУ или КН.
Д
ДОЛЖНО
опустимое отклонение сопротивления резистора ₽3 быть в пределах ± 0,5 %.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.Сопротивление резистора 7?5 выбирают из условий (7) или (8).
Допустимое отклонение сопротивления резистора 7?5 должно быть в пределах ±0,5 %.
І^см.тахІ
С
(Юа)
R2±R6
опротивление резистора выбирают из условияI & DS, maxi
где U&S, max — максимальное выходное напряжение устройства DS.
Допустимое отклонение сопротивления резистора R6 должно быть в пределах ±0,5 %
.
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 % .
Коэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки А выбирают из условия
к
103
^y,Ltnin
(Юг)
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)
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
*У, t7,min
<|L/'
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;
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.
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.
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).
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.
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 %.
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 %.
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
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 %.
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)
ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Подключают ОУ или КН к измерительной установке.
(Измененная редакция, Изм. № 1)
Устанавливают устройства коммутации S1 и S2 в положе* ние 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)
Переводят устройство выборки и хранения в режим хране
ния.
Устанавливают устройство коммутации 31 в положение 1 (S2 в положение 2) й измеряют напряжение Ux2 (или временной: интервал txi) измерителем PV2.
Устанавливают устройства коммутации S1 в положение 2, 32 в положение 1 и измеряют напряжение Ux3 (временной интервал tx2) измерителем PV2.
Устанавливают устройство коммутации 31 в положение 1 (32 положение 1) и измеряют напряжение UX4 (временной интервал tx3) измерителем RV2.
3.8. (Измененная редакция, Изм. № 1).
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Значение входного тока ОУ или КН по инвертирующему входу определяют по формуле