ГОСТ 23089.12-86
Скачать документ
Формат .docx · доступно зарегистрированным пользователям
Текст документа
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМОВЫХ ПАРАМЕТРОВ
ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕН
ГОСТ 23089.12-86
%
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
стандартам от 27 июня
с 01.07.87 до 01.07.92
1.1.3. ОУ должен быть включен с корректирующими цепями,, если данное требование установлено в стандартах или ТУ на ОУ конкретных типов.
Шумы устройства контактирования ОУ и уровень наводок недолжны влиять на результаты измерения.
1.2. Аппаратура
1.2.1. Измерения следует проводить на измерительной установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. L
Черт. 1
1.2.2. Источники питания G1 и G2 должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания ОУ с погрешностью, не выходящей за пределы ±1%, и удовлетворять условию
ш, н, min,
где £ш, G,max—максимальная спектральная плотность напряжений пульсаций и собственных шумов источников постоянного напряжения G1 и G2, приведенная ко входу проверяемого ОУ, В/ ]/ Гц;
£іп, н, mm—минимальная нормированная э.д.с. шума проверяв- мого ОУ, В/КТц
?
1.2.3. Полосовой фильтр Z должен обеспечивать эффективную полосу пропускания Af*—0,3 fn ±5%, где /ц —центральная частота полосы пропускания фильтра, Гц.
Центральную частоту полосы пропускания фильтров выбирают из ряда: 10, 20, 71, 120, 1000, 104, 105 Гц.
Неравномерность коэффициента передачи фильтра в полосе пропускания не должна выходить за пределы ±0,25 дБ.
Погрешность установления и поддержания коэффициента передачи полосового фильтра не должна выходить за пределы ±2,5%.
Затухание полосового фильтра вне полосы пропускания должно быть не менее 24 дБ/окт.
Приведенное ко входу напряжение собственных шумов Z В, фильтра Z не должно превышать значения
(2)
(2а)
где Af* — эффективная полоса пропускания полосового фильтра, Гц;
Ли, н, mm — минимальный нормированный ток шума проверяемого ОУ, А/К~Тц?
1.2.4. Измеритель PV должен обеспечивать измерение переменного напряжения с погрешностью, не выходящей за пределы ±3%.
Время измерения /и, с, измерителем PV определяют по формуле
(3)
где Офл — среднее квадратическое отклонение значений флуктуаций на выходе сглаживающего фильтра детектора.
3.2.5. Сопротивление резистора R1 должно быть от ГО до 100 Ом. Резистор R1 должен быть без токовых шумов (например проволочный).
Допустимое отклонение сопротивления резистора не должно выходить за пределы ±0,5%.
3.2.6. Сопротивление резистора R3, Ом, выбирают из условий
Ю2
Лу, и, min’ W
При измерении нормированного тока шума, кроме условия (4), должно выполняться неравенство
где /Сд;гд min— минимальное значение коэффициента усиления проверяемого ОУ;
[7См, шах— максимальное абсолютное значение напряжения смещения нуля проверяемого ОУ, В;
Еш, н, max, Ли, ндпах— максимальные значения нормированной Э.Д.С., В/)/ Гц, и нормированного тока шума проверяемого ОУ, А/1/ Гц;
^вых.тах — абсолютное значение максимального выходного напряжения проверяемого ОУ, В.
Резистор R3 должен быть без токовых шумов (например проволочный).
Допустимое отклонение сопротивления резистора R3 не должно выходить за пределы ±0,5%.
3.2.7. Сопротивление резистора R2, Ом, выбирают из условия
/2 ш, н, mln
Где /ш,н, тш — минимальное значение нормированного тока шума, проверяемого ОУ, А/К Гц.
Резистор R2 должен быть без токовых шумов (например проволочный).
Допустимое отклонение сопротивления резистора R2 не должно выходить за пределы ±0,5%.
3.2.8. Сопротивление резистора R4, Ом, выбирают из условия
где /?н — сопротивление нагрузки ОУ, Ом;
Rz — входное сопротивление полосового фильтра, Ом.
Допустимое отклонение сопротивления резистора R4 не должно выходить за пределы ±5%.
3.2.9. Емкость конденсатора С, Ф, выбирают из условия
(9)
где Сн—емкость нагрузки проверяемого ОУ, Ф;
См—паразитная емкость монтажа, выходной цепи ОУ, Ф;
Сz — входная емкость полосового фильтра, Ф
.
Допустимое отклонение емкости конденсатора С не должно выходить за пределы ±5%.
3.2.10. Суммарная паразитная емкость Сп, Ф, , состоящая из собственной емкости, резистора R2 и емкости монтажа, должна удовлетворять условию
(Ю)
• I
где f — частота, на которой проводят измерение, Гц.
1.2. Г1. Измерительные приборы и элементы, указанные на электрической структурной схеме, допускается заменять другими устройствами, выполняющими те же функции и обеспечивающими
точность измерений, указанную в настоящем стандарте.
1.3. Подготовка и проведение измерений
1.3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.
1.3.2. Подают на ОУ напряжения от источников постоянного напряжения G1 и G2 и любым известным способом убеждаются в отсутствии генерации ОУ и посторонних наводок.
1.3.3. Ставят устройство коммутации S в положение 1 и измерителем PV измеряют напряжение £/Ш)Вых, ь
1.3.4. Ставят устройство коммутации S в положение 2 и измерителем PV измеряют напряжение ІЛц, вых, 2-
1.3.5. При необходимости допускается измерять .нормированный ток шума и по инвертирующему входу ОУ подключением резистора R2 в цепь инвертирующего входа проверяемого ОУ.
1.4. О б р аб отк а результатов
1.4.1. Нормированную э.д.с. шума В/ V Гц, определяют
где Kz — коэффициент передачи полосового фильтра Z.
Эффективную полосу пропускания полосового фильтра Л/* допускается принимать равной полосе пропускания того же фильтра на уровне 0,7 (минус 3 дБ).
1.4.2. Нормированный ток шума /ш, н определяют по формуле
1.5. Показатели точности измерений
Погрешность измерения нормированной э.д.с. шума, и нормированного тока шума ОУ не должна выходить за пределы ±10% с доверительной вероятностью Р*=0.997
.
1.5.1.
1.5.2. Определение показателей точности измерения нормированной э.д.с. шума и нормированного тока шума приведено в рекомендуемом приложении I.
ИЗМЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ШУМА
2.1. Принцип, условия и режим измерений
2.1.1. Метод измерения эффективного значения напряжения шума ОУ основан на выделении заданной полосы шумового спектра ОУ, осуществляемом широкополосным фильтром с дальнейшим измерением эффективного значения напряжения шума, приведенного ко входу.
2.1.2. Условия и режим измерения по пп. 1.1.2 и 1.1.3.
2.2. Аппаратура
2.2.1. Измерения следует проводить на измерительной установке, электрическая структурная схема которой приведена на черт. 2.
2.2.2. Источники постоянного напряжения G1 и G2 должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания ОУ с погрешностью, не выходящей за пределы ± 1%, и удовлетворять условию
ш, эфф, mln,
где t/ш, g, max — максимальное эффективное значение напряжения пульсаций и собственных шумов источников постоянного напряжения G1 и 62, приведенное ко входу проверяемого ОУ,В;
t/щ, эфф, min — минимальное эффективное значение напряжения шума проверяемого ОУ, В.
2.2.3. Полосовой фильтр г должен обеспечивать полосу пропускания (на уровне минус 3 дБ) от 20 Гц до 20 кГц. Погрешность частот срезов полосового фильтра не должна выходить за пределы ±5%.
Погрешность установления и поддержания коэффициента передачи фильтра не должна выходить за пределы ±2%.
Затухание фильтра вне полосы пропускания с обеих сторон должно быть не менее 24 дБ/окт.
Приведенное ко входу напряжение собственных шумов t/ш, bxz, в фильтра Z не должно превышать значения
ш, эфф, mln
2.2.4. Измеритель PV должен обеспечивать измерение эффективного значения переменного напряжения с относительной погрешностью, не выходящей за пределы ±3%.
Частоты срезов полосы пропускания измерителя PV должны удовлетворять условиям:
Черт. 2
(16)
где /срз, н, PV\ fcp3,B,PV И /срз, н, Z, /срз, в, Z — НИЖНЯЯ И ВврХНЯЯ ЧИСТОТЫ срезов полосы пропускания измерителя PV и фильтра г соответственно, Гц.
Приведенное ко входу напряжение собственных шумов (/ш, вх, pv, В измерителя PV не должно превышать значения
коэффициент передачи полосового фильтра.
2.2.5. Сопротивление резистора R1 должно быть от 10 до 100 Ом. Резистор R1 должен быть без токовых шумов (например проволочный).
Допустимое отклонение сопротивления резистора R1 не должно выходит^ за пределы ±0,5%.
2.2.6. Сопротивление резистора R2, Ом, выбирают из условий
102
у, U, mln
где Ky.c^min — минимальное значение коэффициента усиления проверяемого ОУ;
шах — максимальное абсолютное значение напряжения смещения проверяемого ОУ, В;
^ш, эфф, max—максимальное эффективное значение напряжение шума проверяемого ОУ, В;
^вых, max— абсолютное значение 'максимального выходного напряжения проверяемого ОУ, В.
Резистор R2 должен быть без токовых шумов (например проволочный). (
Допустимое отклонение сопротивление резистора R2 не должно выходить за пределы ±0,5%.
2.2.7. Сопротивление резистора R3, Ом, выбирают из условия
где /?н—сопротивление нагрузки проверяемого ОУ, Ом;
Rz —входное сопротивление фильтра, Ом.
Допустимое отклонение сопротивления резистора R3 не должно выходить за пределы ±5%.
2.2.8. Емкость конденсатора С, Ф, выбирают из условия:
Сн—
где Сп —емкость нагрузіки проверяемого ОУ, Ф;
См — паразитная емкость монтажа входной цепи ОУ, Ф;
Сг — входная емкость фильтра, Ф.
Допустимое отклонение емкости конденсатора С не должно выходить за пределы ±5%.
2.2.9. Измерительные приборы и элементы, указанные на электрической структурной схеме, допускается заменять другими устройствами, выполняющими те же функциями обеспечивающими точность измерений, указанную в настоящем стандарте.
2.3. Подготовка и проведение измерений
2.3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.
2.3.2. Подают на ОУ напряжение от источников постоянного напряжения G1 и G2 и любым известным способом убеждаются в отсутствии генерации ОУ и посторонних наводок.
2.3.3. Измеряют напряжение (7ш,вых измерителем PV.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Эффективное значение-напряжения шума £7Ш, эфф, В, приведенное ко входу ОУ, определяют по формуле
где Af* — эффективная полоса пропускания полосового фильтра Z, Гц.
2.5. Показатели точности измерений
2.5.1. Погрешность измерения — поп. 1.5.1.
2.5.2. Определение показателей точности измерения эффективного значения напряжения шума приведено в рекомендуемом приложении 2.
3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМАХА ШУМА
3.1. Принцип, условия и режим измерения
3.1.1