Устройство самоконтроля измерителя электрических параметров операционных усилителей Советский патент 1983 года по МПК G01R27/28 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти применение при контроле параметров интегральных схем, в частности операционных усилителей.

Известны устройства контроля работоспособности , поверки измерителей параметров операционных усилителей, в которых используются методы контроля узлов и элементов измерительной схемы С.1)Наиболее близким к изобретению является устройство периодической пов,ерки тестера ИУ054, обеспечивающее контроль работоспособности отдельных узлов: источника опорных напряжений, измерителя постоянного напряжения и устройства управления и обработки результатов 1.2 .

Основным недостатком .известного устройства является низкая точность контроля, обусловленная отсутствием комплексного контроля всего устройства в целом на работоспособность и соответствие точностных характеристик техническим данным. При контроле отдельных узлов и элементов не может быть учтено взаимное влияние элементов на ре.зультат контроля, влияние различных наводок и паразитных параметров элементов измерительной схеNH, а также не проверяется работоспособность переключателей режимов измерения.

Целью изобретения является повышение точности самоконтроля измерителя электрических параметров операционных усилителей.

Цель достигается за счет того,

10 что выход контролируемого операционного усилителя через нормально разомкнутый ключ соединен с его неинвертирующим входом и через; резистор второго резистивного делителя сое15динен с перекидным контактом первого переключателя, нормально -замкнутый контакт которого соединен с выходом вспомогательного операционного усилителя, а нормально разомкнутый кон20 .такт - с выходом источника опорных напряжений и с нормально замкнутым контактом второго переключателя, нормально разомкнутый контакт которого заземлен, а перекидной контакт

25 соединен с неинвертиругадим входом вспомогательного операционного усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройстWва (схема приведена в качестве час-

тнйго примера . для самоконтроля измерителя в режиме измерения коэффициента усиления операционных усилителей, однако с ее помощью контролируется измеритель и в других режимах).

Устройство содер;1сит резистор 1, источник 2 опорных напряжений, пе реключатель 3, измеритель 4 постоянного напряжения, к выходу которого подключен блок 5 управления и обрабо ки, кoнтpoлиpye ый. 6 и вспомогательный 7 операционные усилители, первый резистивный Делитель 8, состоящий из резисторов 9 и 10, второй резис.тинный делитель 11, состоящий из резисторов 12 и 13, ключ 14 и переключатель 15. Делитель 8 включен между выходами операционных усилителей 6 и 7, средняя точка его соединена с инвертирующим входом-вспомогательного усилителя 7, а делитель 11 подключен средней точкой к неинвертируюедему входу усилителя б и через ключ 14 к его вьаходу, а крайними точками к земле и перекидному контакту переклю чателя 15, нормально замкнутый контакт которого соединен с выходом усилителя 7, а нормально разомкнутый - с источником 2 опорных напряжений и с нормально замкнутым контак том переклкзчателя 3, нормально разомкнутый контакт которого заземлен, а перекидной контакт подключен к неинвертирующему входу усилителя 7, к выходу которого подсоединен измеритель 4 ПОСТОЯННОГО) напряжения.

Работа схемы в режиме контроля любого параметра контролируемого -операционного усилителя б (переключатели 15,3 и ключ 14 должны HEIXOлиться в исходном состоянии, показанном на чертеже происходит в два такта. В первом такте через нормально замкнутый контакт переключателя 3 на неинвертирующий вход вспомогательного оперец ионного усилителя 7 полается напряжение Uptir тогда напряжение на выходе вспомогательного операционного усилителя 7 будет определяться выражением

и,{и.„.%)(,),

где Ц)п напряжение смещения контролируемого операционного усилителя 6;

К - коэффициент усиления контрблируемого операционного усилителя 6|

R значения сопротивлений реэисторов 12 и 13 соответственно.

Во втором такте подается опорное напряжение при этом напряжение

на выходе вспомогательного усилителя 7 будет определяться выражением

))..

Коэффициент усиления К вычисляется в блоке 5 обработки и управления по формуле. ..

1/ опги-Цолш/. ЪУ.

и,,-и; V VHJ.

где и

оп1Н%пан номинальные значения

опорных напряжений,I с

номинсшьные значения

ilH NiH сопротивления резисторов 12 и 13.

В режиме самоконтроля контактируемый операционный усилитель 6 удаляетсяиз схемы, переключатели 15 и 3. и ключ 14 переключаются в противоположные состояния, и производится измерение напряжения на выходе вспомогательного операционного усилителя 7 в два гакта, так и в рабочем режиме. В перfeoM такте напряжение uV на выходе вспомогательного:опергщионного усилителя 7 будет равно

.«Jonw - i

f

+

«V

Rn-H+ R

-1+

R-V}.y,tuR

e

10

),

lU

CM

где UQ,,.. - номинальное значение опорного напряжения, tinlH напряжение смещения вспомогательного операционного усилителя 7f All, - отклонение и от нокшнала

т ОМН

Ц jt л- номинальное значение соРН юн Т1И противления резисторов 9, tjM 10, 12 и 13 соответственно;аЯа, отклонение резисторов от

, номинала.

Во втором такте подается напряжение Uonz, и напряжение на выходе вспомогательного операционного усилителя 7 будет равно

U Л

U /

tOH

(

.

Л

Алгоритм вычисления в блоке 5 управления и обработки остается прежним, в результате получим

у ,,И- {..п

. и -1,

а .I V - Шоп5.-ист.) Д HRi HlRnH / ftQH+ЛЯо tiH- ti .B идеальном случае прили -ди илЯ9 д k4Я,5) получим и К., + 4 11, в реальных условиях допустимые значе &R и ирассчитываются исходя из требуемой точности измерения К, и их максимсшьные значения известны. Поэтому можно pacc4HTaitb при не благоприятных сочетаниях знаков и значений &R и MJ м ксимгшьно допустимое значение -ЬК у при котором измерение К будет происходить с требуемой точностью. При этом самоконтроль измерителя производится при гех же самгх связях отдельных элементов, что в при работе изме{ йтеля в режиме измерения параметров операционных усилителей, и охва тавает все без исключения блоки устройства. Это значительно повышает точность самоконтро ля и, слещовательно, достоверность результатов и увеличивает процент в хода год«ых операционных уснлителёй. : - ;; ; - . . . Формула изобретения Устройство сё1Моконтроля измерителя электрических параметров операционных усилителей, содержащее источник опорных напряжений, измеритель постоянного напряжения, к выходу которого подключен блок управления и обработки результатов, и измерительную схему, состоящую из контролируемого и вспомогательного операционных усилителей, между выходами которых включен первый резистивный делитель, соединенный средней точкой с инвертиру скаим входом вспомогательного операционного усилителя и второго резистовного делителя, соединенного средней точкой с НеИНВерТИрУКХЗИМ входом . ролируемого операционного усилителя, : а одной крайней точкой - с общей заземленной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности самоконтроля, выход контро- лируемого операционного усилителя через нормально разомкнутый ключ соединен с его неинвертируюп(ВМ входом и через резистор второго реэистивного делителя соединен с перекидным . .кг контактом первого переключателя, Нормально замкнутый контакт которого соединен с выходом вспомогательного операционного усилителя, а нормально разомкнутый контакт - с выходом ; источника опорных напряжений st с нормально замкнутым контактом второго переключателя, нормально разомкнутый контакт которого заземлен, а перекидной контакт соединен с нейнвертирующим входом вспомогательного операционного усилителя. Источники информёц;ии., принятые во внимание при экспертизе 1.Паспорт АМЦ2 746.000 ПС. Тес- . тер для измерения электрических параметров операционных усилителей. 2.Паспорт ИЮ2 746.038 ПС. Автоматический тестер, линейных интегральных схем ИУ054 прототип .

I-CZD

l-fC3