Микросхемы интегральные. Метод измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение и эдс смещения нуля операционных усилителей

УДК 621.3.049.77.083:006.354

МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ

Метод измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение и э. д. с. смещения нуля операционных усилителей
Integrated circuits. Method of measuring the power sources instability effect on the operational amplifiers zero drift voltage and emf
ОКП 62 3-lCOl
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 № 2430- срок действия продлен
до 01.91.94
Настоящий стандарт распространяется на операционные усили­тели (ОУ) и устанавливает метод измерения коэффициента влия­ния нестабильности источников питания на напряжение и э. д. с> смещения нуля /<ВЛ, и, п.
Общие требования к измерению и требования безопасности — по ГОСТ 23089.0—78.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 3411—81 в части метода из­мерения коэффициента влияния нестабильности источников пита­ния (см. приложение 1).

1. ПРИНЦИП И УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

1.1. Метод основан на изменении напряжения одного из источ­ников питания или обоих источников питания одновременно и из­ветствовать установленным в стандартах или технических уело* виях на ОУ конкретных типов.

Издание официальное
Переиздание. Май 1991 г.
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведем тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР

2. АППАРАТУРА

2.1. Электрическая структурная схема измерительной установ­ки приведена на чертеже.

DA — проверяемый ОУ; Gl, G2, G3, G4, G5 — источники постоянного напряжения; DS — устройство выборки и хранения; PV1, PV2, PV3 — измерители постоянного напряжения; Rlt R2, R3, R4, R5, R6 — резис­торы измерительной схемы; al — инвертирующий вход; а2 — неин- вертирующий вход; SI, S2, S3, S4 — коммутирующие устройства; А ~~ вспомогательное устройство балансировки (ВУБ)

2.2. Источники постоянного напряжения G1 и G2 должны обе­спечивать установку и поддержание напряжений питания U+ и
, установленных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ± 1 %.
2.3. Источники постоянного напряжения G3 и G4 должны обе­спечивать установку и поддержание на время измерения напряже­ний Д[/п и , установленных в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов с такой точностью, чтобы раз­ность I Д[7П —ДСҐ I за время измерения не изменялась бы более чем на ±1 %.
2.4. Источник постоянного напряжения G5 должен обеспечивать установку и поддержание на время измерения напряжения (7вых на выходе проверяемого ОУ, установленного в стандартах или те­хнических условиях на ОУ конкретных типов, с погрешностью в пределах ± 1 %. Источник постоянного напряжения G5 исключают из схемы измерительной установки, если в стандартах или техни­ческих условиях на ОУ не установлены конкретные требования к выходному напряжению проверяемого ОУ. При этом вход ВУБ, подключенный к G5, необходимо заземлить.
2.5.
2.6. Измерители PV1, PV2 и PV3 должны обеспечивать измере­ние напряжений (Ул, U*2\ , Д[7" с такой точностью, при ко­
торой погрешность определения разности напряжений |Ux\—Ux%\ и IА[7П —А [7" I должна быть в пределах ±2 %, где UX\ и Ux2— выходные напряжения проверяемого ОУ для первого и второго из­мерений соответственно.
2.7. Значение сопротивления резистора = следует выби­рать из условия
ЮО/?п,гаах<7?1<О,ООО5/?вх, (I)
где 7?п, шах — максимальное значение контактных сопротивлений переключателей и разъемов, используемых в изме­рительной установке;
7?вх — входное дифференциальное сопротивление проверя­емых ОУ.
Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R1 и R2 должны быть в пределах ±0,5 %.
2.8. Значение сопротивления резистора следует выби­рать из условия

где [7см, max — максимальное значение напряжения (э. д. с.) сме­щения нуля ОУ;
А(7П — значение изменения напряжения питания;
Квл,и,п,max—максимальное значение коэффициента влияния не­стабильности источников питания ОУ;
А7вх, max — максимальное значение разности входных токов ОУ;
£7'вых, max — максимальное значение выходного напряжения ВУБ.
Если совместно с условием (2) выполняется условие

то устройство DS из схемы измерительной установки исклю­чают.
При наличии устройства DS дополнительно уточняют значение сопротивления резистора R3 — R4 исходя из условия

где А[/см — некомпенсированный остаток напряжения (э. д. с.) смещения нуля ОУ.
Допустимые отклонения сопротивлений резисторов и R4 должны быть в пределах ±0,5 %
.

2.9. Значение сопротивления резистора = Кб указывают в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов. Допустимые отклонения сопротивлений резисторов R5 и R'6 долж­ны быть в пределах ±0,5 %.
Дополнительно устанавливают требование к допустимому нера­венству сопротивлений резисторов R5 и R6
где А/вх, ср — изменение среднего входного тока ОУ при измене­нии напряжения питания на Дип.
Лвл, н, п, min — минимальное значение коэффициента влияния не­стабильности источников питания на напряжение (э. д- с.) смещения нуля.
2.10. Устройство выборки и хранения DS должно обеспечивать компенсацию напряжения (э. д. с.) смещения нуля проверяемого ОУ и хранение напряжения выборки за время измерения. Дрейф выходного напряжения устройства DS не должен превышать
At/OS<0,01- -Квл.и.п.тіп-І^-А^І, (6)
где AUds — дрейф выходного напряжения устройства DS;
AUп —ДІҐп — абсолютное значение изменения напряжения пи­тания ОУ.
Выходное сопротивление устройства DS должно удовлетворять условию
Kfibix.DS^OjO 1К4,
где Квых, ds — выходное сопротивление устройства DS.
2.11. Коэффициент усиления ВУБ выбирают из условия

где jj— коэффициент усиления ВУБ с введенной отрицатель­ной связью. Коэффициент усиления ВУБ при ра­зомкнутой обратной связи должен быть более 60 дБ;
-Ry, U, min "— минимальное значение коэффициента усиления ОУ.
2-11. Измерительные приборы и элементы, указанные в элект­рической структурной схеме, допускается заменять другими уст­ройствами, выполняющими те же функции и обеспечивающими точность измерений, указанную в настоящем стандарте.

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Подключают ОУ к измерительной установке.
<3.2. Подают напряжения на ОУ от источников постоянного на*
пряжения G1 и G2 и на ВУБ от источника постоянного напряже* ния G5.
3.3. При измерении коэффициента влияния нестабильности ис­точников питания на напряжение смещения нуля коммутирующие устройства S1 и S2 разомкнуты, а при измерении коэффициента влияния нестабильности источников питания на э. д- с. смещения нуля замкнуты..
3.4. Компенсируют устройством DS напряжение (э.д.с.) смеще­ния нуля ОУ, для чего устройство DS (при коммутирующих уст­ройствах S3 и S4 в положении 1) включают в режим выборки.
3.5. Переводят устройство DS в режим хранения.
3.6. При определении /(+ и,п положительного источника на­пряжения G1 переводят устройство коммутации S3 в положе­ние 2.
3.7. От источника постоянного напряжения G3 подают положи­тельное напряжение Д{7П+ .
3.8. Измеряют напряжение Д[/п+ измерителем PV2.
3.9. Измеряют напряжение Ux\ на выходе ВУБ измерителен PV1.
3.10. От источника постоянного напряжения G3 подают отрица­тельное напряжение А/7.
3.11. Измеряют напряжение Д{7^~ измерителем PV2.
3.12. Измеряют напряжение Ux2 на выходе ВУБ измерителем PV1.
3.13. При определении отрицательного источника на­
пряжения переводят устройство коммутации S3 в положение 1* a S4 — в положение 2.
3.14. От источника постоянного напряжения G4 подают отри­цательное напряжение At/„~ •
3.15. Измеряют напряжение А1/„“ измерителем PV3.
3.16. Измеряют напряжение Ux3 на выходе ВУБ измерителен PV1.
3.17. От источника постоянного напряжения G4 подают поло­жительное напряжение ДІ7.
3.18. 18. Измеряют напряжение At/„+ измерителем PV3.
3.19. Измеряют напряжение Ux^ на выходе ВУБ измерителен PV1.
3.20. Для определения Квл, и, п при одновременном изменении напряжений источников напряжения G1 и G2 переводят коммути­рующие устройства S3 и S4 в положение 2.
3.21. От источника постоянного напряжения G3 подают поло­жительное напряжение At/n+ , а от источника G4—отрицательное напряжение ДІ7 такого значения, чтобы соблюдалось условие
. (9)
л'-'.Г ч-
3.22. Измеряют напряжения АС7^+ и измерителями PV2 и PV3 соответственно*
3.23. Измеряют напряжение Ux$ на выходе ВУБ измерителем PVL
3.24. От источника постоянного напряжения G3 подают отри­цательное напряжение АС/П_ , а от источника G4 — положитель­ное напряжение АС7ПЯ+ такого значения, чтобы соблюдалось ус­ловие
Д£4Г _ и І
ff і
Д^п+
3.25. Измеряют напряжения АС/п" и АС7„+ измерителями PV2 и PV3 соответственно.
3.26. Измеряют напряжение Uxq на выходе ВУБ измерителехМ PVL
Примечание. Выбор вида измерений коэффициента влияния (пп. 3.6— —3.19 или пп. 3.20—3.2Ф) — по стандартам и техническим условиям на ОУ кон­кретных типов,

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Значение коэффициента влияния нестабильности положи­тельного источника питания на напряжение (э.д.с ) смещения нуля ОУ определяют по формуле

4.2.
4.3. Значение коэффициента влияния нестабильности отрица­тельного источника питания на напряжение (э. д. с.) смещения нуля ОУ определяют по формуле
(12)
4.4. Значение коэффициента влияния нестабильности источни­ков питания на напряжение (э. д. с.) смещения нуля ОУ определя­ют по формуле

|СЛс5 C/jrel
1Д^+-ДЦГ~Д<“+Д<'п+1

5. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1. Погрешность измерения коэффициента влияния нестабиль­ности источников питания без учета теплового и временного дрей­фа, а также шумовых параметров проверяемого ОУ должна быть в пределах ±10 % с доверительной вероятностью не менее 0,997.
5-2. Суммарную погрешность измерения коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение (э. д. с.) сме­щение нуля указывают в стандартах или технических условиях на ОУ конкретных типов.
5.3. Определение показателей точности измерения приведено в приложении 2.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Справочное

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ О СООТВЕТСТВИИ ГОСТ 23089J—8£

СТ СЭВ 3411—81

ГОСТ 23089.7—83 соответствует п. 3.3 СТ СЭВ 3411—81.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗ