УДК 621 3 049 77 083:006 354    Группа    Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Метод измерения максимальной скорости и времени нарастания выходного напряжения операционных усилителей

Integrated circuits Method of measuring the operational amplifiers output voltage maximum build-up rate and time

ОКП 62 310]

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 9 сентября 1983 г № 4165 срок действия установлен

Проверен в 1988 г Постановлением Госстандарта СССР от 28 06 88 № 2431 срок действия продлен

до 01 01 94

Настоящий стандарт распространяется на операционные усилители (ОУ) и устанавливает метод измерения максимальной скорости оу и времени нарастания выходного напряжения t_Hар Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089 0—78.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода измерения максимальной скорости и времени нарастания выходного напряжения (см. справочное приложение 1)

ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1. Метод основан на определении отношения разности напряжений между уровнями 0,1 U_BblK и 0,9 С/_Вых ко времени нарастания выходного напряжения ОУ

1 2 Измерение £_нар проводят на фронте выходного импульса ОУ при подаче на вход как положительного, так и отрицательного прямоугольного импульса при инвертирующем или неинвертирующем включении ОУ

ГОСТ 23089.10-63 С, 2.

1.3.    Коэффициент усиления ОУ, включенного в схему с отрицательной обратной связью, /Су, и,ос, при котором измеряют vu и t»_ap, должен быть в пределах 1—10 и указан в стан-

вых

дартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

1.4.    Электрический режим (напряжения питания — U_n, сопротивление и емкость нагрузки — R_H и С_н) и условия измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

2. АППАРАТУРА

2.1. Электрическая структурная схема измерительной установки приведена на чертеже.

/?г

Г)А — проверяемый ОУ; Gt — генератор прямоугольных импульсов; G2 и G3 — источники постоянного напряжения, Р — измеритель; DS — устройство выборки и хранения; /О, R2, R3, R5 — резисторы делителей напряжения; R4 — резистор нагрузки 'ОУ, ОI и С2 — шунтирующие конденсаторы; СЗ — конденсатор нагрузки ОУ, и S2 — устройства коммутации, а1 — инвертирующий вход; а2 — неинвертнрующий вход Элементы цепей коррекции не указаны

2-2. Генератор G1 должен обеспечить установку и поддержание следующих параметров прямоугольных положительных и отрицательных импульсов.

2.2.1. Амплитуда импульсов должна обеспечивать получение на выходе ОУ максимальных выходных напряжений 1/+_{х т8ч} и ^мх, т»х> установленных в стандартах или технических условиях на ОУ, при этом ОУ должен работать в линейном режиме.

Погрешность установки амплитуды импульсов должна быть в пределах ±5 %.

73

С. 3 ГОСТ 23089 10—83

2.2.2. Длительность фронта ti должна удовлетворять условию

т,< -%Е- .    (1)

2.2 3 Длительность импульсов тг должна удовлетворять ус-лов ню

т₂>5/_нар    (2)

2 2.4, Выбросы на импульсах должны быть в пределах ±5 % амплитуды импульсов.

2.2.5. Частота следования импульсов f должна удовлетворять условию

1

2т₂

2.2.6. Значения перечисленных параметров генератора должны быть указаны в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов

2.3.    Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны обеспечивать установку и поддержание напряжений питания, установленных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ± 2 %.

2.4.    Измеритель Р должен обеспечивать измерение времени нарастания /нар положительного и отрицательного выходных напряжений ОУ между заданными уровнями 0,1 U_Вых и 0,9 t/вых с погрешностями по напряжению 6и и по времени бt в пределах ±5 % с доверительной вероятностью 0,997.

2 5. Устройство выборки и хранения DS и резистор R5 должны обеспечивать балансировку ОУ с погрешностью, указанной в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

Устройство DS и резистор R5 исключают из электрической структурной схемы измерительной установки, если напряжение смещения нуля U_Cu на входе ОУ составляет 0,1 % выходного напряжения ОУ

U_w-Ky.U0c<l % ^b>ix’    (4)

2,6. Сопротивления резисторов Rl, R2 и R3 при инверсном включении ОУ должны быть выбраны из следующих условий.

2 6 1. Для сопротивления резистора R2

/?₂> 10i?_Bbix,Gl >    (3)

где /?вых, gi — выходное сопротивление генератора GL

При этом сопротивление резистора R2 следует выбирать так, чтобы постоянная времени входной цепи ОУ т_Вх была на порядок меньше времени нарастания ОУ:

74

Допустимые отклонения сопротивлений резисторов /?/—R4 должны быть в пределах ±0,5 %.

2.10.    Сопротивление резистора R5 следует выбирать из условия

П₆>\Ш_а.    {\Ь)

2.11.    Емкости конденсаторов С1 и С2 должны обеспечивать на питающих выводах ОУ пульсацию напряжений не более значений, указанных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов, во всей полосе пропускания ОУ.

2.12.    Емкость конденсатора СЗ следует выбирать из условия

С₃=С„—С_П1 — Свх.р—C_BX,os ,    (17)

где Сиг — паразитная емкость монтажа выходной.цепи ОУ;

Свж, р — входная емкость измерителя R с учетом емкости соединительного кабеля;

С_м, os — входная емкость устройства выборки и хранения DS.

Допустимое отклонение емкости конденсатора СЗ должно быть в пределах ±2 %.

2.13.    Значения сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов цепей фазо-частотной коррекции ОУ должны быть указаны в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИИ

3.1.    Подключают ОУ к измерительной установке.

3.1.1.    Устанавливают переключатели S1 и S2 в положение I для измерения vv_ttblK и /_аар при инверсном включении ОУ.

3.1.2.    Переводят переключатели S1 и S2 в положение 2 для измерения ^vu_BhlK и /нар при неинверсном включении ОУ с коэффициентом Ку, U, ос>1.

3.1.3.    Переводят переключатель 5/ в положение 2, a S2 — в аоложение 3 для измерения оо_ВЬ1х и /_нар при неинверсном вклю-

ении ОУ с коэффициентом Ку, и, ос = 1.

3.2. Подают на ОУ напряжения питания от источников G2 и G3.

3.3- Включают устройство выборки и хранения DS в режим выборки и компенсируют напряжение смещения ОУ, при этом амплитуда импульса генератора G1 должна быть равна нулю.

3.4.    Переводят устройство DS в режим хранения.

3.5.    Подают от генератора G1 входные импульсы.

3.6.    Измеряют измерителем Р время нарастания /_нар выходного напряжения ОУ между уровнями отсчета 0,1 U_Bых и 0,9 U_Bblx.

76

ГОСТ 23089 to—83 С. 6

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1.    Максимальную скорость нарастания выходного напряжения ОУ определяют по формуле

— /°*⁹^вых"0,Швых1    ([g)

вых    /_нар

5. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

5.1.    Погрешность измерения максимальной скорости нарастания выходного напряжения ОУ должна быть в пределах ±10 % с доверительной вероятностью 0,997.

5.2.    Определение показателей точности измерения приведено в приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 23089.10-83

СТ СЭВ 3411-81

ГОСТ 23089.10-83 соответствует п. 17 СТ СЭВ 34Ц—81.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ НАРАСТАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОУ

1. Составляющие суммарной погрешности измерения 1.1. Относительную инструментальную погрешность бр измерителя Р определяют по формуле

вр =--t у 6^+6? ,    О)

где би — относительная погрешность, вызванная погрешностью формирования временного интервала по заданным уровням 0,Ш_Вых и 0,9£/вых; б i — относительная погрешность, вызванная погрешностью измерения временного интервала /нар »

Значения б ц и б / указаны в п. 2.4 настоящего стандарта.

77