Стр. 1  

12 страниц

Распространяется на усилители операционные и компараторы напряжения и устанавливает метод измерения входных токов, среднего входного тока и разности входных токов.

 Скачать PDF

Переиздание (декабрь 1991 г.) с Изменениями № 1, 2

Оглавление

1 Принцип и условия измерений

2 Аппаратура

3 Подготовка и проведение измерений

4 Обработка результатов

5 Показатели точности измерений

Приложение 1 (справочное) Информационные данные о соответствии ГОСТ 23089.4-83 СТ СЭВ 3411-81

 
Дата введения 01.01.1984
Добавлен в базу 01.09.2013
Актуализация 01.01.2021

Этот ГОСТ находится в:

Организации:

09.09.1983 Утвержден Государственный комитет СССР по стандартам 4165
Издан Издательство стандартов 1983 г.
Издан Издательство стандартов 1992 г.

Integrated cirсuits. Method of measuring the input currents and input bias current of operational amplifiers and voltage comparators

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12

УДК 621 3.049.77.083 006 354    Группа    Э29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГОСТ

23089.4—83

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ Метод измерения входных токов и разности входных токов операционных усилителей и компараторов напряжения

Integrated circuits Method of measuring the input currents and input bias current of operational amplifiers and voltage comparators

ОКП 62 3100

Срок действия с 01 01 84 до 01 01 94

Настоящий стандарт распространяется на усилители операционные (ОУ) и компараторы напряжения (КН) и устанавливает метод измерения входных токов /вхь /Вх2, среднего входного тока /Вх и разности входных токов А/вх.

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

Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода измерения входного тока и разности входных токов (см. приложение 1).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1 ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

I. 1. Метод основан на компенсации падения напряжения от входных токов на резисторах определенного значения, которое устанавливают в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, вспомогательным устройством балансировки (ВУБ) и измерении напряжения на его выходе с последующим вычислением входных токов

1 2. Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

II, 12. (Измененная редакция, Изм. № 1).

Издание официальное ★

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

ГОСТ 23089.4-83 С. 2

2 АППАРАТУРА

2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 1.

При измерении ОУ с одним входом резисторы R2, R4, R6 уст-ройство коммутации S2 и устройство выборки и хранения DS исключают из структурной электрической схемы установки.

DA — проверяемый КН шли ОУ, Л — вспомогательное устрой ство балансировки (ВУБ), Gl, G2, G3 — источники постоянного напряжения, DS — устройство выборки и хранения, PV1, PV2 — измерители посюянного напряжения, Rl, R2, R5, R6 — резисторы делителей напряжения; R3. R4 — токосъемные резисторы, Si, S2 — устройства коммутации, а1 — инверги рующий вход, а2 — неинвертирующий вход

Черт. 1

2.2. При измерении по измерительной установке кроме hxi, 1м, /вх, А/вх параметров Ку и, /Сос.сф допускается соединение проверяемого ОУ или КН и вспомогательного устройства балансировки делителем, приведенным на черт. 2.

Черт 2

31

С. И ГОСТ 23089.4-83

ков постоянного напряжения Gl, G2; а\ (а2) источники напряжения управления устройствами коммутации S1 и S2;

66    — погрешность сигнала на выходе проверяемого ОУ или

КН от наличия эквивалентного выходного напряжения шумов проверяемого ОУ или КН;

67    — погрешность установления и поддержания температу

ры окружающей среды; бв — для измерения с токосъемными резисторами — погрешность сигнала на входе проверяемого ОУ или КН от наличия термо-э.д. с замкнутых контактов устройств коммутации 51, 52, а для измерения с интегрирующими конденсаторами — погрешность установления и поддержания времени интегрирования t„; а\ — коэффициент влияния напряжения питания проверяемого ОУ или КН на измеряемый параметр; а2 — коэффициент влияния напряжения покоя на выходе проверяемого ОУ или КН на измеряемый параметр; аЗ — коэффициент влияния погрешности произведений IbxvRs) 7вх2 • ^?4‘,

Ibxj* -1" и /ВХ2-    ,1й- на измеряемый параметр;

а4 — коэффициент влияния погрешности суммирования сигналов на входе ВУБ на измеряемый параметр; аЪ — коэффициент влияния наличия токов утечки на измеряемый параметр;

аб — коэффициент влияния эквивалентного выходного напряжения шумов проверяемого ОУ или КН на измеряемый параметр;

а7 — коэффициент влияния температуры окружающей среды на измеряемый параметр; а8 — для измерения с токосъемными резисторами — коэффициент влияния наличия термо-э. д. с замкнутых контактов устройств коммутации 51, S2 на измеряемый параметр, а для измерения с интегрирующими конденсаторами — коэффициент влияния времени интегрирования tn на измеряемый параметр.

От К\ до К& — предельные коэффициенты зависящие от закона распределения соответствующей погрешности от 6t до 6в.

Кг = К2 = Кз = Кв = Кб - Кт - Къ = 1,73

к4 = з

(Измененная редакция, Изм. №1,2)

ГОСТ 23089.4-83 С. 12

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 23089 4—83 СТ СЭВ 3411—81

ГОСТ 23099 4—83 соответствует п 2 3 СТ СЭВ 3411—81 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. (Исключено, Изм. № 1).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 09.09.83 № 4165

2.    Срок проверки — 1992 г.

рения входного тока и разности входных токов

4.    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5.    ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕН-

ТЫ

Обозначение НТД на который дана ссыпка

Но\кр пункта

ГОСТ 23089 0—78

Вводная часть


3.    Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода изме

6.    Переиздание (декабрь 1991 г.) с Изменениями № 1, № 2, утвержденными в феврале 1986 г., августе 1989 г. (ИУС 6—86,12—89)

7.    Проверен в 1988 г. Срок действия продлен до 01.01.94 (Постановление Госстандарта СССР от 28.06.88 № 2429)

2.3.    Источники постоянного напряжен*.

печивать установление и поддержание на^ G1 и G2 должны обес-в стандартах или технических условиях движения, установленного типов, с погрешностью в пределах ±1 %. ОУ или RH конкретных

2.4.    Источник постоянного напряжение

установление напряжения покоя на вых(* G3 должен обеспечивать КН, установленного в стандартах или те^ле проверяемого ОУ или или КН конкретных типов, с погрешносуических условиях на ОУ Напряжение источника постоянного    в    пределах    ±1    %•

из условия:    Спряжения    G3    выбирают

при наличии делителя


и.


оз=


«7+«.


■иа


где UG3 U о


(1)

напряжение источника постое напряжение покоя на выходе 1*Нного напряжения G3; установленное в стандартах Доверяемого ОУ или КН, на ОУ или КН конкретных типДи технических условиях при отсутствии делителя


<-'03=<-V

Измерение напряжения источника G3 должно превышать значения

IAG сз|^0,001    in |Л» • Ку.

где AUаз — изменение напряжения иcтoчн^^/’min,

А/Вх, min — минимальное значение разно ка G3;

веряемого ОУ или КН;    ти входных токов про-

Ку, и, min — минимальное значение коэфс

веряемого ОУ или КН.    1>ициента усиления про-

2.5.    Погрешность измерителей PVI, PV

лах ± 1 % •    2 должна быть в преде-

2.6.    Сопротивление резисторов R1 и R

(4) и (5)    2 выбирают из условий

100 R п,тах

</?,< 0,0057?,

R =/?    вх>

D    (5)

где ап> шах — максимальное значение ко    х 7

и соединителей, используемых^тактных сопротивлений

новке;    в измерительной уста-

Rbx — входное дифференциальное

мого ОУ или КН.    :опротивление    проверяе-

Допустимое отклонение сопротивления

жно быть в пределах ±0,5 %.    резисторов RI и R2 дол-

2.7.    Сопротивление резистора R3 выбир

/?з<0,01/?вх.сф,тш, ают из условия


<2!

за время измерения не

(3)


а ют из условия


(6)


ГОСТ 23089.4-83 С. 4

при этом оно должно соответствовать условию (7) при наличии устройства DS

тшг +s+ w;] •    i7)

а при отсутствии устройства DS условию

[ |Uewl+£+ ^L_] ■ ^(8)

где Rax, сф,ш!п — минимальное синфазное входное сопротивление проверяемого ОУ или КН;

ДUds — абсолютная погрешность выборки и изменение выходного напряжения устройству DS;

Б — произведение |/Bxi," max* R3\ ИЛИ |/вх2 , max* |»

/вхь max' /вх2, max — максимальные значения входных токов прове-ряемого ОУ или КН; m ах — максимальное значение выходного напряжения ВУБ;

IU спдх — МВЯСИМВЛЪНОВ ЗЯЗ ЧВЯЯВ ^элряжвяяя смвщ&яяя проверяемого ОУ или КН.

Допустимое отклонение сопротивления резистора R3 должно быть в пределах ± 0,5 %.

2.8. Сопротивление резистора R4 выбирают из условия

R*=R,.    (9)

Допустимое отклонение сопротивления резистора R4 должно быть в пределах ±0,5 %.

Допустимый относительный разброс токосъемных резисторов должен соответствовать условию

P,~R 4 Rз

(10)

<0,01 |^/вх:—

^ВХ.ГПЙХ

где Iвх, max — максимальное значение среднего входного тока проверяемого ОУ или КН.

2.9.    Сопротивление резистора R5 выбирает из условий (7) или

(8).

Допустимое отклонение сопротивления резистора R5 должно быть в пределах ±0,5 %.

Rt ..    Wсм .maxi

Ri+R»    I^DS.maxI

2.10.    Сопротивление резистора R6 выбирают из условия

(Юа)

где Uos, max — максимальное выходное напряжение устройства DS.

33

Допустимое отклонение сопротивления резистора R6 должно быть в пределах ±0,5 %.

2 За к. 2359


2.11. Сопротивление резисторов R7 и R8 выбирают из условий (106) и (10в)

ЯТ>Я„,    (Юб)

Я8=Я„    (Юв)


где Ян — сопротивление нагрузки проверяемого ОУ или КН, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

Допустимое отклонение сопротивления резисторов R7 и R8 должно быть в пределах ±0,5 %.

2.12. Коэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки А выбирают из условия


г ^ Ki+Я.    Ю1

R,    Ку.и.тт


(Юг)


где К'у и — коэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки А.

Коэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки А при разомкнутой обратной связи должен быть более 60 дБ.

Вспомогательное устройство балансировки А может быть исключено из схемы измерительной установки при выполнении условия


Kytl/tmin^-103


Ях Н?, Ri


(Юд)


2 13. Устройство выборки и хранения DS должно обеспечивать компенсацию напряжения смещения нуля проверяемого ОУ или КН и хранение напряжения выборки на время измерения.

Максимальное выходное напряжение устройства выборки и хранения DS должно соответствовать условию

|tWax|>|i/cM,maxl    (Юв)


Изменение выходного напряжения устройства выборки и хранения DS за время измерения не должно превышать значения

№sK<0,001    -|/min|    R„    (Юж)

где I mm — минимальное значение одного из параметров /Вхь /в*г» Д/вх проверяемого ОУ или КН.

Устройство выборки и хранения DS и резистор R6 могут быть исключены из схемы измерительной установки при выполнении условия

Г |(/см,тах| + £+     1    •    *±Е:


<1^вых.шах1-    (10и)


34


ГОСТ 23089.4-83 С. 6

2.14.    Значение термо-э. д. с замкнутых контактов устройств коммутации SI, S2 должно соответствовать условию

£,< |ЛrSir1- .    ЦОк)

где Es — значение термо-э. д. с замкнутых контактов устройств коммутации 51, S2;

2.15.    Точки утечки между точками: al (а2) — общий провод, al (a2) — места подключения источников постоянного напряжения <31, G2; al (a2) — источники напряжения управления устройствами коммутации 51 и S2 должны быть в пределах ± 1 % минимального входного тока проверяемого ОУ или КН.

2.16.    Измерительные приборы и элементы, указанные в электрической структурной схеме (черт. 1), допускается устанавливать в других местах и заменять другими устройствами, обеспечивающими режимы и точность измерения, указанные в настоящем стандарте.

2.17.    Для измерения входных токов нано- и пикоамперного диапазонов следует резисторы токосъемные ^3 и R4 заменить интегрирующими конденсаторами С1 и С2 соответственно и изменить следующие требования к элементам структурной схемы (черт. 1).

2.17.1. Изменение напряжения источника G3 за время измерения не должно превышать значения

(^ез|<-0,001|А/ВХ(тт| 'В *Ку, и,тт>

(Юл)

в- '■ .

(Юм)

(Юн)

где <и — время интегрирования входных токов проверяемого ОУ или КН;

г>_

Ь--2    •

Is, max — максимальное время срабатывания устройств коммутации 51, 52.

2.17.2.    Измеритель PV2 должен обеспечивать преобразование скорости нарастания напряжения на его входе в напряжение посто-янного тока Ux или во временной интервал tx и измерять эти значения.

Погрешность коэффициента преобразования Кп должна быть в пределах ±2 %.

Погрешность измерения напряжения постоянного тока или временного интервала должна быть в пределах ±1 %.

2.17.3.    Емкость конденсатора С1 выбирают из условия

С^ЮОСм,    (10п)

35

где Си — монтажная емкость между точками а 1 (а2) и общим проводом.

При этом должны удовлетворять условия (7) и (8), где Б — произведение |/Bxl,max- —рг— |ИЛИ|/Вх2,тах    I-

Допустимое отклонение емкости конденсатора С1 должно быть в пределах ±1 %.

2.17.4.    Емкость конденсатора С2 выбирают из условия

Са=С1.    (Юр)

Допустимое отклонение емкости конденсатора С2 должно быть в пределах ±1 %.

Допустимый относительный разброс емкостей конденсаторов С1 и С2 с учетом шунтирующих или монтажных емкостей должен соответствовать условию

Cl7-^- <0,02 —,Ь"|2| - .    (lCc)

L    'вх,тах

2.17.5.    Сопротивление резистора R5 выбирают из условий (7) и (8) с произведением Б по п. 2.17.3.

Допустимое отклонение сопротивления R5 должно быть в пределах ±0,5 %.

2.17.6.    Изменение выходного напряжения устройства выборки и хранения DS за время измерения не должно превышать значения

№s| <0,001    -\Inun\-B.    (Ют)

Устройство выборки и хранения DS и резистор R6 могут быть исключены из схемы измерительной установки при выполнении условия (10и) с произведением Б по п. 2.17.3.

Разд. 2. ( Измененная редакция, Изм. № 1)

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1.    Подключают ОУ или КН к измерительной установке.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

3.2.    Устанавливают устройства коммутации S1 и S2 в положение 2.

3.3.    Подают напряжение от источников постоянного напряжения Gl, G2 и G3.

3.4.    Компенсируют устройством DS напряжение на выходе проверяемого ОУ или КН до значения напряжения покоя, для чего устройство DS включают в режим выборки. При этом устанавливается напряжение Ux\, которое измеряют измерителем постоянного напряжения PV2.

36

ГОСТ 23089.4-83 С. Я

При отсутствии устройства DS измеряют напряжение Uxi измерителем постоянного напряжения PV2.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

3.5.    Переводят устройство выборки и хранения в режим хранения.

3.6.    Устанавливают устройство коммутации S1 в положение 1 (52 в положение 2) и измеряют напряжение Ux2 (или временной интервал txi) измерителем PV2.

3.7.    Устанавливают устройства коммутации 51 в положение 2Г S2 в положение 1 и измеряют напряжение Uxз (временной интервал tx2) измерителем PV2.

3.8.    Устанавливают устройство коммутации S1 в положение 1 (S2 положение 1) и измеряют напряжение Ux4 (временной интервал txj) измерителем RV2.

3.6—3.8. (Измененная редакция, Изм. № 1).


4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ


4.1. Значение входного тока ОУ или КН по инвертирующему входу определяют по формуле

Р' {Ux-Uxl)-    (И)


R 1+Rs


или


Ri


‘BX1 "    /Сп    ’

где Кп — коэффициент передачи преобразования скорости нарастания напряжения на выходе проверяемого ОУ или КН

«г    (\_


или /ВХ1=—


(Пб)


R1+R5    ОТп

4.2. Значение входного тока ОУ или КН по неинвертирующему входу определяют по формуле

--(Ux3-Uxl).    ,

^1


(12)

(12а)

~Ri+Rs    ОТл    ’    (12б)

4.3. Значение разности входных токов ОУ или КН определяют по формуле

«1    /г,    ,,    ч    1


ИЛИ Iвх*2:===


или


#1+^5

Ri


Кп

с»


ДОТ


Ri+Rb


Uxi) ■


или / =    ■    Uxi'c

Л /в‘    R1+R5    Кп


(13)

(13а)

37



ИЛИ


где С= A+£i_ Ып= Ri+Rb ' кл '


4.4. Значение среднего входного тока ОУ или КН определяют по формуле

Ri    „    х    1


I вк= ИЛИ /вх=


Rx+Rb

Rx


(Uxa-Ux2)


2 R3 С


Rx+Ri ‘ Ujc^ 2 Kn


2(^i    ^*»)-K„

Разд. 4 (Измененная редакция, Изм. № 1).


(И)

(14а)

(146)


5 ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ


5.1. Показатели точности измерений входных токов, разности входных токов и среднего входного тока должны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов.

Границы интервала, в котором с доверительной вероятностью 0,997 находится погрешность измерения с токосъемными резисторами, определяют по формуле



Погрешность измерения входных токов и разности входных токов с интегрирующими конденсаторами определяют по формуле

e„=±2,97    (17)


а погрешность измерения среднего входного тока с интегрирую' щими конденсаторами определяют по формуле


бщ = ±2,97

)2<jR +°си+


Лр1 +Лр2 (Api—Ap2)


■О


2

V


х


(19)



где 6t — погрешность измерения с токосъемными резисторами проверяемого ОУ или КН; би — погрешность измерения входных токов и разности входных токов с интегрирующими конденсаторами проверяемого ОУ или КН; бш — погрешность измерения среднего входного тока с интегрирующими конденсаторами проверяемого ОУ или КН;

б я — допустимое отклонение сопротивления резисторов и Я5;

Uxn, Uxm — равно значению    UX2, Ux\ при определении /ВХь

Ux3, Ux\    »    >    /вхг;

Ux4, Uxi    »    >    А/вх;

Ux3, UХ2    *    *    /вх;

бди — допустимое отклонение сопротивления резисторов R3 и R4;

беи — допустимое отклонение емкости конденсаторов С1 и С2; бкп — погрешность коэффициента передачи преобразования Кп скорости нарастания напряжения на выходе проверяемого ОУ или КН; bpv2 — погрешность измерителя PV2;

Apt, Ар2 — соответственно Ux2 (txi) и l/x3 (tx2);

6i — погрешность установления и поддержания напряжения питания проверяемого ОУ или КН; бг — погрешность установления и поддержания напряжения покоя на выходе проверяемого ОУ или КН; бз — погрешность выделения произведений:

для токосъемных резисторов /„*i • R3 и /вхг • R4, при измерении параметров Д/Вх, определяют по формуле


л _ L    IR,—шах

°3~±    ТГ3

для интегрирующих конденсаторов /ВХ1-    А"—    и /вх2 —р-

са

при измерении параметра Д/ВХ) определяют по формуле

* _ , |СХ—C2I. max 0 -—-----


[А/.


(20)


(21)


Cj    [    Д    ^вх| ’

64 — погрешность суммирования сигналов на входе ВУБ

определяют по формуле

|/?7—#sl. шах

К,


(22)


65 — погрешность сигнала на выходе проверяемого ОУ или КН от наличия токов утечки между точками: al (a2) — общий провод; al (a2) — места подключения источни-


зд