1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Российский научно-исследовательский институт "Электронстандарт" (АО "РНИИ "Электронстандарт")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 303 "Электронная компонентная база, материалы и оборудование"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 мая 2024 г. N 592-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт распространяется интегральные микросхемы - фильтры и устанавливает методы измерения приведенного ко входу напряжения шумов U_IN и уровня выходных псофометрических шумов (относительно U₀ = 0 дБм) N_p дискретно-аналоговых фильтров (ДАФ).

Общие требования при измерении параметров ДАФ и требования безопасности - в соответствии с ГОСТ Р 71285.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 22261 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

ГОСТ Р 55893 Микросхемы интегральные. Основные параметры

ГОСТ Р 57441 Микросхемы интегральные. Термины, определения и буквенные обозначения электрических параметров

ГОСТ Р 71285 Микросхемы интегральные. Фильтры. Общие требования при измерении электрических параметров

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 55893, ГОСТ Р 57441, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 дискретно-аналоговый фильтр; ДАФ: Фильтр, граничные частоты которого прямо пропорциональны величине тактовой частоты.

3.2 псофометрический шум: Наведенные напряжения и помехи в линии связи.

4.1 Метод основан на определении приведенного ко входу напряжения шумов по результатам измерений напряжения шума на выходе фильтра нижних частот, собственного шума измерительной установки и коэффициента усиления измеряемого ДАФ.

4.2 Выходные псофометрические шумы определяют по результатам измерений напряжения шума на выходе псофометрического фильтра и собственного шума измерительной установки.

Измерения проводят в нормальных климатических условиях, если другие требования не установлены в стандартах и технических условиях (ТУ) на конкретные типы ДАФ:

- температура воздуха от 15 °C до 35 °C;

- относительная влажность воздуха от 45% до 80%;

- атмосферное давление от 86 до 106 кПа (от 645 до 795 мм рт. ст.).

5.2.1 Средства измерений, применяемые при проведении измерений, должны соответствовать требованиям ГОСТ 22261 и требованиям, установленным в стандартах на конкретные методы измерения.

5.2.2 Измерения следует проводить на измерительной установке, электрическая структурная схема которой приведена на рисунке 1.

5.2.3 Источники питания G1 и G2 должны обеспечивать установление и поддержание напряжения питания, указанной в ТУ на ДАФ конкретных типов и удовлетворять следующему условию

где U_{nef fcc} - эффективное значение напряжения пульсации и собственных шумов источников постоянного напряжения G1, G2, установленное в ТУ на источники конкретных типов, В;

U_{nef fmin} - минимальное эффективное значение напряжения шума ДАФ, которое может быть измерено в данной установке, В.

Погрешность установления и поддержания напряжения питания должна находиться в пределах +/- 1%.

5.2.4 Генератор импульсов тактовых сигналов G3 должен обеспечивать установление и поддержание на выходе напряжения, удовлетворяющего следующим требованиям:

- амплитуда напряжения на выходе генератора должна соответствовать значению, установленному в ТУ на ДАФ конкретных типов, с погрешностью, находящейся в пределах +/- 5%;

- частота следования импульсов должна соответствовать значению, установленному в ТУ на ДАФ конкретных типов, погрешность поддержания частоты должна находиться в пределах +/- 1%.

5.2.5 Фильтр нижних частот Z должен обеспечивать подавление помех от тактовых сигналов и удовлетворять следующим требованиям:

- коэффициент усиления напряжения рекомендуется выбирать равным единице с погрешностью не более 0,1 от погрешности измерения коэффициента усиления напряжения измеряемого ДАФ, установленной в ТУ на ДАФ конкретных типов;

- граничная частота f_нz должна удовлетворять условию:

где f_н - граничная частота измеряемого ДАФ, установленная в ТУ на ДАФ конкретных типов;

- коэффициент гармоник должен быть не более 0,2 от коэффициента гармоник измеряемого ДАФ, установленного в ТУ на ДАФ конкретных типов;

- коэффициент ослабления напряжения на тактовой частоте должен быть не более коэффициента ослабления напряжений в полосе задерживания измеряемого ДАФ, установленного в ТУ на ДАФ конкретных типов;

- фильтр Z не включает в схему измерений, если он входит в состав измеряемого ДАФ.

5.2.6 Амплитудно-частотная характеристика псофометрического фильтра должна соответствовать требованиям ТУ на ДАФ конкретных типов.

5.2.7 Измеритель переменного напряжения P1 должен обеспечивать измерение эффективного значения напряжения на выходе фильтра нижних частот (псофометрического фильтра) с погрешностью, находящейся в пределах +/- 10% и удовлетворять следующему условию

5.2.8 При измерении напряжения шумов допускается подключение на выходе ДАФ усилителя напряжения с коэффициентом усиления <= 100.

Усилитель напряжения должен удовлетворять следующим требованиям:

- коэффициент неравномерности амплитудно-частотной характеристики не должен превышать 0,5 дБ;

- коэффициент гармоник должен быть не более 0,1 от коэффициента гармоник измеряемого ДАФ;

- полоса пропускания должна быть не менее полосы пропускания измеряемого ДАФ.

5.2.9 Емкость конденсаторов C1 и C3 выбирают из условий

где R1 - входное сопротивление ДАФ, Ом;

R1_A - входное сопротивление усилителя напряжения, Ом.

5.2.10 ЭДС шумов коммутации не должна превышать 0,1U_{nef fmin}.

6.1 Подключают ДАФ к измерительной установке.

6.2 Подают напряжение от источников постоянного напряжения G1, G2 и импульсы тактовых сигналов генератора G3.

6.3 Устанавливают переключатель SA2 и SA3 в положение "1" и на выходе фильтра нижних частот Z измеряют суммарное напряжение шумов ДАФ и измерительного тракта U_{nef fz}.

6.4 Устанавливают переключатель SA2 в положение "2" и на выходе фильтра нижних частот Z измеряют напряжение шумов измерительного тракта U_{nef f01}.

6.5 Устанавливают переключатель SA3 в положение "1" и проводят измерения шумов на выходе псофометрического фильтра аналогично 6.3, затем устанавливают переключатель SA3 в положение "2" и проводят измерения шумов на выходе псофометрического фильтра аналогично 6.4.

6.6 Положение переключателя SA1 при этом зависит от схемы входной цепи ДАФ. С точки зрения измерения шумов вход ДАФ должен быть закорочен на корпус, при этом рабочая точка ДАФ должна находиться на линейном участке передаточной характеристики. Допустимость непосредственного подключения входа ДАФ на корпус устанавливают в ТУ на ДАФ конкретных типов.

7.1 Эффективное напряжение шумов U_{nef f0} на выходе ДАФ вычисляют по формуле

7.2 Коэффициент усиления ДАФ A_U измеряют по методу, приведенному в ГОСТ Р 71285.

7.3 Приведенное ко входу напряжение шумов U_{nef f1} определяют по формуле

7.4 Уровень выходных псофометрических шумов N_p относительно U₀ = 0 дБм (0,775 В) вычисляют по формуле

где U_{nef f0} - эффективное напряжение шумов, измеренное с применением псофометрического фильтра, В.

Погрешность измерения приведенного ко входу напряжения шумов и уровня выходных псофометрических шумов должна находиться в интервале +/- 15% с установленной вероятностью 0,95.

Пример расчета погрешности измерения приведен в приложении А.

А.1 Границы интервала, в котором с доверительной вероятностью 0,95 находится погрешность измерения, определяют по формуле

где - погрешность установления и поддержания напряжения питания G1, G2, ;

- погрешность установления и поддержания напряжения высокого уровня импульсов тактовых сигналов генератора G3, ;

- погрешность установления и поддержания напряжения низкого уровня импульсов тактовых сигналов генератора G3, ;

- погрешность установления фронтов и спадов импульсов тактовых сигналов генератора G3, ;

- погрешность изменения напряжения измерителем P1, ;

- погрешность коэффициента усиления фильтра нижних частот (псофометрического фильтра), ;

- погрешность, вызванная наличием напряжения шумов контактирующего устройства, ;

- погрешность изменения коэффициента усиления напряжения, ;

- погрешность поддержания температуры окружающей среды, ;

- коэффициенты влияния параметров режима на измеряемый параметр, при этом: ;

- определяют по формуле

где n - количество измеренных ДАФ (рекомендуется n = 10);

x_i0 - номинальное значение влияющего параметра;

- отклонение от номинального значения влияющего параметра;

y_i - измеренное значение измеряемого параметра, соответствующее x_i0;

- отклонение измеряемого параметра от измеренного значения, вызванное отклонением влияющего параметра;

Исходя из того, что все составляющие погрешности имеют равномерный закон распределения, суммарная погрешность измерения , рассчитанная по приведенным в приложении данным, находится в интервале +/- 11,5% с вероятностью 0,95.