ГОСТ 18683.2-83 Микросхемы интегральные цифровые. Методы измерения динамических электрических параметров

ГОСТ 18683.2-83
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
ЦИФРОВЫЕ
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ
Издание официальное
3
I
12
ИIIК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ýêñïåðòèçà ñòðîèòåëüñòâà

УДК 621.3.049.77.083:006.354 Группа Э29
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ЦИФРОВЫЕ
Методы измерения динамических электрических параметров
Digital integrated circuits.
Methods of measuring dynamic electrical parameters
ОКП 62 3100
ГОСТ
18683.2-83
Дата ввеления 01.01.84
Настоящий стандарт распространяется на цифровые интегральные микросхемы (далее —
микросхемы) и устанавливает методы измерения динамических электрических параметров мик­
росхем.
Общие требования при измерении и требования безопасности — по ГОСТ 18683.0.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1. ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ ВКЛЮЧЕНИЯ
И ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ ВЫКЛЮЧЕНИЯ
1.1. Измерение следует проводить на измерительной установке, электрическая структурная
схема которой приведена на черт. 1.
1.2. Подготовка к измерениям
1.2.1. Подготавливают измерительную установку к работе.
1.2.2. Подключают микросхему к измерительной установке.
1.3. Проведение измерений
1.3.1. Подают на микросхему напряжение питания от источника 02, входные постоянные
напряжения от источника 67 и входные импульсные напряжения от источника 03, значения которых
установлены в стандартах или технических условиях (далее — ТУ) на микросхемы конкретных типов.
1.3.2. Интервал времени между входным и выходным импульсами измеряют в соответствии с
черт. 2 при значениях уровней отсчета Ut, U2, U3, VA. указанных в стандартах или ТУ на микросхемы
конкретных типов.
01, 0 2 — и с т о ч н и к и п о с т о я и и о г о н а п р я ж е н и я : О — м и к р о с х е м а :
0 3 — г с н е р а г о р и м п у л ь с н о г о н а п р я ж е н и и : Р — и т м е р и г е л ь д и н а ­
м и ч е с к и х п а р а м е тр о м . Е — т к в и а а л е н т н а т р у т к и
Черт. 1
(Измененная редакция, Изм. № 1).
И манне официальное
★
Перепечатка воскрешена
© Издательство стандартов, 1983
© И П К И здательство стандартов, 2000

С . 2 ГОСТ 1 8 6 8 3 .2 -8 3
/
/ - нхолмое н а п р я ж е н и е : 2 — в ы х о д н о е н а п р я ж е н и е ( и н в е р т и ­
р у ю щ а я м и к р о с х е м а ): J — в ы х о д н о е н а п р я ж е н и е (н е н н в е р г и
ру к н ц аи м и к р о с х е м а ); U i, С'}. Vj , L 't — у р о в н и о т с ч е т а ; / i . ', 0 —
врем я задерж ки в к л ю ч е н и я . I - в р ем я задерж ки в ы к л ю ч е н и я
Черт. 2
1.4. Показатели точности из­
мерения
1.4.1. Погрешность измерения времени
задержки включения и времени задержки вы­
ключения должна быть в пределах:
±10 % — для интегральных микросхем со
средним временем задержки распространения
5 нс и более;
±15 % — для интегральных микросхем со
средним временем задержки распространения
от 1,0 до 5.0 нс;
±20 % — для интегральных микросхем со
средним временем задержки распространения
от 1.0 нс и соответствовать установленной в
стандартах или ТУ на микросхемы конкретных
типов.
1.4.2. Доверительную вероятность по­
грешности измерения выбирают из ряда: 0,950:
0,990; 0,997. Конкретное значение доверитель­
ной вероятности устанавливают в стандартах
или ТУ на микросхемы конкретных типов.
1.4.3. Границы интервала погрешности
измерения времени задержки включения и вре­
мени задержки выключения 5 определяют по
формуле
* F t
т У ♦!«
) 2 +I '
I- I
,/ Т - )Х<
Л - I
' ‘ ■/Г
( а
т.г
& I 2 & О 2 v ^ If . 2 v Й 2f . 2 v
___
v* ^ 4f 2 ^ a 2 яг* _ ^ vw 2 r ' ^ a 2
X (a4fT^> ^ ( T “ > + Z<e™T—> +X(T '
(I)
I -1
н - 2
4 > V
где aln <j2r, a3r, air — относительные коэффициенты влияния соответственно фронта, спада, высоты
и длительности входного импульса на г-м входе на измеряемый параметр;
ah а0 — относительные коэффициенты влияния уровня отсчета соответственно на входном и
выходном импульсе на измеряемый параметр:
а. — относительный коэффициент влияния напряжения питания на /-м выводе питания на
измеряемый параметр:
— относительный коэффициент влияния постоянного напряжения на J-м входе на измеряе­
мый параметр;
ак — относительный коэффициент влияния параметра Л-го элемента нагрузки на измеряемый
параметр;
а, — относительный коэффициент влияния температуры окружающей среды или температуры
в заданной точке на корпусе (теплоотводе) микросхемы на измеряемый параметр;
— относительный коэффициент влияния временной нестабильности сдвига входного им­
пульса на w-м входе относительно входного импульса на v-м входе на измеряемый параметр;
5,„ 5ir, 53г, 54г — относительные погрешности установления и поддержания соответственно
фронта, спада, высоты и длительности входного импульса на r-м входе;

ГО С Т 1 8 6 8 3 .2 -8 3 С. 3
5,. 50 — относительная погрешность установления и поддержания уровня отсчета соответст­
венно на входном и выходном импульсе:
6, — относительная погрешность установления и поддержания напряжения питания на /-м
выводе питания;
8у — относительная погрешность установления и поддержания постоянного напряжения на
J-M входе;
5t — относительная погрешность установления и поддержания параметра А>го элемента
нагрузки:
&р — относительная погрешность измерителя динамических параметров;
8, — относительная погрешность временной нестабильности фронта (спада) входного импульса;
бг — относительная погрешность установления и поддержания температуры окружающей
среды или температуры в заданной точке на корпусе (теплоотводе) микросхемы;
8,.„. — относительная погрешность временной нестабильности сдвига входного импульса на
и-м входе относительно входного импульса на v-м входе:
5Х — относительная погрешность, обусловленная неучтенным л-м источником погрешности;
А,.л., Кх — коэффициенты, зависящие от закона распределения соответствующей погрешности
5. 5,г. 82г, 81г. 5,|г, 5,, 5,, 5,, 8Л, 80, 6р, 8,, 8Г, 8,.н.. 6Х и доверггтельной вероятности;
/ — число выводов питания;
т — число входов, па которые подают постоянное напряжение;
п — число элементов нагрузки;
I — число входов, на которые подают импульсное напряжение.
2. ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛА
ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ И ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СИГНАЛА
ПРИ ВЫКЛЮЧЕНИИ
2.1. Аппаратура — по п. 1.1.
2.2. Подготовка к измерениям —
по п. 1.2.
2.3. Проведение изме­
рен и й
2.3.1. Подают на микросхему на­
пряжения питания от источника G2
входные постоянные напряжения от
источника GI, входные импульсные
напряжения от источника G3, значе­
ния которых установлены в стандартах
или ТУ на микросхемы конкретных
типов.
2.3.2. Интервал времени между
входным и выходным импульсами из­
меряют в соответствии с черт. 3 при
значениях уровней отсчета О., U2, ука­
занных в стандартах или ТУ на* мик­
росхемы конкретных типов.
(Измененная редакция, Изм.
№ I).
2.3.3. (Исключен, Изм. № I).
2.4. Показатели точности изме­
рения — по п. 1.4.
/ — в х о д н о е н а п р я ж е н и е ; 2 — в ы х о д н о е н а п р я ж е н и е (и и в е р т и р у а о ш а я
м и к р о с х е м а ); 3 — в ы х о д н о е н а п р я ж е н и е (н еи и в ер ти р у ю ш д м м и к р о с х е м а ):
V i, V i — уров н и отс ч ет а: I — врем я зад ерж ки р ас п р о стр а н ен и я см ж а л а
п р и в к л ю ч е н и и ; f it'p - в р е м я з а д е р ж к и р а с п р о с т р а н е н и я с и г н а л а п р и
в ы к л ю ч е н и и
Черт. 3

С. 4 ГОСТ 18683.2-83
3. ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПЕРЕХОДА ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ
И ВРЕМЕНИ ПЕРЕХОДА ПРИ ВЫКЛЮЧЕНИИ
3.1. Аппаратура — по п. 1.1.
3.2. Подготовка к измерениям — по п. 1.2.
3.3. Проведение измереи ий
3.3.1. На микросхему подают напряжения питания от источника G2, входные постоянные
напряжения от источника 67 и входные импульсные напряжения от источника G3, значения которых
установлены в стандартах или ТУ на микросхемы конкретных типов.
3.3.2. Интервал времени измеряют в соответствии с черт. 4 между моментами достижения
выходным напряжением уровней отсчета Ux, U2, значения которых указаны в стандартах или ТУ на
микросхемы конкретных типов.
/ — в ходное н а п р я ж е н и е ; 2 — вы ходн ое н ап р яж ен и е (и н в ер т и р у ю щ ая м и к р о с х ем а);
3 — пи ХОДИ 0 8 н а п р я ж е н и е ( и е м н в с р т и р у ю ш а я м и к р о с х е м а ); t i , tf i — у р о в н и
о т с ч е т а ; Л " — в р е м я п ер е х о д а п ри в к л ю ч е н и и ; ; & 1 — в р ем я пер е х о д а п ри в ы к л ю ­
ч е н и и
Черт. 4
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.4. Показатели точности измерения
3.4.1. Погрешность измерения времени перехода при включении и времени перехода при
выключении — по п. 1.4.1.
3.4.2. Доверительная вероятность погрешности измерения — по п. 1.4.2.
3.4.3. Гранины интервала погрешности измерения времени перехода при включении (времени
перехода при выключении) 5t определяют по формуле

ГО С Т 1 8 6 8 3 .2 -8 3 С. 5
5 6 § 8 ^ 6
* (й'77’2 + (°2ТТ,: + I ( f l|' T 7 r ’ * ^ <a*v A4)2 + +
v jL i^3 v ^ 1 2
* Ъ ( а *'Т~~) + ^ , т " > •
(2)
где ах, ^ — относительные коэффициенты влияния фронта (спада) выходного импульса
соответственно в 1 и 2-й точках отсчета на измеряемый параметр;
6.. 5, — относительная погрешность установления и поддержания уровня отсчета на выходном
импульсе соответственно в I и 2-й точках отсчета на измеряемый параметр;
Кг К2 — коэффициенты, зависящие от закона распределения соответствующих погрешностей
5,, 5, и доверительной вероятности;
остальные обозначения — см. формулу (1).
4. ИЗМЕРЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ТАКТОВОЙ ЧАСТОТЫ
4.1. Измерения следует проводить на измерительной установке, электрическая структурная
схема которой приведена на черт. 5.
4.2. Подготовка к измерениям — по п. 1.2.
4.3. Проведение измерений
4.3.1. Подают на микросхему напряжения питания от источника G2, входные постоянные
напряжения от источника 67 и входные импульсные напряжения от источника G3, значения которых
устаноатены в стандартах или ТУ на микросхемы конкретных
типов.
4.3.2. Измеряют частоту следования импульсов на выходе
микросхемы, при которой обеспечивается функционирование
микросхемы в соответствии с требованиями, установленными в
стандартах или ТУ на микросхемы конкретных типов.
4.4. Максимальную тактовую частоту■ ( определяют по
С К п и з
формуле
А* ~ fa ~ nfo-
где / а — частота следования импульсов на выходе генератора;
/ 0 — частота следования импульсов на выходе микросхемы;
п — целое число, указанное в стандартах или ТУ на микрос­
хемы конкретных типов.
4.5. Показатели точности измерения
4.5.1. Погрешность измерения максиматьной тактовой час­
тоты — по п. 1.4.1.
4.5.2. Доверительная вероятность погрешности измерения максимальной тактовой частоты —
по п. 1.4.2.
4.5.3. Гранины интервала погрешности измерения максимальной тактовой частоты 6^опреде­
ляют по формуле
G I — ге н е р а т о р и м п у л ь с н о г о н а п р я ж е ­
н и я ; G 2. G 3 — и с т о ч н и к и п о с т о я н н о г о
н а п р я ж е н и я ; D — м и кр о с х ем а; Е — э к в и ­
валент нагрумем; Р — и тм ери тел ь частоты
Черт. 5
±к Х
8 , 8. , 5, * 8. , 6 «
i f : ' - + 1 (°*Т7> + (а'Т7
р / - I 1 / - 1 ' А - 1 * 7
) 2 +
I t
+ X <а
/ -1 ,г г-1
где обозначения — см. формулу (1).
1/Т—
* 1г
>г + 1 <
2г 2 v $ if . 1 v
2>Т~) + ^ {а >гТ ~ ) +
4, 2
^ Т ->
v ^ v
(3)

С . 6 ГОСТ 1 8 6 8 3 .2 -8 3
5. ИЗМЕРЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ,
ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ФУНКЦИИ МИКРОСХЕМОЙ
5.1. Методы измерения динамических параметров, характеризующих время выполнения мик­
росхемой функции (время выборки, время выборки адреса, время выборки разрешения, время
восстановления и т. п.) должны соответствовать указанным в раза. I и 2.
Конкретный метод измерения устанавливают в стандартах или ТУ на микросхемы конкретных
типов.
6. ИЗМЕРЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ТОКА ПОТРЕБЛЕНИЯ
6.1. Измерения следует проводить на измерительной установке, электрическая структурная
схема которой приведена на черт. 6.
G I. G J — и с т о ч н и к и постом и н о г о н а ­
п р я ж е н и и ; G 2 — и т е р а т о р импульс-
н о т о н а п р я ж е н и я ; РА — и з м ер и те л ь
п о с т о я н н о ю тока; D — м и к р о с х е м а
Черт. 6
Примечание.
Допускается при измерении к выходу микросхемы подключать нагрузку.
6.2. Подготовка к измерениям — по п. 1.2. Измеритель посто­
янного тока должен быть таким, чтобы с его помощью можно было
измерить средний суммарный ток.
6.3. Проведение измерений
6.3.1. Подают на микросхему напряжение питания от источ­
ника G3, входные постоянные напряжения от источника 67, вход­
ные импульсные напряжения от источника 6 '2 . значения которых
установлены в стандартах или ТУ на микросхемы конкретных типов.
6.3.2. Измеряют ток измерителем РА.
6.4. Показатели точности измерения
6.4.1. Погрешность измерения динамического тока потребле­
ния должна быть в пределах ±5 % и соответствовать установленной
в стандартах или ТУ на микросхемы конкретных типов.
6.4.2. Доверительная вероятность погрешности измерения —
по п. 1.4.2.
6.4.3. Границы интервала погрешности измерения динамического тока потребления о, опре­
деляют по формуле
где af — относительный коэффициент влияния частоты повторения входных импульсов на
измеряемый параметр;
б, — относительная погрешность установления и поддержания частоты повторения входных
импульсов;
ЪРЛ _ относительная погрешность измерителя постоянного тока:
К. К{, КРЛ — коэффициенты, зависящие от закона распределения соответствующей погрешности 5,,
bf, ЪРЛ и доверительной вероятности;
остальные обозначения — см. формулу (1).
Разд. 6. (Введен дополнительно, Him. № 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ. (Исключено. Изм. № 2).

ГОСТ 18683.2-83
ИНФОРМАЦИОНIIЫЕ ДАН Н ЫЕ
I. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по
стандартам от 11.04.83 № 1688
Изменение № 2 принято Межгосударственным Советом но стандартизации, метрологии и сертифика­
ции (протокол № 12 от 21.11.97)
Зарегистрировано Техническим секретариатом МГС .V? 2731
За принятие изменения проголосовали:
Н а и м е н о в а н и е го с у д а р с т в а Н а и м е н о в а н и е н а ц и о н а л ь н о г о o p i a n a п о с т а н д а р т и з а ц и и
Азербайджанская Республика Аз госстандарт
Республика Армения Арм госстандарт
Республика Беларусь Госстандарт Беларуси
Г рузии Грузстандарт
Республика Казахстан Госстандарт Республики Казахстан
Киргизская Республика Кирги зстандарт
Республика Молдова Молдовастандарт
Российская Федерация Госстандарт России
Республика Таджикистан Т адж ик госстандарт
Туркменистан Главная государственная инспекция Туркменистана
Республика Узбекистан Узгосстандарт
Украина Госсганларт Украины
2. ВЗАМЕН ГОСТ 18683-76 (в части п. 3.11)
3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
О б о з н а ч е н и е Н Т Д , н а к о т о р ы й д а н а с с ы л к а К о м е р п у н к т а
1 8 6 8 3 . 0 - 8 3 В в о д н а я ч а с т ь
4. Ограничение срока действия снято по протоколу .£ 3—93 Межгосударственного Совета но
стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6—93)
5. ИЗДАНИЕ (февраль 2000 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июле 1988 г., августе 1998 г.
(ИУС 12-88, 11-98)
Р е д а к т о р Л . В. К а рет никова
Т е х н и ч е с к и й р е д а к т о р Н .С . Гриш анова
К о р р е к т о р Р.Л. М еи т о ва
К о м п ь ю т е р н а я в е р с т к а Л .Л . Круговой
И а д , л и ц . № 0 2 1 0 0 7 о т 10.08.9S. С л а н о в н а б о р 2 4 .0 1 .2 0 0 0 П о д п и с а н о п п е ч а т ь 14.03.2000. У ел . п е ч . л . 0.9 3 .
У ч .-и д д . Л. 0 ,7 5 . Т и р а ж 106 ак т. С 4 6 6 7 . 'Зак. 217.
И П К И з д а т е л ь с т в о с т а н д а р т о в . 107076. М о с к в а . К о л о д е з н ы й п е р .. 14.
Н а б р а н о и И з д а т е л ь с т в е н а П Э В М
Ф и л и а л И П К И з д а т е л ь с т в о c ra i ia a p io B — т и п . " М о с к о в с к и й п е ч а т н и к " , 103062. М о с к в а . Л я л и н п е р .. 6 .
П л р N t 080102
ÃÎÑÒ 18683.2-83