Микросхемы интегральные. Метод измерения входных токов и разности входных токов операционных усилителей и компараторов напряжения

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
ЮКП 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 ме- ТОД измерения ВХОДНЫХ ТОКОВ /вхь /вх2> СрЄДНЄГО ВХОДНОГО тока /вх и разности входных токов Д/Вх.
Общие требования к измерению и требования безопасности — но ГОСТ 23089.0—78.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода изме­нения входного тока и разности входных токов (см. приложение 1).
(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ *

1.1. 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.
1.3. 1.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Издание официальное
"Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР

2. АППАРАТУРА

2.1. Измерения следует проводить на установке, электрическая* структурная схема которой приведена на черт. 1.
При измерении ОУ с одним входом резисторы /?2, /?4, /?6 уст­ройство коммутации S2 и устройство выборки и хранения DS ис­ключают из структурной электрической схемы установки.

— проверяемый КН імли ОУ; Д — вспомогательное устрой­ство балансировки (ВУБ); Gl, G2, G3 — источники постоян­ного напряжения; DS -- устройство выборки и хранения; PV1, PV2 — измерители постоянного напряжения; RI, R2, R5, R6 — резисторы делителей напряжения; R3, R4 — токосъемные резисторы; Si, S2 — устройства коммутации; al — инверти­рующий івхоїд; а2 — неинвертирующий вход

Черт. 1
2.2. При измерении по измерительной установке кроме /Вхь
ЛІвх параметров Ку.и, /Сос.сф допускается соединение проверяе­мого ОУ или КН и вспомогательного устройства балансировки де­лителем, приведенным на черт. 2.
ПА . -. * ''

Черт. 2
2.3. Источники постоянного напряжения G1 и G2 должны обес­печивать установление и поддержание напряжения, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, с погрешностью в пределах ±1 %.
2.4. Источник постоянного напряжения G3 должен обеспечивать установление напряжения покоя на выходе проверяемого ОУ или КН, установленного в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов, с погрешностью в пределах ±1 %.
Напряжение источника постоянного напряжения G3 выбирают из условия:
при наличии делителя
р^р" А, (I)
где UG3 — напряжение источника постоянного напряжения G3;
UQ — напряжение покоя на выходе проверяемого ОУ или КН, установленное в стандартах или технических условиях на ОУ или КН конкретных типов;
при отсутствии делителя
G63=G0. (2)
Измерение напряжения источника G3 за время измерения не должно превышать значения
|Д£7(}з|<^О,ОО1|^/вх,ггНп |*з 'Ку, (У, min, (3)
где At/G3 — изменение напряжения источника G3;
А/вх, min — минимальное значение разности входных токов про­веряемого ОУ или КН;
Ку, у, min — минимальное значение коэффициента усиления про­веряемого ОУ или КН.
2.5. Погрешность измерителей PVl, PV2 должна быть в преде­лах ±1 %.
2.6. Сопротивление резисторов R1 и R2 выбирают из условий (4) и (5)
100Кп.тах<К1<0,005Квх, (4)
К2=/?п (5)
где Кп, max — максимальное значение контактных сопротивлений и соединителей, используемых в измерительной уста­новке;
Квх — входное дифференциальное сопротивление проверяе­мого ОУ или КН.
Допустимое отклонение сопротивления резисторов и R2 дол­жно быть в пределах ±0,5 %.
2.7. Сопротивление резистора R3 выбирают из условия
Кз'^0,01 Квх.сф.тіп, (6)
при этом оно должно соответствовать условию (7) при нали­чии устройства DS

а при отсутствии устройства DS условию

вхьтах? 'вх2, max— МЭКСИМаЛЬНЫе ЗНЭЧеНИЯ ВХОДНЫХ ТОКОВ прове-
ряемого ОУ или КН;
— максимальное значение выходного напряжения В УБ;
— максимальное значение напряжения смещения
проверяемого ОУ или КН.
Допустимое отклонение сопротивления резистора ₽3 быть в пределах ± 0,5 %.
2.8. Сопротивление резистора 7?4 выбирают из условия
(9)
Допустимое отклонение сопротивления резистора <R4 должно быть в пределах ±0,5 %.
Допустимый относительный разброс токосъемных резисторов должен соответствовать условию

где 1вх, max — максимальное значение среднего входного тока про­веряемого ОУ или КН.
2.9. Сопротивление резистора 7?5 выбирают из условий (7) или (8).
Допустимое отклонение сопротивления резистора 7?5 должно быть в пределах ±0,5 %.
2.10.
2.11. Сопротивление резистора выбирают из условия
I & DS, maxi
где U&S, max — максимальное выходное напряжение устройства DS.
Допустимое отклонение сопротивления резистора R6 должно быть в пределах ±0,5 %
.

2.12. Сопротивление резисторов R7 и R8 выбирают из условий (Юб) и (10в)
*7>*н, (Юб)
(ЮВ)
где 7?н — 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 % .
2.13. Коэффициент усиления вспомогательного устройства ба­лансировки А выбирают из условия

коэффициент усиления вспомогательного устройства балансировки Л.
Коэффициент усиления вспомогательного устройства баланси­ровки А при разомкнутой обратной связи должен быть более 60 дБ.
Вспомогательное устройство балансировки А может быть ис­
ключено из схемы измерительной установки при выполнении усло­
вия

2.14. 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

Изменение выходного напряжения устройства выборки и хране­ния DS за время измерения не должно превышать значения
№sK<0,001 R*+R* .|/min| R3, (Юж)
где /min — минимальное значение одного из параметров /вхь /вх2> Д/вх проверяемого ОУ или КН.
Устройство выборки и хранения DS и резистор R6 могут быть исключены из схемы измерительной установки при выполнении ус­ловия
lt/ol
*У, t7,min

2.15. Значение термо-э. д. с замкнутых контактов устройств коммутации SI, S2 должно соответствовать условию
. (Юк)
где £s — значение термо-э. д. с замкнутых контактов устройств коммутации 81, 82;
2.16. Точки утечки между точками: «1 (а2) — общий провод, al (а2) — места подключения источников постоянного напряжения Gl, G2; al (a2) — источники напряжения управления устройства­ми коммутации 81 и 82 должны быть в пределах ± 1 % минималь­ного входного тока проверяемого ОУ или КН.
2.17. 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.
2.18. Для измерения входных токов нано- и пикоамперного диа­пазонов следует резисторы токосъемные 7?3 и R4 заменить инте­грирующими конденсаторами С1 и С2 соответственно и изменить следующие требования к элементам структурной схемы (черт. 1).
2.18.1. Изменение напряжения источника G3 за время изме­рения не должно превышать значения
|АС^з|<^0Д01|Л/ВХ(тіП|-В-Ку, o,min, (Юл)
В=-±-. (Юм)
О
/и> 100^,тах, (Юн)
где tn — время интегрирования входных токов проверяемого ОУ или КН;

7s, max — максимальное время срабатывания устройств коммута­ции SI, S2.
2.18.2. Измеритель PV2 должен обеспечивать преобразование скорости нарастания напряжения на его входе в^напряжение посто­янного 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 %.
2.18.3. Емкость конденсатора С1 выбирают из условия
Сх>100См, (10п)

где См — монтажная емкость между точками al (а2) и общим про* водом.
При этом должны удовлетворять условия (7) и (8), где Б —
произведение |/в xl,max' т; |или|/вх2/тах L
Допустимое отклонение емкости конденсатора С1 должно быть в пределах ±1 %.
2.18.4. Емкость конденсатора С2 выбирают из условия
(Юр)
Допустимое отклонение емкости конденсатора С2 должно быть в пределах ±1 Не­
допустимый относительный разброс емкостей конденсаторов С1 и С2 с учетом шунтирующих или монтажных емкостей должен COOT* ветствовать условию

2.18.5. Сопротивление резистора 7?5 выбирают из условий (7) -и (8) с произведением Б по п. 2.17.3.
Допустимое отклонение сопротивления R5 должно быть в преде­лах ±0,5 %.
2.18.6. Изменение выходного напряжения устройства выборки и хранения DS за время измерения не должно превышать значения

Устройство выборки и хранения DS и резистор 7?6 могут быть исключены из схемы измерительной установки при выполнении условия (Юи) 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 положе* ние 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 Uxi> которое измеряют измерителем постоянно­го напряжения PV2.
При отсутствии устройства DS измеряют напряжение Ux\ изме­рителем постоянного напряжения PV2.
( Измененная редакция, Изм. № 1)
3.5. Переводят устройство выборки и хранения в режим хране­
ния.
3.6. Устанавливают устройство коммутации 31 в