ГОСТ 23089.15-90
Микросхемы интегральные. Метод измерения частоты полной мощности операционных усилителей

ГОСТ 23089.15-90

Группа Э29

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Метод измерения частоты полной мощности операционных усилителей

Integrated circuits. Method of measuring full power frequency of operational amplifiers

ОКП 62 3100

Срок действия с 01.07.91
до 01.07.96*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11/12, 1994 год). - Примечание изготовителя базы данных.

     
     
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТЧИКИ

А.К.Атанасян, А.В.Бильштейн, В.А.Зайко, М.Н.Коробкова, Е.Г.Татевосян, И.А.Туманова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 30.03.90 N 698

3. Срок проверки - 1995 г. Периодичность проверки - 5 лет

4. В стандарт введен международный стандарт МЭК 748-3-86

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 23089.0-78	Вводная часть

Настоящий стандарт устанавливает метод измерения частоты полной мощности операционных усилителей (далее - ОУ).

Расчет значения частоты полной мощности по известному значению максимальной скорости нарастания выходного напряжения приведен в приложении 1.

Общие требования и требования безопасности - по ГОСТ 23089.0.

1. УСЛОВИЯ И РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ

1. УСЛОВИЯ И РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1. Метод основан на нахождении максимальной частоты, на которой коэффициент гармоник выходного напряжения ОУ при максимальном размахе выходного напряжения не превышает значения, установленного в ТУ на ОУ конкретных типов.

1.2. Измерение проводят при подаче на вход ОУ переменного напряжения синусоидальной формы при инвертирующем или неинвертирующем включении ОУ.

1.3. Коэффициент усиления схемы включения с отрицательной обратной связью , при котором измеряют частоту полной мощности , выбирают из ряда 1, 2, 5, 10.

1.4. Электрический режим и условия измерения должны соответствовать установленным в ТУ на ОУ конкретных типов.

2. АППАРАТУРА

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

- проверяемый ОУ; - источник переменного напряжения; , - источники постоянного напряжения; - устройство выборки и хранения; - измеритель переменного напряжения; - измеритель нелинейных искажений; - резисторы делителей; - резистор нагрузки проверяемого ОУ; - конденсатор нагрузки проверяемого ОУ; , - устройства коммутации; - инвертирующий вход; - неинвертирующий вход

2.2. Сопротивления резисторов () в омах при инвертирующем включении ОУ должны быть выбраны из следующих условий

; (1)

; (2)

, (3)

где - выходное сопротивление источника переменного напряжения , Ом.

2.3. Сопротивления резисторов () в омах при неинвертирующем включении с коэффициентом 1 должны быть выбраны из следующих условий

; (4)

; (5)

. (6)

Сопротивление резистора () в омах выбирают из условия

, (7)

где - входное сопротивление измерителя , Ом;

- входное сопротивление устройства выборки и хранения , Ом;

- входное сопротивление измерителя нелинейных искажений , Ом;

- сопротивление нагрузки, установленное в ТУ на ОУ конкретных типов, Ом.

2.4. Сопротивления резисторов и в омах при неинвертирующем включении ОУ с коэффициентом 1 должны быть равны нулю, а резисторы , и устройства выборки и хранения исключены.

Сопротивление резистора () в омах выбирают из условия

. (8)

2.5. Сопротивление резистора в омах выбирают из условия

. (9)

2.6. Допустимые отклонения сопротивления резисторов должны быть в пределах ±0,5%.

2.7. Источник переменного напряжения должен обеспечивать установление и поддержание на время измерения переменного напряжения синусоидальной формы , установленного в ТУ на ОУ конкретных типов с погрешностью в пределах ±3% в диапазоне частот от до .

Частоту указывают в ТУ на ОУ конкретных типов, а частоту выбирают из условия

, (10)

где - верхний предел измерения частоты полной мощности ОУ на установке, Гц;

- максимальное значение частоты полной мощности ОУ, Гц.

Коэффициент гармоник выходного напряжения источника в диапазоне частот от до должен удовлетворять условию

, (11)

где - максимальное значение коэффициента гармоник выходного напряжения ОУ на частоте при максимальном выходном напряжении ОУ, установленное в ТУ на ОУ конкретных типов, %.

2.8. Источники постоянного напряжения и должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания, установленного в ТУ на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ±1%.

2.9. Измеритель переменного напряжения должен обеспечивать измерение напряжения на выходе проверяемого ОУ с погрешностью в пределах ±2% в диапазоне частот от до .

2.10. Измеритель нелинейных искажений должен обеспечивать измерение коэффициента гармоник напряжения на выходе проверяемого ОУ с погрешностью в пределах ±10% в диапазоне частот от до .

2.11. Емкость конденсатора () в пикофарадах выбирают из условия

, (12)

где - емкость нагрузки, установленная в ТУ на ОУ конкретных типов, пФ;

- паразитная емкость выходной цепи проверяемого ОУ, пФ;

- входная емкость измерителя , пФ;

- входная емкость измерителя , пФ;

- входная емкость устройства выборки и хранения , пФ.

2.12. Устройство выборки и хранения и резистор должны обеспечивать балансировку ОУ с погрешностью, указанной в ТУ на ОУ конкретных типов.

Устройство и резистор () исключают из электрической структурной схемы измерительной установки, если выполняется условие

, (13)

где - абсолютное максимальное значение напряжения смещения нуля проверяемого ОУ, В;

- абсолютное максимальное значение выходного напряжения проверяемого ОУ, В.

2.13. Рекомендации по выбору приборов для автоматизированных измерений частоты полной мощности ОУ приведены в приложении 2.

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.

3.2. Устанавливают переключатели и в положение 1 для измерения при инвертирующем включении ОУ или переводят переключатели и в положение 2 при измерении при неинвертирующем включении ОУ с коэффициентом 1; или переводят переключатель в положение 2, а - в положение 3 при измерении при неинвертирующем включении ОУ с коэффициентом 1.

3.3. На ОУ подают напряжения питания от источников и .

3.4. Включают устройство выборки и хранения в режим выборки и компенсируют напряжение смещения нуля ОУ, при этом выходное напряжение источника должно быть равно нулю.

3.5. Переводят устройство в режим хранения.

3.6. Подают от источника переменное напряжение с частотой .

Измеряют измерителем выходное напряжение ОУ и коэффициент гармоник выходного напряжения ОУ измерителем . Увеличивают переменное напряжение на выходе источника до такого значения, при котором выполняется условие

, (14)

где - максимально допустимый коэффициент гармоник выходного напряжения ОУ на частоте , установленный в ТУ на ОУ конкретных типов, %.

Не изменяя переменное напряжение увеличивают его частоту до такого значения , при котором выполняется условие

, (15)

где - коэффициент гармоник выходного напряжения ОУ на частоте , %;

- максимально допустимый коэффициент гармоник выходного напряжения ОУ на частоте полной мощности , установленной в ТУ на ОУ конкретных типов, %.

Регистрируют частоту переменного напряжения, равную частоте полной мощности проверяемого ОУ.

4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1. Показатели точности измерений полной мощности 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 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). РАСЧЕТ ЗНАЧЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ ПО ИЗВЕСТНОМУ ЗНАЧЕНИЮ МАКСИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ НАРАСТАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОУ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

Если для ОУ известно значение максимальной скорости нарастания выходного напряжения , то частоту полной мощности допускается рассчитывать по приближенной формуле

, (16)

где - максимальное выходное напряжение ОУ.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ПРИБОРОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ ОУ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

В качестве измерителя переменного напряжения , измерителя нелинейных искажений и источника переменного напряжения синусоидальной формы рекомендуется применять приборы, имеющие выход на шину IEЕЕ-488.

Для автоматизированного измерения частоты полной мощности ОУ рекомендуется применять следующие типы приборов: B3-63, В7-34, С6-12, Г3-122, Г4-164 или аналогичные.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (рекомендуемое). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ ОУ

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

1. Определение показателей точности

1.1. Погрешность (), вызванную неточностью установления и поддержания переменного напряжения источника , рассчитывают по формуле

, (17)

где - значение изменения частоты полной мощности , вызванное неточностью установления и поддержания переменного напряжения, Гц;

- минимальное значение проверяемого ОУ, Гц.

1.1.2. Погрешность (), вызванную неточностью установления и поддержания частоты переменного напряжения источника , рассчитывают по формуле

, (18)

где - относительная погрешность установления и поддержание частоты переменного напряжения источника .

1.1.3. Погрешность (), вызванную неточностью установления и поддержания напряжения питания ОУ, рассчитывают по формуле

, (19)

где - значение изменения , вызванное неточностью установления и поддержания напряжения питания, Гц.

1.1.4. Погрешность (), вызванную конечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУ, рассчитывают по формуле

, (20)

где - значение изменения , вызванное конечным значением коэффициента усиления схемы включения ОУ, Гц.

1.1.5. Погрешность (), вызванную отклонением сопротивления нагрузки проверяемого ОУ, рассчитывают по формуле

, (21)

где - значение изменения , вызванное отклонением сопротивления нагрузки проверяемого ОУ, Гц.

1.1.6. Погрешность (), вызванную отклонением емкости нагрузки проверяемого ОУ, рассчитывают по формуле

, (22)

где - значение изменения , вызванное отклонением емкости нагрузки проверяемого ОУ, Гц.

1.1.7. Погрешность , вызванную шумовыми параметрами проверяемого ОУ, определяют экспериментально статистической обработкой результатов измерений конкретных типов ОУ.

1.1.8. Погрешность (), вызванную погрешностью измерителя , рассчитывают по формуле

, (23)

где - относительная погрешность измерителя переменного напряжения .

1.1.9. Погрешность (), вызванную погрешностью измерителя , рассчитывают по формуле

, (24)

где - относительная погрешность измерителя коэффициента гармоник .

1.1.10. Погрешность (), вызванную наличием гармонических искажений в выходном напряжении источника , рассчитывают по формуле

, (25)

где - значение изменения , вызванное наличием гармонических искажений в выходном напряжении источника , Гц.

2. Погрешность измерения

2.1. Интервал (), в котором с установленной вероятностью находится погрешность измерения частоты полной мощности, рассчитывают по формуле

(26)

где - коэффициент, зависящий от закона распределения погрешности измерения и установленной вероятности 2,97 для нормального закона распределения, 0,997;

, - коэффициенты, зависящие от законов распределения частных погрешностей. Для частной погрешности с нормальным законом распределения 2,97. Для частной погрешности с равномерным законом распределения 1,72.