Микросхемы интегральные. Метод измерения времени установления выходного напряжения операционных усилителей

ОКП 62 3100
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 9 сентября 1983 г. № 4165 срок действия установлен
с 01.01.84 Проверен в 1988 г. Постановлением Госстандарта СССР от 28.06.88 № 2429 срок действия продлен
до 01.01.94
Настоящий стандарт распространяется на операционные уси­лители (ОУ) и устанавливает метод измерения времени установле­ния выходного напряжения tyQT.
Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089.0—78.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода из­мерения времени успокоения выходного напряжения (см. приложе­ние 1).

1 . ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1. Метод основан на измерении интервала времени tycr от мо­мента пересечения входным импульсным напряжением ОУ уров­ня отсчета 0,5 UBX) а до момента последнего пересечения переход­ным процессом на вершине выходного напряжения ОУ уровня отсчета f/вых+е или t/вых—е, где t/flx,Gi — амплитуда входного прямоугольного импульса; /7ВЫХ — установившееся значение вы­ходного напряжения ОУ; ±е — граничные значения зоны допусти­мого отклонения.
1.2. Параметр tycT измеряют в схеме инвертирующего усилите­ля с отрицательной обратной связью с коэффициентом усиления
Издание официальное
Переиздание. Декабрь 1991 г.
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР
Лу,і/, ос=1 при положительном и отрицательном входном импуль­сном напряжении.
1.3. Значения е задают в процентах от установившегося зна­чения выходного напряжения ОУ и они должны выбираться из ря­да: ± 1,00; ± 0,10; ± 0,01 % Цвых.
1.4. Электрический режим (напряжение питания Ua, сопро­тивление и емкость нагрузки RB и Сн) и условия измерения долж­ны соответствовать установленным в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

2 АППАРАТУРА

2.1. Электрическая структурная схема измерительной установ­ки приведена на черт. 1.
АМ
R1

DA — проверяемый ОУ; G1 — генератор прямоугольных импульсов; G2 и G3 — источники постоянного напряжения; Р — измеритель; RI, R2 и R3 — резис­торы делителей напряжения; R4 — резистор нагрузки ОУ; С1 и С2 — шун­тирующие конденсаторы; СЗ — конденсатор нагрузки ОУ; S — устройство коммутации; al ~ инвертирующий вход; а2 — неинвертирующий вход. Эле­менты цепей коррекции не указаны
Черт. 1
2.2. Генератор (71 должен обеспечивать установку и поддер­жание следующих параметров прямоугольных положительных и отрицательных импульсов.
2.2.1. Амплитуда импульсов должна обеспечивать получение на выходе ОУ максимальных ВЫХОДНЫХ наіцряжвнйй {/+вых, max и 48
2.2.2.

где 7?вых сі — выходное сопротивление генератора G1.
Сопротивление резистора Ra равно сопротивлению параллель­

ного соединения резисторов RI, R4 и Rm,p

сопротивление измерителя Р. При этом сопротивление резистора /?/ следует выбирать так, чтобы постоянная времени входной це­ли ОУ Твх была на порядок меньше, чем время нарастания ОУ: где Свх, da — входная емкость ОУ;

СП1 — паразитная емкость монтажа входной цепи ОУ.
1.6. Сопротивление резистора R3 следует выбирать из усло­вия
#з = -Ф- • (1°)
Лі
1.7. Сопротивление резисторов R1—R4 следует указывать в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов и допустимое отклонение их должно быть в пределах ±0,5 %.
1.8. Емкости конденсаторов С1 и С2 должны обеспечивать на питающих выводах ОУ пульсацию напряжений не более значений, установленных в стандартах или технических условиях на ОУ кон­кретных типов, во всей полосе пропускания ОУ,
1.9. Емкость конденсатора СЗ следует выбирать из условия

(11>
где Сп2 — паразитная емкость монтажа выходной цепи ОУ;
Свх, р — входная емкость измерителя с учетом емкости соедини­тельного кабеля.
Допустимое отклонение емкости конденсатора СЗ должно быть в пределах ±2 %.
1.10. Значения сопротивлений резисторов и емкостей конденса­
торов цепей фазо-частотной коррекции ОУ должны быть указаны в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.
3.2. Подают на ОУ напряжения питания от источников G2 и G3.
3.3. Подают от генератора G1 через резисэор R2 на инвертирую­щий вход ОУ входные прямоугольные импульсы.
3.4. Измеряют измерителем Р время установления /уст от момен­та пересечения входным сигналом уровня 0,5 UBX< аі (переключатель S в положении 1) до момента последнего пересечения входным на­пряжением ОУ уровней отсчета С/Вых+в или ивых—е, (переключа­тель S в положении 2).

4. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1. Погрешность измерения времени установления выходного напряжения ОУ должна быть в пределах ± 10 % с доверительной вероятностью 0,997.
Определение показателей точности измерения приведено в при­ложении 3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ

ГОСТ 23089.6—83 СТ СЭВ 3411—81

ГОСТ 23'089.6—83 соответствует п. 17 СТ СЭВ 3411—81,.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

СПОСОБЫ ПОСТРОЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ВРЕМЕНИ

УСТАНОВЛЕНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОУ

Измерители времени успокоения выходного напряжения строят двумя спо­собами:
1-й способ — выделение переходного процесса с помощью алгебраического сложения на резистивном делителе входного и выходного напряжений прове­ряемого ОУ, включенного по схеме инвертирующего усилителя с отрицательной обратной связью с коэффициентом усиления Ау1и,ос=-=: 1. В этом случае выде­ляют пе>реходный Процесс на уровне нуля, а его исследуют И измеряют /уСт приборами широкого применения (осциллографами) или измерителями динами­ческих параметров;
2-й способ — дифференциально-интегральный, заключающийся в определе­нии значений заряда, проходящего через конденсатор в течение времени от исследуемой точки переходного процесса до установившегося значения выход­ного напряжения ОУ.

ПРИЛОЖЕНИЕ И Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОУ

1. Составляющие суммарной погрешности измерения
1.1. Относительную инструментальную погрешность 6р измерителя Р опре­деляют по формуле

где ду — относительная погрешность, вызванная погрешностью формирования временного интервала по заданным уровням 0,5 и ^вых ±є; б/ — относительная погрешность, вызванная погрешностью измерения вре­менного интервала іуст •
Значения бу иб/ указаны в п. 2.4 настоящего стандарта.
1.2. Относительная методическая погрешность бМеТ состоит из следующих
вызванная влиянием длительности фронта Ті вход­
ного импульса.
1.2.2. Погрешность б2, вызванная неточностью установки и поддержания на­пряжений питания Uu проверяемого ОУ.
Г.2.3. Погрешность бз, вызванная конечным значением коэффициента уси­ления /(у ос схемы включения ОУ.
1.2.4. Погрешность б4, вызванная отклонением емкости нагрузки Сн прове­
ряемого ОУ.
1.2.5. Погрешность 65, вызванная отклонением элементов фазо-частотной кор­
муле
(2)
уст,min
где Д/устд — абсолютное значение изменения времени успокоения выходного напряжения ОУ, вызванное отклонением соответствующего па­раметра по пп. 1.2.1—1.2.5 настоящего приложения;
Їуст.тїп — минимальное значение времени успокоения выходного напряже­ния ОУ.
1>3. Суммарную методическую погрешность бмет 2
вмет,2=— $1 + 62+®з+в4+в5 •
2. Суммарная погрешность измерения
2Л. Суммарную погрешность измерения времени успокоения выходного на­
пряжения ОУ определяют по формуле