ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

ГОСТ 23089.17-90

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMHTFT СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 621.3.049.77.083:006.354    Группа    Э2Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Методы измерения входного и выходного сопротивлений операционных усилителей

Integrated circuits Methods of measuring input and output resistances of operational amplifiers

ОКП 62 3100

Срок действия с 01.07.91 до 01.07.96

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения входного (дифференциального) сопротивления /?_вх и выходного сопротивления /?_вЫХ операционных усилителей (далее — ОУ).

Общие требования и требования безопасности — по ГОСТ 28089.0.

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

1.1.    Условия и режим измерений

1.1.1.    Метод основан на двух измерениях отношения выходного напряжения ОУ к пропорциональному входному напряжению в суммирующей точке с при заданном значении частоты входного переменного напряжения при включении ОУ без добавочных резисторов во входных цепях и с включенными резисторами во входных цепях, а также последующим вычислением входного сопротивления ОУ.

1.1.2.    Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в технических условиях (ТУ) на ОУ конкретных типов

1.2.    Аппаратура

1.2.1.    Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже.

1.2.2.    Сопротивления резистора (Re = R4) в омах выбирают из условия

/?3<0,01/?_В,_П1П) (1)

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1990

ГОСТ 23089Л7—90 С 11

пределения /Ci == 2,97» Для частной погрешности с равномерным законом распределения /(2=1,72.

2 2 Интервал, в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения выходного сопротивления ОУ, рассчитывают по формуле

С. 12 ГОСТ 23089.17-90

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    РАЗРАБОТЧИКИ

А. К. Атанасян, А. В, Бильштейн, 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 748—3—86

5.    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Редактор Т. С. Шеко

Технический редактор Л А. Теребинкина Корректор В. С. Черная

Сдан© в иаб. 20 04 90 Подп в печ 02 07 90    1,0    уел    п    л

0,70 уч.-нзд, л.    Тир.    10    000

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123557, Москва, ГСП, Новопресненскнй пер,, 3 Тип. «Московский печатник». Москва, Лялин пер., 6. Зак. 1834

С. 2 ГОСТ 23089.17-90

DA—проверяемый ОУ, G/—источник переменного напряжения; G2 и G3—источники постоянного напряжения; А—вспомогательное устройство балансировки (ВУБ); PV1, PV2—измерители переменного напряжения; RJ, R7—суммирующие резисторы; R2, R3—резисторы входного делителя напряжения, R4— симметрирующий резистор; R5, R6—добавочные резисторы, R3—резистор нагрузки проверяемого ОУ; /?£—входной резистор ВУБ L1 - разделительный конденсатор С2 — конденсатов цепи обратной связи ВУБ; SA1—SA3—устройства коммутации; al—инвертирующий вход; а2—неинвертирующий вход; с—суммирующая точка

где/?_вниш—минимальное значение входного сопротивления проверяемого ОУ, Ом.

1.2.3. Сопротивления резисторов (Я, Я₇ и Яг) в омах выбирают из следующих условий

/1    ^аЧ~^зЧ~^7    ,■    U‘ вых шах    /п\

^Лмтах* ₀    ^    ~    >    (Л)

A3    Z

где U_CMmax — абсолютное максимальное значение напряжения смещения нуля проверяемого ОУ, В;

U' выхтах— абсолютное максимальное значение выходного напряжения вспомогательного устройства балансировки Л, В.

--j-j-j— >Roi,    (3)

R_PV, ⁺ Яа+Rz ⁺ Ri

где Rpvi — входное сопротивление измерителя PVl, Ом;

ГОСТ 23089.17-90 С 3

Rgi — минимальное допустимое сопротивление нагрузки источника переменного напряжения G1, Ом.

-Г-j—>w.    w

Rpv1    Ri

где R'_a— минимальное допустимое сопротивление нагрузки ВУБ, Ом.

1.2.4 Сопротивления резистора (/?5=#б) в омах выбирают из условия

R^—Rh^Rbjs. mln<    (5)

Допустимое отклонение сопротивления резисторов Rs и #в должно быть в пределах ±1 %.

1.2.5. Сопротивление резистора (Rs) в омах выбирают из условия

R& Rn    Rpv2    Ra

где R_H—сопротивление нагрузки, установленное в ТУ на ОУ конкретных типов, Ом;

Rpv2—входное сопротивление измерителя PV2 на частоте /о. Ом;

Ra — входное сопротивление ВУБ на частоте fo. Ом.

1.2.6.    Сопротивление резистора (Ra) в омах выбирают из условия

Я₀>2Я_Н'.    (7)

1.2.7.    Допустимые отклонения сопротивления резисторов Ri— J?4, /?7—Ra должны быть в пределах ±0,5 %.

1.2.8.    Источник переменного напряжения G1 должен обеспечивать установление и поддержание на время измерения переменного напряжения синусоидальной формы Ui, установленного в ТУ на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ±3 %. Частоту (f₀) в герцах переменного напряжения источника G1 выбирают из условия

/о</срз,    (8)

где f_срз — частота среза проверяемого ОУ, Гц

Нестабильность по напряжению источника переменного напряжения G1 за время измерения не должна превышать ±2%.

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

ГОСТ 28089.17-90 С. Б

1.2.15. Рекомендации по выбору приборов для автоматизированных измерений входного сопротивления ОУ приведены в приложении 1

1.3. П од гот о в ка и проведение измерений

1.3.1.    Подключают ОУ к измерительной установке.

1.3.2.    На ОУ подают напряжение питания от источников G2 a G3.

1.3.3.    При замкнутых устройствах коммутации SA1—5ЛЗ подают от источника G1 переменное напряжение U\ с частотой fa.

1.3.4.    Измеряют напряжение U'_c в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение У_вых на выходе ОУ измерителем PV2.

1 3.5. Размыкают устройства коммутации SA1 и SA2.

1.3.6. Измеряют напряжение U"_c в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение £/"_ых на выходе ОУ измерителем PV2.

1.4.    Обработка результатов

1.4.1.    Значение входного сопротивления R вх в омах рассчитывают по формуле

/?»=-—²т-.    (И)

^вы ,-^ис    _х

U'c-Vвых

1.5.    Показатели точности измерений

1.5.1.    Показатели точности измерения входного сопротивления проверяемого ОУ должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.

Интервал, в котором с установленной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения, рассчитывают по формулам, приведенным в приложении 2

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

2.1.    Условия и режим измерения

2.1.1.    Метод основан на двух измерениях отношения выходного напряжения ОУ к пропорциональному входному напряжению в суммирующей точке с при заданном значении частоты входного переменного напряжения при включении ОУ без резистора нагрузки и с включенным резистором нагрузки, а также последующим вычислением выходного сопротивления ОУ.

2.1.2.    Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.

2.2.    Аппаратура

2,2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на чертеже (см*

I. 1.21).

2.2.2.    Сопротивления резисторов Ri—Re, R₇ и Rg в омах должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.2—1.2.4 и 1.2.6, 1.2.7.

2.2.3.    Резисторы /?₅ и Re и устройства Коммутации SA1 и SA2 исключают из схемы измерительной установки в случае измерения только выходного сопротивления ОУ При этом соединяют вход Й1 проверяемого ОУ с точкой соединения резисторов R2 и R₃, а вход а₂ — с резистором /?4.

2.2.4.    Сопротивление резистора R& в oi^ax выбирают из условия

вых шах»    (15)

где Rabixmax—максимальное значение выходного сопротивления ОУ, Ом.

Допустимое отклонение сопротивления резистора R& должно быть в пределах ±0,5 %.

2.2.5.    Источник переменного напряжения G1 должен обеспечивать установление и поддержание на время измерения значений перрменнпгп напряжения РИнугпчдял£#,ой формы С ПО-грешностью в пределах ±3 % на частоте /о.

Значение переменного напряжения ф\) _в вольтах выбирают из условия

U, </?

Н^вых тах>    (16)

где /_Выхmax— максимальный допустимый ток нагрузки проверяемого ОУ, А.

Частота fo должна удовлетворять условию (8).

2.2.6.    Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны удовлетворять требованиям п. 1 2.9.

2.2.7.    Емкости конденсаторов С\ и С₂ должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.10 и 1.2.11.

2.2.8.    Измерители переменного напряжения PV1 и PV2 должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.12 и 1.2.13 Входное сопротивление измерителя PV2 должно удовле'гворять дополнительному условию

/?ВХ РК2 > 200/?_вых max    (17)

где R_Bxpv2 — входное сопротивление измерителя PV2 на частоте fo. Ом.

2.2.9.    Вспомогательный усилитель балансировки А должен удовлетворять требованиям п. 1.2.14.

Входное сопротивление ВУБ А должнс удовлетворять дополнительному условию

Ra>2Q0R

вых шах»    (18)

где R_a — входное сопротивление ВУБ на частоте fo, Ом.

ГОСТ 23089.17-90 С. 7

При исключении ВУБ, резистора R$ и конденсатора С₂ из схемы измерительной установки требования п. 2.2.4 к сопротивлению резистора R% не изменяются

2.2.10. Рекомендации по выбору приборов для автоматизированных измерений выходного сопротивления ОУ приведены е приложении 1.

2.3. Подготовка к проведению измерений

2.3.1.    Подключают ОУ к измерительной установке.

2.3.2.    На ОУ подают напряжение питания от источников G2

2.3.3.    От источника G1 подают переменное напряжение U\ с частотой /о при замкнутых устройствах коммутации SA1, SA2 и разомкнутом SA3.

2.3.4.    Измеряют напряжение U'_c в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение f/'_HX на выходе ОУ измерителем

2.3.5. Замыкают устройство коммутации SA3.

2.3.6. Измеряют напряжение U I в суммирующей точке с измерителем PV1 и напряжение £/"_ых на выходе ОУ измерителем PV2.

2.4. Обработка результатов измерений 2.4.1. Значение выходного сопротивления ОУ (R_Bux) в омах рассчитывают по формуле

(19)

2.5. Показател и точности измерения 2.5.1. Показатели точности измерения выходного сопротивления проверяемого ОУ должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.

Интервал, в котором с установленной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения, рассчитывают по формулам, при* веденным в приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ПРИБОРОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ ОУ

В качестве измерителей PV1 и PV2, а также источника переменного напряжения G1 рекомендуется применять приборы, имеющие выход на шину IEEE 488. Для автоматизированного измерения входного и выходного сопротивлений ОУ рекомендуется применять следующие типы приборов: ВЗ—63, В7—34, ГЗ— 119> ГЗ—122 или аналогичные.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИИ

1. Составляющие погрешности измерения

1 1. Погрешность (б*), вызванную неточностью установления и поддержания переменного напряжения источника G1, определяют по формуле

h=bUou    (20)

где &Vof — относительная погрешность установления и поддержания переменного напряжения источника GJ

1.2. Погрешность (б₂), вызванную неточностью установления и поддержания частоты переменного напряжения источника G1 для метода 1, рассчитывают по формуле

8₂=~^,    (21)

^вх min

где ARbxi — значение изменения входного сопротивления, вызванное неточностью установления и поддержания частоты переменного напряжения, Ом;

Rsxmin—минимальное значение входного сопротивления проверяемого ОУ, Ом.

1 3. Погрешность (б₃), вызванную неточностью установления и поддержания частоты переменного напряжения источника G1 для метода 2, рассчитывают по формуле

А/?вых 1

У

*вых min

где Д#_Вых1— значение изменения выходного сопротивления, вызванное неточностью установления и поддержания частоты переменного напряжения, Ом

ГОСТ 25089.17-90 С. 9

Rant тт — минимальное значение выходного сопротивления проверяемого

ОУ, Ом

1 4 Погрешность (<%), вызванную неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ при измерении входного сопротивления, рассчитывают по формуле

(23)

где &Rbx2—значение изменения входного сопротивления, вызванное неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ, Ом

1.5. Погрешность (65), вызванную неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ при измерении выходного сопротивления, рассчитывают по формуле

2

^вых min

тде Л#вых2—значение изменения выходного сопротивления, вызванное неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ, Ом

16 Погрешность (6б), вызванную конечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУ с отрицательной обратной связью К_У г о с при измерении входного сопротивления, рассчитывают по формуле

8₆=—(25)

^вх min

где ДЯвхз—значение изменения входного сопротивления, вызванное конечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУ, Ом

1 7 Погрешность (6₇), вызванную конечным значением коэффициента уси* ления /С_У о ос схемы включения ОУ при измерении выходного сопротивления, рассчитывают по формуле

8₇= ДЯвых^    (26)

^вых min

где \Явыхз — значение изменения выходного сопротивления, вызванное ко* нечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУ, Ом

18 Погрешность (6₈), вызванную отклонением сопротивления нагрузки R_u проверяемого ОУ при измерении входного сопротивления, рассчитывают по фор* муле

А/?ВХ*

⁸” /?

г^вх min

где Д#вх4 — значение изменения входного сопротивления, вызванное откло* нением сопротивления нагрузки проверяемого ОУ, Ом 1 9 Погрешность (б₉), вызванную допустимым отклонением сопротивление добавочных резисторов R$ и Re, рассчитывают по формуле

8j=28/?,    (28)

где 6/? — допустимое отклонение сопротивления резисторов Rs и Re