МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ АНАЛОГОВЫЕ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК
Издание официальное
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ АНАЛОГОВЫЕ
Методы измерения электрических параметров и определения характеристик
Analog integrated circuits. Methods for measurement of electric parameters and determination of responses
Дата введения 01.01.76
Настоящий стандарт распространяется на интегральные аналоговые микросхемы (далее — микросхемы) и устанавливает методы измерения электрических параметров и определения характеристик.
Стандарт не распространяется на коммутаторы и ключи, на компараторы напряжения в части методов 1580, 1581, 2500, 2501 и операционные усилители.
Настоящий стандарт должен применяться:
при разработке и пересмотре стандартов или технических условий на микросхемы конкретных типов;
при разработке установок для измерения электрических параметров микросхем;
при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
Степень соответствия настоящего стандарта СТ СЭВ 1622—79 приведена в приложении 4.
Общие требования к аппаратуре — в соответствии с ГОСТ 30350.
(Измененная редакция, Изм. JSfe 1, 2, 3, 4, 5, 6).
Разд. 1. (Исключен, Изм. № 6).
2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ, ИМЕЮЩИХ РАЗМЕРНОСТЬ НАПРЯЖЕНИЯ (класс 10001 2)
Метод 150 0. Измерение входного напряжения (£/м).
Измерение Un проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 1. Измеряют напряжение на входе микросхемы при ее работе в заданном режиме, указанном в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Метод 1510. Измерение максимального входного напряжения (Un ^ для микросхем с одним входом.
* Порядок нумерации методов измерения, применяемый в настоящем стандарте, приведен в приложении 2.
С. 2 ГОСТ 19799-74
Измерение 1/вли проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 1.
Черт. 1
На микросхему подают входное напряжение с параметрами, указанными в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Увеличивая напряжение входного сигнала, устанавливают напряжение выходного сигнала микросхемы равным значению, указанному в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. Измерителем напряжения измеряют £/мтм на входе микросхемы.
Метод 1511. Измерение максимального входного напряжения (£/и вця) для микросхем с двумя входами на переменном токе.
Структурная схема для измерения U„_на переменном токе
приведена на черт. 2.
Значения чистоты и сопротивления нагрузки должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. В случае применения модулированного сигнала измерители 2 и 5должны обеспечивать измерение эффективного смодулированного напряжения. Конденсаторы С/и С2должны являться короткозамкнутыми цепями при заданной частоте.
Для проведения измерения испытуемую микросхему (при необходимости) балансируют в соответствии с условиями, указанными в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. Сигнал генератора 1 на заданной частоте устанавливают на уровне, обеспечивающем значение напряжения на входе (выходе) испытуемой микросхемы, указанное в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Значения максимального входного напряжения измеряют измерителем 2.
Методы 150 0, 151 0, 151 1. (Измененная редакция, Изм. № 2).
Метод 1512. Измерение максимального входного напряжения (Unmu) для микросхем с двумя входами на постоянном токе.
Структурная схема измерения Unem на постоянном токе приведена на черт. 2а.
/ — источник постоянного напряжения; 2, 5 — измерители постоянного напряжения; 3 — микросхема; 4 — источник питания Черт. 2а
ГОСТ 19799-74 С. 3
Для измерения ^мтмна источнике У устанавливают напряжение Un< Unmtx и постепенно увеличивают его до тех пор, пока не достигнет значения, указанного в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Значение 0штж измеряют измерителем 2.
(Введен дополнительно, Изм. № 2).
Метод 152 0. Измерение минимального входного напряжения (t/^J для микросхем с одним входом.
Измерение илтл проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 1.
На микросхему подают входное напряжение с параметрами, указанными в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Уменьшая напряжение входного сигнала, устанавливают напряжение выходного сигнала микросхемы равным значению, указанному в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Измерителем напряжения измеряют Unmta на входе микросхемы.
Метод 1521. Измерение минимального входного напряжения (6^жвмв) для микросхем с двумя входами.
Измерение ишШ проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 2.
Основные элементы, входящие в структурную схему, должны удовлетворять требованиям, указанным в методе 1511.
При необходимости микросхему балансируют с точностью, указанной в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. На микросхему подают входное напряжение с параметрами, указанными в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. Уменьшая напряжение входного сигнала, устанавливают напряжение на входе (выходе) испытуемой микросхемы равным значению, указанному в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. После этого измеряют (/Л(и измерителем 2.
Метод 153 0. Измерение чувствительности ($)
Измерение S проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 1. На микросхему подают входное напряжение с параметрами, указанными в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Уменьшают входное напряжение до такого значения, при котором параметры микросхемы примут значения, указанные в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов, при этом измеряют напряжение входного сигнала, которое численно равно чувствительности.
Метод 154 0. Измерение диапазона входных напряжений (д£/в).
Для измерения ДUn измеряют значение максимального входного напряжения (/итм (методы 1510 и 1511) и значение минимального входного напряжения £/emin (методы 1520 и 1521). Диапазон входных напряжений определяют по формуле
Д U = U - U ,
U II ПЫЛ IX пил
Метод 155 0. Измерение входного напряжения покоя (U^) и выходного напряжения покоя
Соизмерение £/0м и U^ микросхем с одним входом проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 3.
Емкость С, конденсатора должна быть достаточной для того, чтобы исключить паразитные самовозбуждения, и должна соответствовать стандартам или техническим условиям на микросхемы конкретных типов.
Переключатель BI устанавливают в положение 1 и измерителем 3 измеряют значение входного напряжения покоя U^. Затем переключатель В1 переводят в положение 2 и измерителем 3 измеряют значение выходного напряжения покоя U^.
(Измененная редакция, Изм. № 2). Черт. 3
Метод 156 0. (Исключен, Изм. № 2).
Метод 157 0. Измерение входного напряжения ограничения ({/**,,„)•
Измерение проводят согласно структурной схеме, выбранной для измерения коэффициента усиления напряжения Доданной микросхемы.
2-1361
На вход микросхемы подают синусоидальный сигнал напряжением (fn , указанным в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов, и измеряют переменное напряжение на выходе микросхемы цшх Увеличивают входной сигнал до напряжения и“я = 1,1 Un и измеряют
Una Дифференциальный коэффициеггг усиления определяют по формуле
к'шиш’Чтя
0,11/ш
Изменяя входное напряжение и определяя Кул, находят такое значение Un, при котором Куя равен 0,1 Кул ■ Входное напряжение ограничения U0lKpn равно найденному значению Un.
Метод 158 0. Измерение э. д. с. смещения (Есм) и напряжения смещения нуля (С/^) для микросхем с двумя и одним входами.
Измерение £ш, UCH для микросхем с двумя входами проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 4, а для микросхем с одним входом — согласно структурной схеме, приведенной на черт. 4а.
Инвентируюший усилитель 4 применяется, если выходное напряжение испытуемой микросхемы не сдвинуто по фазе. Усилитель должен обеспечивать коэффициент усиления напряжения AfyU«l и иметь входное сопротивление /?п »/^.
Значения сопротивлений резисторов, входящих в структурные схемы черт. 4 и черт. 4а, должны удовлетворять следующим требованиям:
Л, * Л, 2 AlO/^u;
Л, £ 0,01л, или R+Z -—^-.
°J ^yUa\in ’
s Л»;
где \х — входное сопротивление испытуемой микросхемы;
— выходное сопротивление испытуемой микросхемы;
KyV — коэффициент усиления напряжения испытуемой микросхемы при условии, что цепь обрат-ной связи разомкнута.
Черт 4а
Испытуемую микросхему балансируют, изменяют напряжение £, источника / до тех пор, пока напряжение на измерителе 5 будет равно нулю или значению указанному в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов, и измеряют значение £, измерителем 2.
Э. д. с. смешения и напряжения смещения нуля определяют по формуле
Метод 1581. Измерение э. д. с смещения (£ем) и напряжения смещения нуля (Uctt) для микросхем с двумя входами с автоматической балансировкой испытуемой микросхемы с помощью вспомогательного усилителя.
Измерение Еш, 1/ш проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 5.
Параметры вспомогательного дифференциального усилителя должны обеспечивать:
усиление при разомкнутой обратной связи более 60 дБ;
размах выходного напряжения, достаточный для обработки входного напряжения испытуемой микросхемы;
диапазон напряжений синфазного сигнала на входе нс меньше диапазона выходного напряжения испытуемой микросхемы.
Значения сопротивлений резисторов, входящих в структурную схему, должны удовлетворять следующим требованиям:
/г, = £,;*, = /?,; /?,«£,«£„;
Значения сопротивлений резисторов R устанавливают в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Переключатель ВЗ устанавливают в положение У, когда выходное напряжение испытуемой микросхемы равно нулю, или в положение 2, когда выходное напряжение не равно нулю. Напряжение источника 6должно соответствовать установленному в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. Для измерения £сц переключатели В1 и В2 замыкают, а для измерения — размыкают.
Устанавливают напряжение источника б и положение переключателя ВЗ в соответствии со стандартами или техническими условиями на микросхемы конкретных типов и измеряют напряжение £/, измерителем 1. Э. д. с. смещения и напряжение смещения нуля определяют по формуле:
—R2
Л2 + Л4 ‘
Метод 159 0. Измерение синфазного входного напряжения (п). Измерение U^r проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 6.
Черт. 6
Основные элементы, входящие в структурную схему, должны удовлетворять следующим требованиям
/?, - Л^0,01Л„; /?3 = Ra»Rj.
На микросхему подают 6^ с параметрами, указанными в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов, и измеряют его напряжение измерителем напряжения.
Методы 157 0—1 5 9 0. (Измененная редакция, Изм. № 2).
Метод 160 0. Измерение максимального синфазного входного напряжения ((LwnMI) для микросхем с двумя входами.
Для измерения максимального синфазного входного напряжения Uc* n^ измеряют коэффициент ослабления синфазных входных напряжений (методы 6550 и 6551). Измеряя Кжс^, плавно увеличивают напряжение входного синфазного сигнала до значения, при котором Кж сф уменьшится на 6 дБ, при этом регистрируют постоянное напряжение входного синфазного сигнала или амплитуду синусоидального входного синфазного сигнала (при измерении на переменном токе), которые равны
^сф.вх.вах‘
Метод 1610. Измерение выходного напряжения
Для измерения на выводах микросхемы устанавливают режим, указанный в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
ГОСТ 19799-74 С. 7
Измерение 11шх проводят измерителем напряжения, подключаемым к выходу микросхемы.
Метод 162 0. Измерение максимального выходного напряжения (^,швих) для микросхем с одним входом.
Измерение ____проводят согласно струюурной схеме, приведенной на черт. 1. На микросхему
подают входное напряжение с параметрами, указанными в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. Увеличивают напряжение входного сигнала до такого значения, при котором параметры микросхемы примут значения, указанные в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов, при этом измеряют измерителем напряжения на выходе микросхс-МЫ
Метод 1621. Измерение максимального выходного напряжения (U%tumtx) для микросхем с двумя входами на переменном токе.
Измерение ^ проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 2. Требования к элементам схемы аналогичны изложенным в методе 1511.
Сигнал генератора 1 на заданной частоте устанавливают на уровне, обеспечивающем значение напряжения на входе (выходе) испытуемой микросхемы, указанное в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. Измеряют максимальное выходное напряжение измерителем 5.
Методы 1610—162 1. (Измененная редакция, Изм. № 2).
Метод 162 2. Измерение максимального выходного напряжения (£/,ыхтах) для микросхем с двумя входами на постоянном токе.
Измерение mix на постоянном токе проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 2а.
На источнике 1 устанавливают напряжение (/ы, указанное в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. Значение £/шхпих измеряют измерителем 5.
(Введен дополнительно, Изм. № 2).
Метод 163 0. Измерение минимального выходного напряжения для микросхем с
одним входом.
Измерение проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 1. На микросхему подают входное напряжение с параметрами, указанными в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Уменьшают напряжение входного сигнала до такого значения, при котором параметры микросхемы примут значения, указанные в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов, при этом измерителем напряжения на выходе микросхемы измеряют 1/твМя.
Метод 1631. Измерение минимального выходного напряжения (_,п) для микросхем с двумя входами.
Измерение ииалЛл проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 2. Основные элементы, входящие в структурную схему, должны удовлетворять требованиям, указанным в методе 1511.
Микросхему балансируют (при необходимости) с точностью, указанной в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. На микросхему подают входное напряжение с параметрами, указанными в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов. Уменьшают напряжение входного сигнала до такого значения, при котором параметры микросхемы примут значения, указанные в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов; при этом измерителем напряжения на выходе микросхемы измеряют (/ашл^.
Метод 164 0. Измерение выходного напряжения баланса для микросхем с двумя
входами.
Измерение проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 6а.
Основные элементы, входящие в структурную схему, должны удовлетворять требованиям, указанным в методе 1580.
Микросхему балансируют (метод 1580) с точностью, указанной в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Затем переключатель В1 переводят в положение 2 и измерителем постоянного напряжения измеряют £/ыхбм между одним из выходов микросхемы и общим выводом микросхемы.
3-1361
Метод 1641. Измерение выходного напряжения баланса для микросхем с двумя
входами с автоматической балансировкой испытываемой микросхемы с помощью вспомогательного усилителя.
Измерение 6/шввл проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 66.
Основные элементы, входящие в структурную схему, должны удовлетворять следующим требованиям:
*,«*,$0,01*,,,; А,-*«>>*,;
Если напряжения на входах вспомогательного усилителя не превышают допустимых значений, то резисторы А 7 и R8 исключают.
Параметры вспомогательного усилителя должны удовлетворять требованиям, указанным в методе
1581.
Измерителем 4 измеряют постоянное напряжение (/втЛи между одним из выходов микросхемы и общим выводом микросхемы.
Метод 165 0. Измерение приведенного ко входу напряжения шумов (£/ш м) для микросхем с одним входом.
Измерение Um и проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 7.
Основные элементы, входящие в структурную схему, должны удовлетворять следующим требованиям
*Ci £ 0,1*,.
Для измерения Umn измеряют эффективное значение напряжения шумов £/щ на выходе микросхемы и коэффициент усиления напряжения KyV методом, выбранным для испытаний данной микросхемы (методы 6500—6504).
Приведенное ко входу напряжение шумов определяют по формуле
U,и
Черт. 7
ГОСТ 19799-74 С. 9
Метод 1651. Измерение приведенного ко входу напряжения шумов (Um м) для микросхем с двумя входами.
Измерение 1/ш п проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 7а.
Основные элементы, входящие в структурную схему, должны удовлетворять следующим требованиям:
я, = /^0,01^;/?, = /?,>>*,;
С, - С,; Л-С| s0,01/t„.
Для микросхем с двумя выходами положение переключателей при измерении Um v, показано на черт. 7а, а для микросхем с одним выходом переключатель ВЗ переводят в положение 2.
Переменное напряжение на выходе генератора устанавливают равным нулю. Входы микросхемы через конденсаторы С7 и С2 закорачивают на общий вывод, для чего замыкают переключатели В1 и
В2.
Микросхему балансируют с точностью, указанной в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов, затем к выходу микросхемы подключают измеритель переменного напряжения (переключатель В4устанавливают в положение 2).
Ебых
\Е2
I — источник управляющего напряжения; 2 — измеритель постоянного напряжения; 3 — микросхема; 4 — источник питания; 5 — измеритель постоянного напряжения
Черт. 8
Черт. 7а
Измеряют эффективное значение напряжения шумов Um непосредственно на выходе микросхемы и коэффициент усиления напряжения KyU (методы 6500—6504).
Приведенное ко входу напряжение шумов U определяют по формуле
и,
1у и
Метод 166 0. Измерение остаточного напряжения (
Измерение U^ проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 8.
На вход микросхемы подают управляющее напряжение £,, соответствующее открытому состоянию микросхемы, с параметрами, указанными в стандартах или технических условиях на микросхемы конкретных типов.
Остаточное напряжение измеряют измерителем напряжения на выходе микросхемы.
Метод 167 0. Измерение напряжения срабатывания (6^).
Измерение проводят согласно структурной схеме, приведенной на черт. 8.
Увеличивают управляющее напряжение £,, начиная от Е\ <Ucp6, указанного в стандартах или
у
1
Издание официальное Перепечатка воспрещена
2
© Издательство стандартов, 1974 © ИПК Издательство стандартов, 1999 Переиздание с Изменениями