УДК 621 3 049 77.083:006 354    Группа    Э2в

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Метод измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение и э. д. с. смещения нуля операционных усилителей

Integrated circuits. Method of measuring

the power sources instability effect on the operational amplifiers zero drift voltage and emf

ОКП 62 31C3

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

с 01.01 84

Проверен в 1988 г. Постановлением Госстандарта СССР от 28.06 88 № 2430 срок действия продлен

до 01 01 94

Настоящий стандарт распространяется на операционные усилители (ОУ) и устанавливает метод измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение и э. д. с-смещения нуля Кьл, и, п.

Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089.0-78.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания (см. приложение 1).

1. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИИ

1.1.    Метод основан на изменении напряжения одного из источников питания или обоих источников питания одновременно и измерении приращения напряжения на выходе вспомогательного устройства балансировки (ВУБ) с последующим вычислением коэффициента влияния нестабильности источников питания ОУ.

1.2.    Электрический режим и условия измерений должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

Издание официальное

Переиздание, Май 1991 г.

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР

ГОСТ 23089.7-83 С. 2

2. АППАРАТУРА

2.1. Электрическая структурная схема измерительной установки приведена на чертеже.

Т>А — проверяемый ОУ; G1,    G2,    G3,    G4,    G5    — источники постоянного напряжения, DS — устройство выборки и хранения; PVJ, PV2, PV3 — измерители постоянного напряжения, Rjt R2, R3, R4, R5, R6 — резисторы измерительной схемы at — инвертирующий вход, а2 — неинвертирующий вход; St, S2, S3, S4 — коммутирующие устройства; А — вспомогательное устройство балансировки (ВУБ)

2.2.    Источники постоянного напряжения G1 и G2 должны обеспечивать установку и поддержание напряжений питания [/ + и U~ , установленных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ± 1 %.

2.3.    Источники постоянного напряжения G<? и G4 должны обеспечивать установку и поддержание на время измерения напряжений AU'_n и АС/" , установленных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов с такой точностью, чтобы разность |Д{/_п —А1Г | за время измерения не изменялась бы более чем на ±1 %.

2.4.    Источник постоянного напряжения G5 должен обеспечивать установку и поддержание на время измерения напряжения U_Вых на выходе проверяемого ОУ, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ± 1 %. Источник постоянного напряжения G5 исключают из схемы измерительной установки, если в стандартах или технических условиях на ОУ не установлены конкретные требования к выходному напряжению проверяемого ОУ. При этом вход ВУБ, подключенный к G5, необходимо заземлить.

55

2.5.    Измерители PV1, PV2 и PV3 должны обеспечивать измерение напряжений U_xi, U_x2\ AU'_a , A£/"    с такой точностью, при ко

торой погрешность определения разности напряжений \U_XX—U_x2\ и |АU_n —AU"_a | должна быть в пределах ±2 %, где 0_Х1 и U_x2— выходные напряжения проверяемого ОУ для первого и второго измерений соответственно.

2.6.    Значение сопротивления резистора Ri = R^>2 следует выбирать из условия

Ю0/?_п,тах ^0,0005Я_ВХ,    (1)

где R_n, max — максимальное значение контактных сопротивлений переключателей и разъемов, используемых в измерительной установке;

R_BX — входное дифференциальное сопротивление проверяемых ОУ.

Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R1 и R2 должны быть в пределах ±0,5 %.

27. Значение сопротивления резистора Rs=R* следует выбирать из условия

—^ ⁴ •|^см,гпах“ЬД^п4^-^вл,и,п,шахЦ"^з1^вх,шах|^<С|^_{вых тах} |.    (2)

где Uсм, шах — максимальное значение напряжения (э. д. с.) смещения нуля ОУ;

A t/_n — значение изменения напряжения питания;

/Свл, н, п, max — максимальное значение коэффициента влияния нестабильности источников питания ОУ;

А/вх, шах — максимальное значение разности входных токов ОУ;

С/'вых, шах — максимальное значение выходного напряжения ВУБ.

Если совместно с условием (2) выполняется условие

|^см ,шах Н *|^вх,тах]<^ 10|Д£/_П

*^Свл ,и,п,тах1₃    (3)

то устройство DS из схемы измерительной установки исключают.

При наличии устройства DS дополнительно уточняют значение сопротивления резистора R3—R4 исходя из условия

—^ ³ • |Л^см”Ь^^п'^Свя,и,п,шах|+-^з1^вх,тах1<^_{ВЫХ(тах} |,    (4)

где At/см — нескомпенсированный остаток напряжения (э. д. с.) смещения нуля ОУ.

Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R3 и R4 должны быть в пределах ±0,5 %.

56

ГОСТ 23089.7-83 С. 4

2.8.    Значение сопротивления резистора /?5 = /?е указывают в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов. Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R5 и R6 должны быть в пределах ±0,5 %.

Дополнительно устанавливают требование к допустимому неравенству сопротивлений резисторов R5 и R6

,г>    n t ги АУп'^вп.и.п.тш

|#₆-Я₆|<0,01 * -д7- »    (⁵)

^ вх,ср

где Д/вх, ср — изменение среднего входного тока ОУ при изменении напряжения питания на AU_n.

Авл, и, п, mm — минимальное значение коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение (э. д- с.) смещения нуля.

2.9.    Устройство выборки и хранения DS должно обеспечивать компенсацию напряжения (э. д. с.) смещения нуля проверяемого ОУ и хранение напряжения выборки за время измерения. Дрейф выходного напряжения устройства DS не должен превышать

i\U_DS<0,01 •    •7(вл,„,п,ш₁п-|^_п-^;|,    (6)

где AUds — дрейф выходного напряжения устройства DS\

AU'_n —Д£/"    —    абсолютное    значение изменения напряжения пи

тания ОУ.

Выходное сопротивление устройства DS должно удовлетворять условию

A_Bbix.r>s^0,0lA₄,    (7)

где /?_Вых, ds — выходное сопротивление устройства DS.

2.10. Коэффициент усиления ВУБ выбирают из условия

jf/    100

где К’ ц— коэффициент усиления ВУБ с введенной отрицательной связью. Коэффициент усиления ВУБ при разомкнутой обратной связи должен быть более 60 дБ; Ку, V, min    минимальное значение коэффициента усиления ОУ.

2-11. Измерительные приборы и элементы, указанные в электрической структурной схеме, допускается заменять другими устройствами, выполняющими те же функции и обеспечивающими точность измерений, указанную в настоящем стандарте.

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1.    Подключают ОУ к измерительной установке.

3.2.    Подают напряжения на ОУ от источников постоянного на*

57

С. 5 ГОСТ 23089.7-83

пряжения Gt и G2 и на ВУБ от источника постоянного напряжения G5.

3.3.    При измерении коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения нуля коммутирующие устройства S1 и S2 разомкнуты, а при измерении коэффициента влияния нестабильности источников питания на э. д- с. смещения нуля замкнуты..

3.4.    Компенсируют устройством DS напряжение (э.д.с.) смещения нуля ОУ, для чего устройство DS (при коммутирующих устройствах S3 и S4 в положении 1) включают в режим выборки.

3.5.    Переводят устройство DS в режим хранения.

3.6.    При определении /С£,_и>п положительного источника напряжения G1 переводят устройство коммутации S3 в положение 2.

3.7 От источника постоянного напряжения G3 подают положительное напряжение &U'_n⁺ .

3.8.    Измеряют напряжение AU_n⁺ измерителем PV2.

3.9.    Измеряют напряжение U_x\ на выходе ВУБ измерителем PV1.

3.10.    От источника постоянного напряжения G3 подают отрицательное напряжение Д£/'_п .

3.11.    Измеряют напряжение &U'_n~ измерителем PV2.

3.12- Измеряют напряжение U_x2 на выходе ВУБ измерителем PV1.

3.13.    При определении /С~._и>п отрицательного источника напряжения переводят устройство коммутации S3 в положение 1. a S4 — в положение 2.

3.14.    От источника постоянного напряжения G4 подают отрицательное напряжение At/"~ .

3.15.    Измеряют напряжение АН"- измерителем PV3.

3.16.    Измеряют напряжение U_хз на выходе ВУБ измерителем

PVI.

3-17. От источника постоянного напряжения G4 подают положительное напряжение AU"+ .

3 18. Измеряют напряжение ДН^+ измерителем PV3.

3.19.    Измеряют напряжение U_xi на выходе ВУБ измерителем

PVJ.

3.20.    Для определения К™, и,п при одновременном изменении напряжений источников напряжения G1 и G2 переводят коммутирующие устройства S3 и S4 в положение 2.

3.21.    От источника постоянного напряжения G3 подают поло

жительное напряжение Л£/_п⁺ , а от источника G4—отрицательное напряжение AU    такого значения, чтобы соблюдалось условие

5. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1. Погрешность измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания без учета теплового и временного дрейфа, а также шумовых параметров проверяемого ОУ должна быть в пределах ±10 % с доверительной вероятностью не менее 0,997.

5 2. Суммарную погрешность измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение (э. д. с.) смещение нуля указывают в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

5.3. Определение показателей точности измерения приведено в приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ I Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 23089.7-83 СТ СЭВ 3411—81

ГОСТ 23089 7—83 соответствует п. 3.3 СТ СЭВ 3411—81.

60

ГОСТ 23089.7-83 С. 10

2.8.    Погрешность измерения разности напряжений |Д(/_П'—ди* |— б₃ определяют по формуле

(16)

2.9.    Погрешность 69, вызванную неточностью установки и поддержания напряжений источников напряжения G1 и G3 определяют по формуле

бэ=КДС/_п,    (17)

где К — коэффициент влияния неточности установки и поддержания напряжения G1 и G3;

бU_n — суммарная погрешность установки напряжений источников питания.

2.10.    Погрешность бю, вызванная тепловым и временным дрейфом, оценивают для каждого конкретного типа ОУ.

2.11.    Погрешность бц, вызванную шумовыми параметрами проверяемого ОУ, оценивают статистической обработкой ряда измерений конкретных типов ОУ.

3. Суммарная погрешность

3.1. Суммарная погрешность измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания должна быть в интервале, определяемом по формуле

б₂ =±1б₁|+|б_в|+|/^Л 62+63+64+6^+^^ 63+^9-)'6jo-f6n .    (18)

63