ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ. КОММУТАТОРЫ И КЛЮЧИ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ Москва
УДК 821.3.049.77:006.354 Группа 929
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ стандарт СОЮЗА ССР
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ. КОММУТАТОРЫ и ключи
Методы измерения электрических параметров
Integrated circuits. Multiplexers and switches. Methods for measuring electric parameters
ОКП 63 3000
Срок действия с 01.01.90 до 01.01.95
Настоящий стандарт распространяется на микросхемы класса коммутаторов и ключей и устанавливает требования для методов измерения электрических параметров (далее — параметров) микросхем.
Термины, определения и буквенные обозначения — по ГОСТ 19480-89 и нормативно-технической документации.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Условия и режим измерений
1.1.1. Условия измерений должны соответствовать ГОСТ 20.57.406—81 и требованиям, приведенным в стандартах или технических условиях (далее — ТУ) на микросхемы конкретных типов. Измерения проводят при температуре окружающей среды или при температуре на корпусе (теплоотводе), установленной в ТУ на микросхемы конкретных типов.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.1.2. Электрический режим (тестовые напряжения и токи), количество источников постоянного и (или) импульсного напряжения (тока), последовательность подачи напряжений и токов (при необходимости), полярность источников напряжения (тока) должны соответствовать установленным в ТУ на микросхемы конкретных типов.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
© Издательство стандартов, 1988 © Издательство стандартов, 1990 Переиздание с Изменениями
1.1.3. Выводы, а также аналоговые входы и выходы микросхемы, не включенные в измерительную цепь, допускается подключать к общей шине.
(Введен дополнительно, Изм. № 2).
1.2. Аппаратура
1.2.1. Средства измерений должны соответствовать требованиям ГОСТ 22261-82 и требованиям, установленным в настоящем стандарте. При этом для нестандартизованных средств измерений испытания на климатические и механические воздействия, а также испытания на надежность допускается не проводить.
1.2.2. Для защиты микросхем от перегрузок, возникающих под действием переходных процессов в цепях коммутации измерительных установок, статического электричества и паразитного самовозбуждения, измерительные установки должны быть снабжены устройствами защиты, исключающими возможность выхода микросхем из строя. Введение устройства защиты не должно приводить к нарушению режимов и к увеличению установленной погрешности измерения.
1.2.3. Коэффициент пульсации источников постоянного напряжения (тока) не должен выходить за пределы ±1%. Источники постоянного напряжения (тока) должны обеспечивать и поддерживать напряжение (токи) на выводах микросхемы с погрешностью в пределах ±1%.
1.2.4. Источники переменного и импульсного напряжения (тока) должны обеспечивать и поддерживать напряжения (токи) на выводах микросхемы с погрешностью в пределах ±5%.
1.2.5. Погрешность измерительных установок должна соответствовать требованиям, установленным в настоящем стандарте. В измерительных установках, электрические структурные схемы которых приведены в настоящем стандарте, допускается дополнительно включать или исключать измерительные приборы и другие элементы, а также изменять места их подключения. Эти уточнения не должны изменять метод и погрешность измерения.
1.2.6. Нестабильность напряжения (тока) источников питания, вызванная изменениями напряжения электрической сети и окружающей температуры, для источников постоянного напряжения (тока)—в пределах ±1%, для источников переменного и импульсного напряжения (тока)—в пределах ±2%.
1.2.7. Методы измерения электрических параметров микросхем должны содержать требования к основной погрешности измерительных приборов и (или) установок. Основная погрешность не должна включать составляющую погрешности, связанную с дистанционными измерениями.
1.3. Показатели точности измерения
1.3.1. Показатели точности измерения приводят в методах измерения, приведенных в настоящем стандарте.
1.3.2. Погрешность измерения включает частные которые рассчитывают по формулам:
bt=aib(xi),
* ь,Нх,)
‘ — •
где б/ —частная погрешность /-го источника погрешности; at —относительный коэффициент влияния;
6/ — абсолютный коэффициент влияния; f>(xt )—относительная погрешность /-го источника погрешности; Л(х, )—абсолютная погрешность /-го источника погрешности; у —значение измеряемого параметра.
1.3.3. Коэффициенты влияния определяют аналитически или экспериментально по зависимостям измеряемого параметра от параметра i-го источника погрешности по формулам:
(3)
(4)
где А'у, А'х, —приращение соответственно измеряемого параметра и параметра /-го источника погрешности (графически отношение приращений численно равно тангенсу угла наклона касательной); х,0 , Уо — значение соответственно параметра /-го источника погрешности и измеряемого параметра в точке измерения.
При нелинейной зависимости измеряемого параметра от параметра /-го источника погрешности коэффициент влияния определяют в точке с наибольшей крутизной.
1.4. Требования безопасности
1.4.1. Общие требования безопасности к проведению измерений параметров коммутаторов и ключей—по ГОСТ 12.3.019-80.
1.4.2. Требования безопасности при выполнении защитного заземления или зануления измерительных установок — по ГОСТ 12.1.030—81.
1.4.3. Требования безопасности к конструкции измерительных установок должны соответствовать требованиям, установленным в ГОСТ 12.2.007.0-75, стандартах или ТУ на приборы и измерительные установки и «Правилах устройства электроустановок», утвержденных Госэнергонадзором.
1.4.4. Требования безопасности к конструкции измерительных
установок должны соответствовать требованиям, установленным в ГОСТ 12.2.007.0-75, стандартах или ТУ на приборы и измери
тельные установки и «Правилах устройства электроустановок», утвержденных Госэнергонадзором.
С. 4 ГОСТ 27780-88
1.4.5. Требования безопасности к проведению измерений параметров на измерительно-вычислительных комплексах — по ГОСТ 22261-82.
2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ОТКРЫТОМ СОСТОЯНИИ И ОСТАТОЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
2.1. Принцип измерения
Метод основан на измерении напряжения между аналоговым входом и выходом открытого канала микросхемы при заданном значении тока.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 1.
Черт. 1
2.2.2. Погрешность измерителя напряжения PV не должна выходить за пределы ±1% при £/>500 мВ и ±2%—при £/< <500 мВ.
Входное сопротивление измерителя напряжения PV (Rbxpv) должно удовлетворять условию
Явх PV max» (5)
где Яотктах —максимальное значение сопротивления в открытом состоянии измеряемой микросхемы.
Измеритель RV может быть проградуирован в единицах сопротивления.
ГОСТ 27780—М С. 5
2.3. Подготовкам проведение измерений
2.3.1. К измерительной установке подключают микросхему.
2.3.2. От источников G1—G5 подают режим, указанный в ТУ на микросхемы конкретных типов.
2.3.3. Измерителем напряжения PV определяют напряжение U между аналоговым входом и выходом. Напряжение U является остаточным напряжением микросхемы.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
2.3.4. Измерения проводят для всех каналов микросхемы.
2.4. Обработка результатов
Сопротивление (#от|[) микросхемы в открытом состоянии рассчитывают по формуле
, (6)
где / — ток, задаваемый источником постоянного тока G5;
U — см. п. 2.3.3.
2.5. Показатели точности измерения
Погрешность измерения сопротивления в открытом состоянии
микросхемы — в пределах ±5% с вероятностью 0,95. При значении измеряемого параметра <5 Ом погрешность измерения — в пределах ±10% с вероятностью 0,95.
Расчет показателей точности измерения сопротивления в открытом состоянии приведен в приложении 1 (разд. 1).
3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТОКОВ УТЕЧКИ АНАЛОГОВОГО ВХОДА И ВЫХОДА
3.1. Принцип измерений
Метод основан на измерении поступающего от источников напряжения тока утечки, протекающего через аналоговый вход (выход) при закрытом канале.
3.2. Аппаратура
3.2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 2.
3.2.2. Погрешность измерителей тока РА1 и РА2 не должна выходить за пределы ±1% при значении измеряемого параметра более 10 мА, ±5%—при значении в интервале от 100 нА до 10 мА, ±7% —при значении до 100 нА.
3.3. Подготовка и проведение измерений
3.3.1. К измерительной установке подключают микросхему.
3.3.2. От источников напряжения G3—G5 подают режим, указанный в ТУ на микросхемы конкретных типов.
3.3.3. На управляющие входы подают от источников напряжения G1 и G2 заданную в ТУ на микросхемы конкретных типов комбинацию напряжения, обеспечивающую закрытое состояние измеряемого канала.
С. б ГОСТ 27780-8S
3.3.4. Ток утечки аналогового входа измеряют измерителем тока РА1, ток утечки аналогового выхода — измерителем тока РА2.
3.3.5. Измерение проводят для всех каналов микросхемы. Допускается измерять ток утечки при параллельном соединении аналоговых входов (выходов), что указывается в ТУ на микросхемы конкретных типов.
3.4. Показатели точности измерения
Погрешность измерения тока утечки аналогового входа (выхода) микросхемы — в пределах ±10% с вероятностью 0,95. При значении измеряемого параметра ^10 нА — в пределах ±15% с вероятностью 0,95.
Расчеты показателей точности измерения тока утечки аналогового входа и тока утечки аналогового выхода приведены в приложении I (разд. 2, 3).
4. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО ТОКА ВЫСОКОГО И НИЗКОГО УРОВНЕЙ УПРАВЛЯЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ
4.1. Принцип измерений
Метод основан на измерении тока, протекающего через управляющий вход микросхемы, при подаче на него высокого или низкого уровня управляющего напряжения.
4.2. Аппаратура
ГОСТ 27780-88 С. 7
4.2.1. Измерение следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 3.
42.2. Погрешность измерителя тока РА не должна выходить за пределы ±1% при значении измеряемого параметра более 10 мА, ±5%—при значении в интервале от 100 нА до 10 мА, ±7% — при значении до 100 нА.
Черт. 3
4.3. Подготовка и проведение измерений
4.3.1. К измерительной установке подключают микросхему.
4.3.2. От источника напряжения G2 подают напряжение, указанное в ТУ на микросхемы конкретных типов.
4.3.3. От источника G1 на управляющий вход подают соответственно напряжение высокого или низкого уровня, указанное в ТУ на микросхемы конкретных типов.
4.3.4. Входной ток высокого уровня управляющего напряжения или входной ток низкого уровня управляющего напряжения измеряют измерителем тока РА.
4.3.5. Измерение проводят для всех управляющих входов микросхемы. Допускается измерять входной ток высокого (низкого) уровня управляющего напряжения при параллельном соединении управляющих входов, что указывается в ТУ на микросхемы конкретных типов.
4.4. Показатели точности измерения
Погрешность измерения входного тока высокого (низкого) уровня управляющего напряжения микросхемы—в пределах
j± 10% с вероятностью 0,95.
Расчет показателей точности измерения входного тока высокого (низкого) уровня управляющего напряжения приведен в приложении 1 (разд. 4).
С. 8 ГОСТ 27780-88
5. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА ПОТРЕБЛЕНИЯ, ТОКА ПОТРЕБЛЕНИЯ ПРИ НИЗКОМ И ВЫСОКОМ УРОВНЯХ УПРАВЛЯЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ
5.1. Принцип измерения
Метод основан на измерении тока, протекающего через вывод питания микросхемы, при подаче на управляющие входы переменного (импульсного) напряжения, напряжения низкого или высокого уровней.
5.2. Аппаратура
5.2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 4.
DA — измеряемая микросхема; INI,
IN 2.....IN £ — управляющие входы;
U — вывод питания. G2 — истопим» постоянного напряжения, GI — источник постоянного или импульсного напряжения. РА — измеритель тока
5.2.2. Погрешность измерителя тока РА не должна выходить за пределы ±3%.
5.3. Подготовка и проведение измерений
5.3.1. Подключают микросхему к измерительной установке.
5.3.2. От источника напряжения G2 подают на вывод питания напряжение, указанное в ТУ на микросхемы конкретных типов.
5.3.3. От источника напряжения G1 подают на управляющие входы переменное (импульсное) напряжение, напряжение низкого или высокого уровня, указанное в ТУ на микросхемы конкретных типов. При измерении тока потребления в ТУ на микросхемы конкретных типов дополнительно указывают комбинацию управляющих напряжений низкого и высокого уровней или частоту управляющего напряжения.
5.3.4. Ток потребления, ток потребления при низком и высоком уровнях управляющего напряжения измеряют измерителем тока РА.
5.3.5. Измерения проводят для всех выводов питания или в общем проводе микросхемы, что указывают в ТУ на микросхемы конкретных типов.
5.3.6. Потребляемую мощность (Рпот) рассчитывают как сумму произведений токов потребления на напряжение источника питания всех выводов питания микросхемы по формуле
Рпот=^пот, tAi, "ГIнот, Uа, -("•••» (/)
где /„от,, /пот, —токи потребления;
Uп,, Сп,— напряжения источников питания.
ГОСТ 27780-88 С. 9
5.4. Показатели точности измерения
Погрешность измерения тока потребления, тока потребления при низком и высоком уровнях управляющего напряжения микросхем— в пределах ±5% с вероятностью 0,95.
Расчет показателей точности измерения тока потребления при низком и высоком уровнях управляющего напряжения приведен в приложении 1 (разд. 5).
в. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ВКЛЮЧЕНИЯ, ВЫКЛЮЧЕНИЯ И ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ
6.1. Принцип измерения
Метод основан на измерении интервала времени между импульсами управляющего и выходного напряжений при заданных уровнях отсчета.
Черт. 5
6.2. Аппаратура
6.2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 5.
6.2.2. Значения амплитуды верхнего и нижнего уровней импульса, длительности импульса, длительности фронта и (или)
