ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ ПО ФАЗЕ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

ГОСТ 23089.16-90

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ Москва

УДК 621.3.049.77.083:006.354    Группа    Э29

Г О С У ЛИСТВЕ Н Н Ы и СТАНДАРТ СОЮЗ \ ССР

Микросхемы интегральные

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ ПО ФАЗЕ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

Integrated circuits. Method of measuring phase stability margin of operational amplifiers

ОКП 62 3100

Срок действия с 01.07.91 до 01.07.96

Настоящий стандарт устанавливает метод измерения запаса устойчивости по фазе <ро операционных усилителей (далее — ОУ).

Общие требования и требования безопасности — по ГОСТ 23089.0.

1. УСЛОВИЯ И РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЙ

1.1. Метод основан на измерении разности фаз между входным

и выходным напряжением ОУ на частоте единичного усиления ОУ и последующем вычислении запаса устойчивости по фазе фо-1 2. Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в технических условиях (ТУ) на ОУ конкретных типов

2. АППАРАТУРА

2.1.    Измерения проводят на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже.

2.2.    Источник переменного напряжения G1 должен обеспечивать установление и поддержание на время измерения переменного напряжения синусоидальной формы U\, установленного в ТУ на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ±4%. Частота переменного напряжения источника G1 должна находиться в диапазоне:

ОТ    f_H<0,9/_tolin    О)

ДО    f_b^l_yl    f\    max»    {2)

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1990

ГОСТ 23089.16-90 С. 2

где /и — нижний предел (по частоте) измерения запаса устойчивости по фазе ОУ на установке;

/_в — верхний предел (по частоте) измерения запаса устойчивости по фазе ОУ на установке;

/1 min—минимальная частота единичного усиления проверяемого ОУ;

f\ шах — максимальная частота единичного усиления проверяемо-ю ОУ.

Нестабильность по напряжению источника переменного напряжения ^п1 за время измерения не должна превышать ±2 %.

Погрешность установления и поддержания частоты переменного напряжения источника G1 должна находиться в пределах ±2%.

2.3.    Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания, установленного в ТУ на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ±1 %.

2.4.    Сопротивление разистора (/?i) в омах выбирают из условия

Я,<0,05 /?_вх,    (3)

где /?_в*— входное сопротивление проверяемого ОУ, Ом.

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

2.5.    Сопротивления резисторов (Р₂ и Рз) в омах выбирают из условий

/ /    Pl+P»    ,^вых_тгч_    /л\

'-'смтах* _{D    0}    >    \/

1    .    1    1    1    1    (5)

Р,+Р.. R, ¹ Р_Р1,₂ Яр    /?„ ’    ^;

где б'смтах—максимальное абсолютное значение напряжения смещения нуля ОУ, В;

С_вых max — максимальное абсолютное значение выходного напряжения ОУ, В;

R_Pv2 — входное сопротивление измерителя PV2, Ом;

R_P —входное сопротивление измерителя Р, Ом;

R_B — сопротивление нагрузки, установленное в ТУ на ОУ конкретных типов, Ом.

Допустимое отклонение сопротивления резисторов Р₂ и Rs должно быть в пределах ±0,5 %.

2.6.    Емкость конденсатора (Ci) в фарадах выбирают из условия

~-<0,01 Я..    (6)

Z ъ J||Сг 1

Допустимое отклонение емкости конденсатора С\ должно быть в пределах ±5 %.

2.7.    Емкость конденсатора (С₂) в пикофарадах выбирают из условия

С^=С_И— C„—Cpv2—Ср,    (7)

где С_и — емкость нагрузки, установленная в ТУ на ОУ конкретных типов, пФ;

Си — паразитная емкость монтажа выходной цепи проверяемого ОУ, пФ;

Cp_V2 — входная емкость измерителя PV2, пФ;

С_Р — входная емкость измерителя Р, пФ.

Допустимое отклонение емкости конденсатора С₂ должно быть в пределах ±2%.

2.8.    Измеритель переменного напряжения PV1 должен обеспечивать измерение напряжения Ч\ в вольтах на выходе источника G1 с погрешностью в пределах ±4 % в диапазоне частот от

fa ДО /в-

2.9.    Измеритель переменного напряжения PV2 должен обеспечивать измерение напряжения U₂ в вольтах на выходе прове-

ГОСТ 23089.16-90 С. 4

ряемого ОУ с погрешностью в пределах ±4 % в диапазоне частот ОТ fa ДО /в.

2.10 Измеритель разности фаз Р должен обеспечивать измерение разности фаз между входным и выходным напряжением проверяемого ОУ в диапазоне от 0° до 180° с погрешностью в пределах ±5°.

2.11. Рекомендации по выбору приборов для автоматизированных измерений запаса устойчивости по фазе ОУ приведены в приложении 1.

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1.    Подключают ОУ к измерительной установке.

3.2.    На ОУ подают напряжение питания от иоочников G2 и

G 5.

3.3.    От источника G1 подают переменное напряжение с частотой, равной fa.

Напряжение U\ на выходе источника GI контролируют измерителем PV1, а напряжение U₂ на выходе ОУ — измерителем PV2.

3.4.    Плавно увеличивают частоту переменного напряжения источника G1 до выполнения условия

U, = U₂.    (8)

3.5.    Регистрируют частоту входного переменного напряжения, равную частоте единичного усиления fi проверяемого ОУ, и измеряют на этой частоте измерителем Р разность фаз между входным и выходным напряжением проверяемого ОУ <р.

3.6.    Запас устойчивости по фазе проверяемого ОУ (фо) рассчитывают по формуле

_?0=180°-ф.    (9)

При фо = 0 возникают автоколебания.

Рекомендуемый затас устойчивости по фазе

с?₀>45°.    (10)

4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИИ

4.1. Показатели точности измерения запаса устойчивости по фазе ОУ должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.

Интервал, в котором с установленной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения, определяют по формулам приложения 2.

С. 5 ГОСТ 23089.16-90

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Реко лендуемое

РРЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ПРИБОРОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ

ПО ФАЗЕ ОУ

В качестве измерителей переменного напряжения PV1 и PV2, измерителя разности фаз Р, а также источника переменного *»алрчжения G1 рекомендуется применять приборы, имеющие выход на шину lEgE—488

Для автоматизированного измерения запаса Устойчивости го фазе ОУ рекомендуется применять приборы следующих тичоц ВЗ— 63, В7—34, ФК2—39, Г4—174, Г4—179 или аналогичные.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧHQcTH ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАСА УСТОЙЧИВОСТИ ПО ФАЗЕ ОУ

1. Составляющие погрешности измерения

1.1. Погрешность (бЦ, вызванную погрешностц_ю установления и поддержания частоты переменного напряжения источника Cjj_t рассчитывают по формуле

»l=*/op    (П)

где б;относительная погрешность установления и поддержания частоты переменного напряжения источника G1 1 *2. Погрешность (62), вызванную неточностью установления н поддержания напряжения питания ОУ, рассчитывают по фор_Му_Ле

»

?о min

где Д<Ро1 — значение изменения запаса устойчивости по фазе, вызванное неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ,... Фошт — минимальное значение запаса устойчиь_{ости П}о фазе проверяемого ОУ. •

13 Погрешность (б₃). вызванную конечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУ с отрицательной обра_тной связью Ку.иос рассчитывают по формуле

(13)

где Ф02 “ значение изменения запаса устойчивости _п0 фазе, вызванное конечным значением коэффициента усиление /(_{у U0L} схемы включения ОУ, °.

ГОСТ 23089.16-90 С. 6

1.4. Погрешность (6<), вызванную отклонением coupon проверяемого ОУ, рассчитывают по формуле

*    Д?¹*

о₄—    »

ml.i

где Л<Гоз—значение изменения запаса устойчивости по фазе, вызванное отклонением сопротивления нагрузки проверяемого ОУ,... °.

1.5. Погрешность (б₅), вызванную отклонением емкости нагрузки С_я проверяемого ОУ, рассчитывают по формуле

(15)

где Дфо« — значение изменения запаса устойчивости по фазе, вызванное откло неннем емкости нагрузки проверяемого ОУ,...°.

1 б Погрешность (бв), вызванную шумовыми параметрами проверяемого ОУ, определяют экспериментально статистической обработкой результатов измерений конкретных типов ОУ.

J 7. Погрешность (6₇), вызванную погрешностью измерителя PVJ, рассчитывают по формуле

*    (15)

погрешность измерителя переменного напряжения вызванную погрешностью измерителя PV2, рассчи-

Ъй=Ьрщ,    (17)

где Лрv2 — относительная погрешность измерителя переменного напряжения PV2.

19 Погрешность (69)» вызванную погрешностью измерителя Р, рассчитывают по формуле

&9=Ор,    (18)

где <>я — относительная погрешность измерителя разности фаз Р.

2. Погрешность измерения

2.1. Интервал (б_Е), в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения запаса устойчивости по фазе, рассчитывают по формуле

(19)

где Л'е — коэффициент, зависящий от закона распределения погрешности измерения и установленной вероятности Р₂.

К 2,97 для нормального закона распределения и Р% «= 0,997; К\ и К2 — коэффициенты, зависящие от законов распределения частных погрешностей. Для частной погрешности с нормальным законом распределения К] «2,97. Для частной погрешности с равномерным законом ропределения /С?~1,72.

С. 7 ГОСТ 23089.16-90

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    РАЗРАБОТЧИКИ

А. К. Атанасян, А. В. Би.пынтейн, В. А. Зайко, М. Н. Коробкова, Е. Г. Татевосян, И. А. Туманова

2.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 30.03.90 № 698

3.    Срок проверки — 1995 г. Периодичность проверки — 5 лет

4.    В стандарт введен международный стандарт МЭК 47 (ЦБ) 186, ноябрь 1987 г.

5.    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Редактор Т. С. Шеко Технический редактор М И Максимова Корректор Е. И. Морозова

Сдано в наб 13 04 90 Подп в печ 07 07 90 0.5 уел п л 0,5 уел кр -ОТТ 0.44 уч иэд л. Тир. 10 000_ Цена    10    к.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов. 123557, Москва, ГСП, Новопресненский пер., 3 Тип «Московский печатник». Москва. Лялин пер . 6. Зак. 1803