Общие меры предосторожности
Следует следить за тем, чтобы во время измерений не возникло паразитных колебаний.
Необходимо подключить все указанные изготовителем вспомогательные й стабилизирующие схемы.
Все источники питания должны иметь практически нулевое
полное сопротивление на частотах сигнала, используемых при измерениях
.При измерениях в режиме малого сигнала по линейному участку характеристики интегральной схемы используемые сигналы переменного тока должны быть такими, чтобы постоянное уменьшение их амплитуды приводило к незначительным изменениям значений параметров в пределах требуемой точности.
Если не установлено иное, то во время проведения измерений температура окружающей среды или в контрольной точке микросхемы должна быть в пределах ±2 °С от заданного значения.
При подключении интегральной схемы в схему измерения или ее отключении необходимо следить за тем, чтобы во время измерений не были превышены предельные условия их проведения.
При необходимости источники питания следует включать в правильной последовательности.
При выполнении измерений на постоянном токе допускается изменение некоторых параметров под влиянием условий окружающей среды, в частности температуры. Если для определения значения характеристики необходимо провести несколько измерений на постоянном токе, то временной интервал между такими измерениями должен быть как можно короче.
А
Требования к дополнительному усилителю А (нулевому усилителю) и подсоединяемыми нему элементам
Для группы методов измерений, проводимых с помощью автоматического измерительного оборудования, измеряемый усилитель и дополнительный усилитель А с дифференциальными входами используют в замкнутой цепи, показанной на блок-схеме (черт. 7). Усилитель А с подсоединяемыми к нему элементами образует «нулевой усил итель».
Необходимые характеристики элементов основной схемы, очерченной на чертеже пунктирной линией, следующие:
Усилитель А
Предпочитается, чтобы усилитель А имел характеристики, аналогичные характеристикам измеряемого усилителя, а именно:
усиление в разомкнутой цепи свыше 60 дБ;
соответствующий диапазон выходных напряжений;
соответствующий диапазон входных синфазных напряжений, соответствующий диапазону выходных напряжений измеряемой интегральной схемы.
другие элементы
К усилителю А подсоединяют резисторы и Т?2 для обеспечения соответствующего усиления и соответствующих входных харак-
Основная блок-схема для автоматического измерения Есми
Есм — источник синфазного напряжения V R — опорное напряжение
Черт. 7
теристик. Эти резисторы должны отвечать следующим требованиям:
выходного сопротивления измеряемого усилителя;
любого сопротивления нагрузки на выходе измеряемого усилителя;
выходного сопротивления усилителя Д;
R f ^выходного сопротивления усилителя Д.
В соответствии с другими тербованиями значение /?і должно быть как .можно меньшим.
Конденсатор С может подключаться для устранения любых паразитных колебаний :в измерительной установке.
Токи потребления (22)
Ц е л ь
Измерение тока, потребляемого от источника питания в условиях нулевого и (или) максимального выходного сигнала.
Меры предосторожности
Общие меры предосторожности — по подпункту 1.2 настоящего раздела.
Методика измерения
Устанавливают заданные значения напряжений питания.К интегральной схеме подключают любые необходимые схемы смещения согласно предъявляемым требованиям и устанавливают заданные значения напряжения смещения.
К интегральной схеме подсоединяют заданный источник сигналов и заданную нагрузку.
При нулевом и (или) максимальном выходном сигнале регистрируют значения тока, потребляемого от каждого источника.
Заданныеусловия
Температура окружающей среды или в контрольной точке схемы.
Напряжение (я) питания.
Входное полное сопротивление источника сигналов и выходное полное сопротивление нагрузки.
Цепь (и) компенсации смещения и (или) смещения нуля.
Уровень, частота и форма входного сигнала.
Условия на других выводах.
Условия обратной связи.
Входное полное сопротивление в режиме малого сигнала (23)
М е т о д а
Цель
Измерения значений действительной и мнимой (безотносительно к знаку) составляющих входного 'полного сопротивления линейного усилителя.
Схема измерения (черт. 8)
Схема измерения с несбалансированными входами
Черт. 8
Примеча ни я:
Значение величины Za равно волновому сопротивлению аттенюатора.
Д
65
ля несимметричного выхода точка Р заземляется. Для симметричных вы. ходов точку Р заземлять не следует.3 Зак. 209
5
равно волновому сопротивлении
Примечен ие. аттенюатора.
1 Измеряемая
интегральна?
схема
Схема намерения со сбалансированными входами
Атте нюатор
Источники гпостоянного тока
Черт. 9
Значение величины Za
Эквивалентная схема
Черт. 10
Описание схемы и требования к ней
Обычно линейный усилитель можно рассматривать как трехвходную цепь. Может потребоваться измерение входного полного сопротивления между любой парой выводов входа-
На черт. 8 показана базовая измерительная установка, входы которой не сбалансированы. Измерение обычно выполняют при заземленном выводе 2, но можно использовать заданную схему смещения, подсоединяемую между выводом 2 и контрольным выводом^ если это указано в ТУ на изделия конкретных типов.
Основная схема измерения может быть видоизменена для измерения входного полного сопротивления в условиях разбаланса (например для двух выводов входа усилителя с дифференциальными входами), как показано на черт. 9. Все остальное в схеме измерений остается так, как показано на черт. 8.
Резистор является прецизионным калиброванным резистором. Цель измерения состоит в получении двух известных значений' сопротивления /?ь которые вместе с известными показаниями аттенюатора поддерживает постоянное значение выходного напряжения. Значение входного полного сопротивления затем (может быть получено расчетным путем, как указано ниже.
Входная схема может быть представлена так, как указано на черт. 10, где R+jx — входное полное сопротивление.
Можно показать, что
Это уравнение содержит два неизвестных и х. Их можно определить, найдя два значения R для известных отношений V1/V2. В данном методе выбирают два значения 2 и 4 для отношения V1/V2» что соответствует изменениям показаний аттенюатора (от исходного значения) на 6 и 12 дБ. Значение V2 сохраняется постоянным, а изменяется только значение Уь Сопротивление нагрузки Rl выбирают таким образом, чтобы схема хорошо работала в заданных условиях.
Значение полного сопротивления аттенюатора должно быть
о
полным сопротивлением
чень низким по сравнению с входным100
Меры предосторожности
Общие меры предосторожности — по подпункту 1.2.
Методика измерения
Интегральную схему подключают к схеме измерения, как показано на черт. 8 или 9.
Устанавливают заданные значения напряжения питания и напряжения смещения.
Выключатель S замыкают, генератор сигнала настраивают на заданную частоту, а его выход и показания аттенюатора устанавливают таким образом, чтобу получить неискаженный выходным сигнал Vo. Необходимо провести контроль работы схемы, чтобы убедиться в том, что схема работает на линейном участке, как указано в разд. II, подпункт 1.2.
Выключатель S размыкают, а показание аттенюатора уменьшается на 6 дБ. Значение устанавливают таким образом, чтобы вновь получить выходной уровень Vo- Показание аттенюатора вновь уменьшают на 6 дБ (т. е. на 12 дБ по сравнению с первоначальным значением) и второе значение устанавливают таким, чтобы сохранить выходной уровень Vo. Значения действительной и мнимой составляющих входного полного сопротивления могут быть получены расчетным путем. Обычно удобно строить соответствующие графики, по которым можно непосредственно определить необходимые значения.
Примечание. Если входное полное сопротивление является, в основном, резистивным (например на достаточно низкой частоте), то измерение можно упростить. В этом случае показания аттенюатора изменяют только один раз
на 6 дБ, а значение /?ь необходимое для сохранения выходного уровня напряжения Уо, будет непосредственно равно входному сопротивлению.
Заданные условия
Температура окружающей среды или в контрольной точке схемы.
Напряжение (я) питания.
Цепь (и) компенсации смещения и (или) смещения нуля.
Уровень и частота входного сигналя.
Опорное выходное напряжение.
Выходное сопротивление нагрузки Rl .
Условия на других выводах.
Дополнительные цёпи, при необходимости.
Метод b (применим только к усилителям с дифференциальными входами)
Цель
Измерение дифференциального входного сопротивления усилителя с дифференциальными входами.
Примечание. Для того, чтобы входное полное сопротивление можно было рассматривать как чистое сопротивление, частота измерения должна быть достаточно низкой, чтобы между напряжениями на входах усилителя, измеряемого с помощью последовательного резистора R или без неп}, не было существенной разности фаз.
Схема измерения (см, черт, 11)
Примечание.
Общая схема измерения
■% Л
О
Черт. И
писание схемы и требования к нейУсилитель А должен отвечать требованиям, приведенным в подпункте 1.3. Кроме ТОГО, значения сопротивлений резисторов ВЫ' бирают следующим образом:
значение сопротивления R должно быть приблизительно равным сопротивлению дифференциального входа измеряемой интегральной схемы fid;
значение 'Сопротивления 7?0 должно быть менее Rf , которое, в свою очередь, должно быть менее г id;
Конденсатор С должен иметь очень низкую полную проводимость на частоте измерения.
Соотношение между Rf и Ro выбирают таким образом, чтобы напряжение Vl не превышало размаха выходного напряжения усилителя А.
Меры предосторожности
Общие меры предосторожности — по подпункту 1.2.
Методика измерения
Интегральную схему подключают к схеме измерения, как показано на черт. 11.
Устанавливают заданные значения напряжения питания.
Выключатель S4 замыкают, выключатель 8$ заземляют, а выключатель S3 подключают к источнику сигналов.
Сначала выключатели.Si и S2 замыкают и измеряют выходное напряжение V l (R = 0). Затем (выключатели Si и S2 размыкают и измеряют выходное напряжение Vl (R=R).
Дифференциальное входное напряжение rld рассчитывают по формуле
__ 2R
id [VL (K=4))/yL(R=fl)]-l •
Заданные условия
Температура окружающей среды или в контрольной точке схемы.
Напряжение (я) питания.
Напряжение (я) смещения.
Уровень и частота входного сигнала.
Входное полное сопротивление источника сигналов.
Выходное сопротивление нагрузки Rl .
Дополнительные цепи, при необходимости.
Выходное полное сопротивление (24)
Метод а
Цель
Измерение значений действительной и мнимой (безотносительно к знаку) составляющих выходного полного сопротивления линейного усилителя
.Схема измерения (черт. 12)
Схема, измерения выходного полного
сопротивления
Источники
. * постоянного тока
' — ч
интегральна я і i/n
Q Г* I ™
елями кН? і
Из мед ярма я I—‘ v>
Черт, 12
Примечание. Для несимметричного выхода точку Р заземляют. Для симметричных выходов точку заземлять не следует, *
Описание схемы и требования к ней
Данный метод, в основном, аналогичен тому, который используют для измерения входного полного сопротивления (подпункт 3.1), и поясняется с помощью черт. 13.
Эквивалентная схема измерения выходного полного сопротивления
Черт. 13
ч
Согласно эквивалентной схеме, жно показать следующее:
представленной на черт. 13, мо- тде — выходное полное сопротивление.
Для двух значений отношения [Vo(R l )/V0(Rl =°°], для которых изменение выходного напряжения соответственно составляет 6 и 12 дБ, отмечают соответствующие значения Rt , затем значения R и X могут быть получены расчетным путем.