Микросхемы интегральные. Методы измерения входного и выходного сопротивлений операционных усилителей

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО

И ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЙ

ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

ГОСТ 23089.17-90

Издание официальное

КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ

КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

Москв
а

УДК 621.3.049.77.083:006.354

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Методы измерения входного и выходного сопротивлений операционных усилителей

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения вход.* ного (дифференциального) сопротивления /?вх и выходного сопро­тивления Лвых операционных усилителей (далее — ОУ).
Общие требования и требования безопасности — по ГОСТ »089.0. . *■

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 «опротивления 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 (R^Ra) в омах выбирают из условия
/?3<0,01 /?вхп,п, (1)
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1990

DA—проверяемый ОУ; G1—источник переменного напряжения; G2 и G3—источники постоянного напряжения; Л—вспомога­тельное устройство балансировки (ВУБ); PV1, PV2—измери­тели переменного напряжения; RI, R7—суммирующие резис­торы; R2, R3—резисторы входного делителя напряжения; R4— симметрирующий резистор; R5, R6—добавочные резисторы; R8—-резистор нагрузки проверяемого ОУ; R9—входной резис­тор ВУБ; С1 — разделительный конденсатор; С2 — конденсатор цепи обратной связи ВУБ; SA1—SA3—устройства коммутации; al—инвертирующий вход; а2—неинвертирующий вход; с—сум­мирующая точка
где 7?вх mm— минимальное значение входного сопротивления проверяемого ОУ, Ом.
11.2.3. Сопротивления резисторов (/?] Ry и R%) в омах выби­рают из следующих условий

. где t/смтах — абсолютное максимальное значение напряжения смещения нуля проверяемого ОУ, В;
U 'вых max— абсолютное максимальное значение выходного напряжения вспомогательного устройства балан­сировки А, В.

где Rpvi—входное сопротивление измерителя PV/, Ом;
Rgi — минимальное допустимое сопротивление нагрузки ис­точника переменного напряжения G1, Ом.

где RH — минимальное допустимое сопротивление нагрузки ВУБ, Ом.
11.2.4. Сопротивления резистора (Rs—Re) в омах выбирают из. условия

Допустимое отклонение сопротивления резисторов и /?б ДОЛ­ЖНО быть в пределах ±11 %.
11.2.5. Сопротивление резистора (R&) в омах выбирают из ус­ловия

где RH —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.
11.2.6. Сопротивление резистора (Я9) в омах выбирают из ус­ловия
(7)
11.2.7. Допустимые отклонения сопротивления резисторов R1— У?4, /?7—Re должны быть в пределах ±0,5 %.
11.2.8. Источник переменного напряжения G/ должен обеспечи­
вать установление и поддержание на время измерения перемен кого напряжения синусоидальной формы установленного в ТУ
на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ±3 %. Час­тоту (f0) в герцах переменного напряжения источника G7 выби­рают из условия
(8)
где /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%.
11.2.9. Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов с погрешностью в пределах ±1 %.
11.2.10.
11.2.11. Емкость конденсатора Ci в фарадах выбирают из ус­ловия
(9)
Допустимое отклонение емкости конденсатора G должно на­ходиться в пределах ±110 %.
11.2.12. Емкость конденсатора С2 в фарадах выбирают из ус­ловия
(10)
Допустимое отклонение емкости конденсатора С2 должно на­ходиться в пределах ±10%.
11.2.13. Измеритель переменного напряжения PV1 должен обес­печивать измерение напряжения в суммирующей точке с с по­грешностью в пределах ±2 % на частоте fo.
11.2.14. Измеритель переменного напряжения PV2 должен обес­печивать измерение напряжения І/Вых на выходе проверяемого ОУ с погрешностью в пределах ±2 % на частоте fo-
11.2.15. Коэффициент усиления ВУБ А без обратной связи на частоте fo должен удовлетворять условию
(її)

где t/вых так— абсолютное максимальное значение выходного напряжения ОУ, В.
При этом выход проверяемого ОУ подсоединяют к правому по схеме выводу резистора /??.
В этом случае значение сопротивления резистора R& в омах вместо условия (6) выбирают из условия

1.3. Подготовка їй проведение измерений
11.3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.
11.3.2. На ОУ подают напряжение питания от источников G2 и G3.
11.3.3. При замкнутых устройствах коммутации SA1SA3 по­дают от источника G1 переменное напряжение U\ с частотой fg.
11.3.4. Измеряют напряжение U'c в суммирующей точке с из­мерителем PV1 и напряжение и'ъых на выходе ОУ измерителем PV2.
11.3.5. 3.5. Размыкают устройства коммутации SA1 и SA2.
11.3.6. Измеряют напряжение U"c в суммирующей точке с изме­рителем PV1 и напряжение [7"ых на выходе ОУ измерителем PV2.
1.4. Обработка результатов
1.4.1. Значение входного сопротивления /?вх в омах рассчиты­вают по формуле

11.5. Показат ел и 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
2J1.1. 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. Ann а р ату р а
А. Измерения следует проводить на установке, электричес­кая структурная схема которой приведена на чертеже (см. п. 1.21).
2.2.2.
2.2.3. Сопротивления резисторов /?і—/?б, Ri и R$ в омах долж­ны удовлетворять требованиям пп. 1.2.2—1,2.4 и 1.2.6, 1.2.7.
2.2.4. Резисторы Т?5 и /?6 и устройства коммутации SA1 и SA2 исключают из схемы измерительной установки в случае измере­ния только выходного сопротивления ОУ- При этом соединяют ВХОД й\ проверяемого ОУ С ТОЧКОЙ соединения резисторов /?2 И /?з, а вход а2 — с резистором /?4.
2.2.5. Сопротивление резистора R% в омах выбирают из усло­вия
8 '* \ вых шах»
где йвыхтах—максимальное значение выходного сопротивления ОУ, Ом.
Допустимое отклонение сопротивления резистора /?8 должно быть в пределах ±0,5 %.
2.2.6. Источник переменного напряжения G1 должен обеспе­чивать установление и поддержание на время измерения значе­ний переменного напряжения синусоидальной формы L/j с по­грешностью в пределах ±3 % на частоте /о*
Значение переменного напряжения (f/j) в вольтах выбирают из условия
(16)
где /вых max— максимальный допустимый ток нагрузки проверя­емого ОУ, А.
Частота /о должна удовлетворять условию (8).
2.2.7. Источники постоянного напряжения G2 и G3 должны удовлетворять требованиям п. 12.9.
2.2.8. Емкости конденсаторов G и С2 должны удовлетворять требованиям пп. 1.2.10 и 1.2.11.
2.2.9. Измерители переменного напряжения PV1 и PV2 долж­ны удовлетворять требованиям пп. 1.2.12 и 1.2,13- Входное сопро­тивление измерителя PV2 должно удовлетворять дополнительно­му условию
/?вх pv2 > 200/?ВЬ1Х тах (17)
щєРвхру2 — входное сопротивление измерителя PV2 на часто­те /о, Ом.
2.2.10. Вспомогательный усилитель балансировки А должен удовлетворять требованиям п. 1.2.14.
Входное сопротивление ВУБ А должно удовлетворять допол­нительному условию
Ra > 200/?вых тахг (18)
где Ra —входное сопротивление ВУБ на частоте fo, Ом.
При исключении ВУБ, резистора Т?9 и конденсатора С2 из схе­мы измерительной установки требования п. 2.2.4 к сопротивле­нию резистора Т?8 не изменяются
2.2.11. Рекомендации по выбору приборов для автоматизиро­ванных измерений выходного сопротивления ОУ приведены в приложении 4.
2.3. Подготовка к проведению измерений
2.3.2. Подключают ОУ к измерительной установке.
2.3.3. На ОУ подают напряжение питания от источников G2 и G3.
2.3.4. От источника G1 подают переменное напряжение с частотой /о при замкнутых устройствах коммутации 5Л2 и разом кнутом 3 А 3.
'2.3.4. Измеряют напряжение U'c в суммирующей точке с изме­рителем PV1 и напряжение на выходе ОУ измерителем PV2.
2.3.5. Замыкают устройство коммутации 5Л5.
2.3.6. Измеряют напряжение U с в суммирующей точке с изме­рителем PV1 и напряжение С7"ых на выходе ОУ измерителем PV2.
2.4.
2.5. Обработка результатов измерений сопротивления ОУ (і?вых) в омах
2.6. Показатели 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, при­веденным в приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

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 из