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双极性运算放大器参数的测试

双极性运算放大器参数的测试
双极性运算放大器参数的测试

实验35双极性运算放大器参数的测试运算放大器(简称运放)是一种直接耦合的高效增益放大器,在外接不同反馈网络后,可具有不同的运算功能。运算放大器除了可对输入信号进行加、减、乘、除、微分、积分等数学运算外,还在自动控制,测量技术、仪器仪表等各个领域得到广泛的应用。

为了更好的使用运算放大器,必须对它的各种参数有一个较为全面地了解。运算放大器结构十分复杂,参数很多,测试方法各异。

本实验的目的是熟悉运算放大器主要参数的测试原理,掌握这些参数的测试方法。

一、实验原理

运算放大器的符号如图,它有两个输入端,一个是反相输入端用“—”表示,另一个位同相输入端,用“+”表示。可以单端输入,也可以双端输入。若把输入信号接在“—”输入端,而“+”端接地,或通过电阻接地,则输出信号与输入信号反相,反之则同相。若两个输入端同时输入信号电压为V_和V+时,其差动输入信号为V ID=V_—V+。开环输出电压Vo=Avo V ID,Avo 为开环电压放大倍数。

运算放大器在实际使用中,为了改善电路的性能,在输入端和输出端之间总是接有不同的反馈网络。通常是接在输出端和反相输入端之间。

1.开环电压增益

开环电压增益是指放大器在无反馈时的差模电压增益,其值为输出电压变化量⊿Vo和输入电压变化量⊿V I之比

Avo = ⊿Vo/⊿V I () 由于Avo 很大,输入信号V I 很小,加之输入电压与输出电压之间有相位差,从而引入了较大的测试误差,实际测试中难以实现。测试开环电压增益时,都采用交流开环,直流闭环的方法。测试原理如图所示。

图 运算放大器符号

直流通过R F 实现全反馈,放大器的直流增益很小,故输入直流电平十分稳定,不需进行零点调节。取C F

足够大,以满足R F >>1/ΩC F ,使放大器的反相端交流接地,以保证交流开环的目的。这样只要测得交流信号和电压V S 和V O 和,就能得到 206

Avo = Vo/V I = Vo/[R1/(R+R2) Vs]=(R1+R2)/R1?(Vo/V S )

在讯号频率固定的条件下,增加输入信号电压幅度,使输出端获得最大无失真的波形。保持输入电压不变,增加输入电压频率,当输出电压的幅值降低到低频率值的倍,此时频率为开环带宽。 2.输入偏置电流I IB

当运算放大器的输出电压为零(或规定值)是流入两个输入端偏置电流的平均值,为输入偏置电流I IB 。设两偏置电流为I IB1和I IB2,则

I IB=(I IB1+I IB2)/2

用图测试,若V S=0,k s断开,当k1闭合,k2断开,测得输出电压v o1。当当k2闭合,k1断开,又可测得输出电压v o2。

⊿Vo= Vo1—Vo2=2R I IB(1+ R F /R I)

I IB =⊿Vo/[2R(1+ R F /R I)]

3.开环差模输入电阻R ID

开环差模输入电阻R ID是只差模输入电压变化与对应的输入电流变化之比。其测试原理如图所示。

在该图中,要取C F足够大,使交流短路,构成交流开环,而直流是闭环,稳定直流输出电压。

图开环差模输入电阻和输出电阻测

测试R ID分两步进行,将低频正弦信号V S输入电路,先将k1、k2闭合,测得输出正弦信号V o1=Av D V 1,再将k1、k2断开,测得输出正弦信号V o2,其值为

V o2 = Av D V 1[R ID/( R ID+2R)]= V o1[R ID/( R ID+2R)]

由此求得 R ID=V o2/( V o1—V o2)×2R

输入正弦信号V S的频率一般不超过1KHz,以清除电容的影响。R不宜太

大,以减小噪声的影响。

2 07

4.开环输出电阻R OS

开环输出电阻R OS是指输出电压变化与其对应的输出电流变化之比。仍用

的电路进行测试。

测试分两步进行,先将k1、k2闭合,k3断开,送入低频正弦信号V S,测

得输出V o1=Av D V 1,这里V 1为输入端信号。闭合k2,接入负载阻抗R L,再

次测得输出电压V o2为

Av D V 1R L/( R OS+R L)= V o1 R L/( R OS+R L)求得

R OS=(V o1-V o2) R L/ V o2 (

5.输入失调电压V IO

由于运放电路参数的不对称,使得两个输入端都接地时,输出电压不为

零,称为放大器的失调。为了使输出电压回到零,就必须在输入端加上一个

纠偏电压来补偿这种失调,这个所加的纠偏电压就叫运算放大器的输入失调

电压,用V IO表示。故V IO的定义为使输出电压为零在两个输入端之间需加有

的直流补偿电压。

输入失调电压的测量原理如图所示。图中直流电路通过R I和R F接成闭合

环路。通常R I的取值不超过100Ω,R F>>R I,这是若测得输出电压为V O1,就

可推算出输入端的失调电压为

V IO=R I V O1/(R I+ R F ) (

图输入失调电压和失调电流测试

6.输入失调电流I IO

I IO的定义为补偿失调电压后,使输出电压为零,而流入运算放大器两输入端的电流之差。即

I IO=( I b1- I b2) (

测试原理仍用图,分两步进行。第一步将k1和k2闭合,测得输出电压为V O1,因这时的电路和测试输入失调电压完全一样,故可得V O1= V IO(R I+R F) / R I

第二步将k1和k2都断开,此时运放的两个输入端,除了失调电压V IO之外,还有输入电流I b1和I b2在电阻上所产生的电压,即I b1R-I b2R=(I b1-I b2)R= I IO R。若这时测得输出电压为V O2,根据前面的计算公式可知

V O2=(V O1+ I IO R) ?( R I+R F) / R I,

由此可得

208

I IO= [R I/( R I+R F)] ?[(V o2–V o1) /R ] (

7.共模抑制比k CMR

运放应对共模信号有很强的抑制能力。表征这种能力的参数叫共模抑制

比,用k CMR 表示。它定义为差模电压增益Av D 和共模电压增益Avc 之比,即

k CMR =∣Av D /Avc ∣。

测试原理如图所示。由于R F >>R I ,该闭环电路对差模信号的增益Av D = R F /R I 。共模信号的增益Av C = (V O /V S )。因此,只要从电路上测出V O 和V S ,即可求出共模抑制比

k CMR =∣Av D /Avc ∣= (R F /R I ) ? k CMR 的大小往往与频率有关,同时

与输入信号大小和波形有关。测量的

频率不宜太高,信号不宜太大。 8.共模抑制比V ICM

最大共模输入电压是指最大不失真共 模输出正弦波电压时的共模输入电压。其 测试原理仍用如图的电路。测试方法

是将V S 由小到大逐渐增加,观察到输出波形刚出现失真时,记下这时输入信号值,就是最大共模输入电压。由于输入电压加大后,k CMR 将下降,故也有将V ICM 定义为使k CMR 下降6分贝的输入电压。测试时可将两种定义的测试结果进行比较。

9. 电压转换速率S R 的测试

电压转换速率S R 定义为运放在单位增益状态下,在运放输入端送入规定的大信号阶跃脉冲电压时,输出电压随时间的最大变化率。

图 共模抑制比测试原

S R 的测试原理如图(a )所示。测试时取R I =R F ,在输入端送入脉冲电压,从输出端见到输出波形,如图(b )所示。这是可以规定过冲量的输出脉冲电压上升沿(下降沿)的恒定变化率区间内,取输出电压幅度⊿Vo 和对应的时间⊿Vt ,然后由计算公式求出

209

S R =⊿Vo/⊿Vt (V /μs )

通常上升过程和下降过程不同,故应分别测出S R ﹢和S R ﹣。 10. 脉冲响应时间的测试

脉冲响应时间包括上升时间,下降时间、延迟时间、和脉动时间等,测试原理仍如图(a )所示,取R F >R I ,R I 远大于信号源内阻、规定的误差带为2ε。读取响应时间方法如图所示。其中tr 为上升时间,tf 为下降时间,td (r )为上升延迟时间,td (f )为下降延迟时间。

图 电压转换速率测试原理

(a

(b

图读取响应时间方法

二、实验内容

1.开环电压增益测量。

2.输入偏置电流测量。

3.开环差模输入电阻测量。

4.开环输出电阻测量。

5.输入失调电压测量。

6.输入失调电流测量。

7.共模抑制比测量。

8.电压转换速率测量。

9.脉冲响应时间测量。

三、实验步骤

以图所示的电路进行参数测试,步骤如下:

210

1.测试运放得开环特性参数用图 (a) 电路。测试时将k 2接输入信号,

k 1接电容。K 3、k 4根据需要可接入R L 和C L 。参照实验原理进行各个参数的

测试。

2.测试大信号脉冲参数也采用图 (a)的电路。测试时将k 2接电阻,k 1接脉冲信号源,R I 根据需要选取,从输入和输出脉冲波形中读取各个有关脉冲的参数。测试时可利用K 3和k 4接入负载R L 和C L 以观察R L 和C L 对脉冲参数的影响。

图 运算放大器参数测试电

p

(a

3.测试失调特性参数和共模特性参数都采用图 (b)的电路。图中的AT为被测电路,A为辅助电路。若采用单电路测试方法,可将K6和K7断开,K5闭合。变幻开关位置,即可测试各个参数。

4.在图 (b)中将k4、K3接地,分别在k1断开,k2闭合和k1闭合、k2断开两种情况下,测出辅助放大器的输出电压V o1和V o2,带入式中,即可计算出I IB。测V ID和I ID时,都是将k4、K8接地,通过k1和k2的闭合断开,测出辅助放大器的输出电压V o1和V o2,计算V IO和I IO;测试共模特性参数时,将k1,k2闭合,k4接地,从K3送入正弦信号V S,测出辅助放大器的输出电压V L,计算出k CMR

四、实验数据处理

根据实验内容和要求,将有关输入输出波形描绘下来,详细记录各个测试数据,并作相应的计算。

五、思考题

1. V CC和V ee的大小对最大输出峰峰电压有何影响?

2.运放在小信号下工作和大信号下工作,状态有何不同?

3.采用辅助放大器测试有什么优点?试分析测试线路原理。

六、参考资料

[1] 李清泉、黄昌宁,集成运算放大器原理及应用,—124页,科学出版社,1982年。

[2] 沈尚贤,模拟电子学,p231—334.人民邮电出版社,1983年。

[3] 中华人民共和国国家标准,半导体集成电路运算(电压)放大器测试方

法的基本原理,GB3442—86,中国标准出版社,1988年。

[4] John , OP-AMP Network Design, ,John Wiley & Sons,1986.

[5] Joseph Carr, OP-AMP Circuit Design and Applications, —240,TAB BOOKS,1976.

(叶绿)

运算放大器的保护 放大器输入保护的利与弊

目前广泛应用的电压型集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器。在该集成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络,可实现不同用途的电路,例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放大、信号运算(加、减、乘、除、对数、反对数、平方、开方等)、信号的处理(滤波、调制)以及波形的产生和变换。集成运算放大器的种类非常多,可适用于不同的场合。 3.2.1 集成运算放大器的分类 按照集成运算放大器的参数来分,集成运算放大器可分为如下几类。 1.通用型运算放大器 通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。例μA741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。 2.高阻型运算放大器 这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般r id>(109~101 2)Ω,I IB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高, 输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF356、LF355、LF347(四运放)及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。 3.低温漂型运算放大器

在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、 AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。 4.高速型运算放大器 在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率S R一定要高,单位增益带宽BWG一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有LM318、μA715等,其S R=5 0~70V/μs,BW G>20MHz。 5.低功耗型运算放大器 由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作电压为±2V~±18V,消耗电流为50~250μA。目前有的产品功耗已达微瓦级,例如ICL7600的供电电源为1.5V,功耗为10μW,可采用单节电池供电。 6.高压大功率型运算放大器 运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中,输出电压的最大值一般仅几十伏,输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压或增大输出电流,集成运放外部必须要加辅 助电路。高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流。例如D 41集成运放的电源电压可达±150V,μA791集成运放的输出电流可达1A。 3.2.2 正确选择集成运算放大器 集成运算放大器是模拟集成电路中应用最广泛的一种器件。在由运算放大器组成的各种系统中,由于应用要求不一样,对运算放大器的性能要求也不一样。

常用运算放大器型号及功能

常用运算放大器型号及功能 型号(规格) 功能简介 兼容型号 CA3130 高输入阻抗运算放大器 CA3140 高输入阻抗运算放大器 CD4573 四可编程运算放大器 MC14573 ICL7650 斩波稳零放大器 LF347 带宽四运算放大器 KA347 LF351 BI-FET 单运算放大器 LF353 BI-FET 双运算放大器 LF356 BI-FET 单运算放大器 LF357 BI-FET 单运算放大器 LF398 采样保持放大器 LF411 BI-FET 单运算放大器 LF412 BI-FET 双运放大器 LM124 低功耗四运算放大器(军用档) LM1458 双运算放大器 LM148 四运算放大器 LM224J 低功耗四运算放大器(工业档) LM2902 四运算放大器 LM2904 双运放大器 LM301 运算放大器 LM308 运算放大器 LM308H 运算放大器(金属封装) LM318 高速运算放大器 LM324 四运算放大器 HA17324,/LM324N LM348 四运算放大器 LM358 通用型双运算放大器 HA17358/LM358P LM380 音频功率放大器 LM386-1 音频放大器 NJM386D,UTC386 LM386-3 音频放大器 LM386-4 音频放大器 LM3886 音频大功率放大器 LM3900 四运算放大器 LM725 高精度运算放大器

229 LM733 带宽运算放大器 LM741 通用型运算放大器 HA17741 MC34119 小功率音频放大器 NE5532 高速低噪声双运算放大器 NE5534 高速低噪声单运算放大器 NE592 视频放大器 OP07-CP 精密运算放大器 OP07-DP 精密运算放大器 TBA820M 小功率音频放大器 TL061 BI-FET 单运算放大器 TL062 BI-FET 双运算放大器 TL064 BI-FET 四运算放大器 TL072 BI-FET 双运算放大器 TL074 BI-FET 四运算放大器 TL081 BI-FET 单运算放大器 TL082 BI-FET 双运算放大器 TL084 BI-FET 四运算放大器

放大器注意参数及概念

最近在使用一款PGA,在PGA输入端接地时发现输出总有个矩形波信号,放大1000倍后非常明显,怀疑是电源引起的干扰。开始的时候在输入正负电源处都加了100uf和0.1的电容,但效果不明显,后来准备再电源输入端再串联一个电阻,一开始电阻选择的是1k,但上电后发现芯片根本都无法工作,测量芯片两端的电源电压发现才一点多v。这时候就看了下数据手册的静态电流,发现竟然是5mA,然后这个PGA是5v供电的,如果PGA正常工作,1k电阻上的分压都能到5v。所以后来用了个50欧的电阻配合着100uf和0.1uf构成了个低通滤波,这样一来芯片工作正常了,然后输出的波纹也小了很多。 在选择运放时应该知道自己的设计需求是什么,从而在运放参数表中来查找。一般来说在设计中需要考虑的问题包括1. 运放供电电压大小和方式选择;2.运放封装选择;3.运放反馈方式,即是VFA (电压反馈运放)还是CFA(电流反馈运放);4.运放带宽;5.偏置电压和偏置t电流选择;6温漂;7.压摆率;8.运放输入阻抗选择;9.运放输出驱动能力大小选择;10.运放静态功耗,即ICC电流大小选择;11.运放噪声选择;12.运放驱动负载稳定时间等等。 偏置电压和输入偏置电流 在精密电路设计中,偏置电压是一个关键因素。对于那些经常被忽视的参数,诸如随温度而变化的偏置电压漂移和电压噪声等,也必须测定。精确的放大器要求偏置电压的漂移小于200μV和输入电压噪声低于6nV/√Hz。随温度变化的偏置电压漂移要求小于1μV/℃。 低偏置电压的指标在高增益电路设计中很重要,因为偏置电压经过放大可能引起大电压输出,并会占据输出摆幅的一大部分。温度感应和张力测量电路便是利用精密放大器的应用实例。 低输入偏置电流有时是必需的。光接收系统中的放大器就必须具有低偏置电压和低输入偏置电流。比如光电二极管的暗电流电流为pA量级,所以放大器必须具有更小的输入偏置电流。CMOS和JFET输入放大器是目前可用的具有最小输入偏置电流的运算放大器。 因为我现在用的是光电池做采集的系统,所以在使用中重点关心了偏置电压和电流。如果还有其他的需要,这时应该对其他参数也需要多考虑了。 1、输入失调电压VIO(Input Offset Voltage) 输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时,两个输入端之间所加的补偿电压。 输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性,对称性越好,输入失调电压越小。输入失调电压是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。 2、输入失调电压的温漂αVIO(Input Offset Voltage Drift) 输入失调电压的温度漂移(又叫温度系数)定义为在给定的温度范围内,输入失调电压的变化与温度变化的比值。 这个参数实际是输入失调电压的补充,便于计算在给定的工作范围内,放大电路由于温度变

双极性运算放大器参数的测试

实验35双极性运算放大器参数的测试运算放大器(简称运放)是一种直接耦合的高效增益放大器,在外接不同反馈网络后,可具有不同的运算功能。运算放大器除了可对输入信号进行加、减、乘、除、微分、积分等数学运算外,还在自动控制,测量技术、仪器仪表等各个领域得到广泛的应用。 为了更好的使用运算放大器,必须对它的各种参数有一个较为全面地了解。运算放大器结构十分复杂,参数很多,测试方法各异。 本实验的目的是熟悉运算放大器主要参数的测试原理,掌握这些参数的测试方法。 一、实验原理 运算放大器的符号如图,它有两个输入端,一个是反相输入端用“—”表示,另一个位同相输入端,用“+”表示。可以单端输入,也可以双端输入。若把输入信号接在“—”输入端,而“+”端接地,或通过电阻接地,则输出信号与输入信号反相,反之则同相。若两个输入端同时输入信号电压为V_和V+时,其差动输入信号为V ID=V_—V+。开环输出电压Vo=Avo V ID,Avo 为开环电压放大倍数。 运算放大器在实际使用中,为了改善电路的性能,在输入端和输出端之间总是接有不同的反馈网络。通常是接在输出端和反相输入端之间。 1.开环电压增益 开环电压增益是指放大器在无反馈时的差模电压增益,其值为输出电压变化量⊿Vo和输入电压变化量⊿V I之比

Avo = ⊿Vo/⊿V I () 由于Avo 很大,输入信号V I 很小,加之输入电压与输出电压之间有相位差,从而引入了较大的测试误差,实际测试中难以实现。测试开环电压增益时,都采用交流开环,直流闭环的方法。测试原理如图所示。 图 运算放大器符号 直流通过R F 实现全反馈,放大器的直流增益很小,故输入直流电平十分稳定,不需进行零点调节。取C F 足够大,以满足R F >>1/ΩC F ,使放大器的反相端交流接地,以保证交流开环的目的。这样只要测得交流信号和电压V S 和V O 和,就能得到 206 Avo = Vo/V I = Vo/[R1/(R+R2) Vs]=(R1+R2)/R1?(Vo/V S ) 在讯号频率固定的条件下,增加输入信号电压幅度,使输出端获得最大无失真的波形。保持输入电压不变,增加输入电压频率,当输出电压的幅值降低到低频率值的倍,此时频率为开环带宽。 2.输入偏置电流I IB 当运算放大器的输出电压为零(或规定值)是流入两个输入端偏置电流的平均值,为输入偏置电流I IB 。设两偏置电流为I IB1和I IB2,则

场效应管放大器实验报告

实验六场效应管放大器 一、实验目的 1、了解结型场效应管的性能和特点 2、进一步熟悉放大器动态参数的测试方法 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、万用表 3、信号发生器 三、实验原理 实验电路如下图所示:

图6-1 场效应管是一种电压控制型器件。按结构可分为结型和绝缘栅型两种类型。由于场效应管栅源之间处于绝缘或反向偏置,所以输入电阻很高(一般可达上百兆欧)又由于场效应管是一种多数载流子控制器件,因此热稳定性好,抗辐射能力强,噪声系数小。加之制造工艺较简单,便于大规模集成,因此得到越来越广泛的应用。 1、结型场效应管的特性和参数 场效应管的特性主要有输出特性和转移特性。图6-2所示为N 沟道结 图6-2 3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线 型场效应管3DJ6F 的输出特性和转移特性曲线。 其直流参数主要有饱和漏极电流I DSS ,夹断电压U P 等;交流参数主要有低频跨导 常数U △U △I g DS GS D m == 表6-1列出了3DJ6F 的典型参数值及测试条件。

表6-1 2、场效应管放大器性能分析 图6-1为结型场效应管组成的共源级放大电路。其静态工作点 2 P GS DSS D )U U (1I I - = 中频电压放大倍数 A V =-g m R L '=-g m R D // R L 输入电阻 R i =R G +R g1 // R g2 输出电阻 R O ≈R D 式中跨导g m 可由特性曲线用作图法求得,或用公式 )U U (1U 2I g P GS P DSS m -- = 计算。但要注意,计算时U GS 要用静态工作点处之数值。 3、输入电阻的测量方法 场效应管放大器的静态工作点、电压放大倍数和输出电阻的测量方法,与实验二中晶体管放大器的测量方法相同。其输入电阻的测量, S D DD g2 g1g1 S G GS R I U R R R U U U -+= -=

实验5 集成运算放大器参数测试

实验五 集成运算放大器参数测试 一、实验目的: 1.通过对集成运算放大器741参数的测试,了解集成运算放大器组件主要参数的定义和表示方法。 2.掌握运算放大器主要参数的测试方法。 二、实验原理: 集成运算放大器是一种使用广泛的线性集成电路器件,和其它电子器件一样,其特性是通过性能参数来表示的。集成电路生产厂家为描述其生产的集成电路器件的特性,通过大量的测试,为各种型号的集成电路制定了性能指标。运算放大器的性能参数可以使用专用的测试仪器进行测试(“运算放大器性能参数测试仪”),也可以根据参数的定义,采用一些简易的方法进行测试。本次实验是学习使用常规仪表,对运算放大器的一些重要参数进行简易测试的方法。 实验中采用的集成运算放大器型号为741,其引脚排列如图5.1所示。它是一种八脚双列直插式器件,其引脚定义如下: ①、⑤调零端; 图 5.1 741引脚 ②反相输入端; ③同相输入端; ④电源负极; ⑥输出端; ⑦电源正极; ⑧空脚。 以下为主要参数的测试方法: 1.输入失调电压: 理想运算放大器,当输入信号为零时其输出也为零。但在真实的集

成电路器件中,由于输入级的差动放大电路总会存在一些不对称的现象(由晶体管组成的差动输入级,不对称的主要原因是两个差放管的U BE 不相等),使得输入为零时,输出不为零。这种输入为零而输出不为零的现象称为“失调”。为讨论方便,人们将由于器件内部的不对称所造成的失调现象,看成是由于外部存在一个误差电压而造成,这个外部的误差电压叫做“输入失调电压”,记作U IO或V OS。 输入失调电压在数值上等于输入为零时的输出电压除以运算放大器的开环电压放大倍数: 式中:U IO — 输入失调电压 U OO — 输入为零时的输出电压值 A od — 运算放大器的开环电压放大倍数 本次实验采用的失调电压测试电路如图5.2所示。闭合开关K1及K2, 使电阻R B短接,测量此时的输出电压U O1即为输出失调电压,则输入失调电压 图5.2 U IO,I IO测试电路 实际测出的U O1可能为正,也可能为负,高质量的运算放大器U IO一般在1mV以下。 测试中应注意: ①要求电阻R1和R2,R3和R F的阻值精确配对。 2.输入失调电流I IO 当输入信号为的零时,运放两个输入端的输入偏置电流之差称为输入失调电流,记为I IO(有的资料中使用符号I OS)。 式中:I B1,I B2分别是运算放大器两个输入端的输入偏置电流。 输入失调电流的大小反映了运放内部差动输入级的两个晶体管的失配度,由于I B1,I B2本身的数值已很小(μA或nA级),因此它们的差值通常不是直接测量的,测试电路如图5.2所示,测试分两步进行:1)闭合开关K1及K2,将两个R B短路。在低输入电阻下,测出输出

通用集成运算放大器测试方法

运算放大器电参数测试方法通用集成运算放大器电路测试方法 作者:李雷 一、器件介绍 集成运算放大器(简称运放)是模拟集成电路中较大的一个系列,也是各种电子系统中不可缺少的基本功能电路,它广泛的应用于各种电子整机和组合电路之中。本文主 要介绍通用运算放大器的测试原理和实用测试方法。 1.运算放大器的分类 从不同的角度,运算放大器可以分为多类: 1.从单片集成规模上可分为:单运放(如:OP07A)、双运放(AD712)、四运放 (LM124)。 2.从输出幅度及功率上可分为:普通运放、大功率运放(LM12)、高压运放(OPA445)。 3.从输入形式上可分为:普通运放、高输入阻抗运放(AD515、LF353)。 4.从电参数上可分为:普通运放、高精密运放(例如:OP37A)、高速运放(AD847)等。 5.从工作原理上可分为:电压反馈型运放、电流反馈型运放(AD811)、跨倒运放(CA3180)等。 6.从应用场合上可分为:通用运放、仪表运放(INA128)、音频运放(LM386)、视频运放(AD845)、隔离运放(BB3656)等。 2.通用运放的典型测试原理图(INTERSIL公司)

李雷 第 1 页2008-9-10

运算放大器电参数测试方法 二、电参数的测试方法以及注意事项 一般来说集成运算放大器的电参数分为两类:直流参数和交流参数。直流参数主要包括:失调电压、偏置电流、失调电流、失调电压调节范围、输出幅度、大信号电压增益、电源电压抑制比、共模抑制比、共模输入范围、电源电流十项。交流参数主要包括:大信号压摆率、小信号过冲、单位增益带宽、建立时间、上升时间、下降时间六项。而其中电源电流、偏置电流、失调电流、失调电压、输出幅度、开环增益、电源电压抑制比、共模抑制比、大信号压摆率、单位增益带宽这十项参数反映了运算放大器的精度、 速度、放大能力等重要指标,故作为考核运放器件性能的关键参数。 通常运算放大器电参数的测试分为两种方法:一种是单管测试法,另一种是带辅助放大器的测试方法。尽管单管测试法外围线路较为简单,但由于不同运放各项电参数差异很大,不利于计算机测试系统实现自动测试,故在生产测试中较少采用(有兴趣的人员可参考北京市半导体器件研究所李铭章教授编写的《运算放大器电参数测试方法》)。 为了能采用统一的测量线路实现自动测试,发展了利用辅助放大器进行测试的新方法。 该测试方法具有以下优点:1)被测器件的直流状态能自动稳定,且易于建立测试条件; 2)环路具有较高的增益,有利于微小量的精确测量;3)可在闭环条件下实现开环测试; 4)易于实现不同参数测试的转换,有利于实现自动测试。鉴于运放辅助放大器测试方法所具有的优越性,该方法已被国际电工委员会(IEC)确定为运算放大器测试标准。 我测试中心基于LTX—77 测试系统开发的通用运放测试包也是参考了该标准而设计的(可参考由胡浩同志编写的《运放测试包规范》)。图 1 为运放的辅助放大器测试方法的基本原理图。 图中运放A 为辅助放大器,DUT 为被测运放。辅助放大器应满足以下要求:a.开环增益大于60Db; b.输入失调电流和输入偏值电流应很小; 李雷 第 2 页2008-9-10

集成运放的主要参数以及测试方法

集成运放的性能主要参数及国标测试方法 集成运放的性能可用一些参数来表示。 集成运放的主要参数: 1.开环特性参数 (1)开环电压放大倍数Ao。在没有外接反馈电路、输出端开路、在输入端加一个低频小信号电压时,所测出输出电压复振幅与差动输入电压复振幅之比值,称为开环电压 放大倍数。Ao越高越稳定,所构成运算放大电路的运算精度也越高。 (2)差分输入电阻Ri。差分输入电阻Ri是运算放大器的主要技术指标之一。它是指:开环运算放大器在室温下,加在它两个输入端之间的差模输入电压变化量△V i与由它所引起的差模输入电流变化量△I i之比。一般为10k~3M,高的可达1000M以上。 在大多数情况下,总希望集成运放的开环输入电阻大一些好。 (3)输出电阻Ro。在没有外加反馈的情况下,集成运放在室温下其输出电压变化与输出电流变化之比。它实际上就是开环状态下集成运放输出级的输出电阻,其大小反映 了放大器带负载的能力,Ro通常越小越好,典型值一般在几十到几百欧。 (4)共模输入电阻Ric。开环状态下,两差分输入端分别对地端呈现的等效电阻,称为共模输入电阻。 (5)开环频率特性。开环频率特性是指:在开环状态下,输出电压下降3dB所对应的通频带宽,也称为开环-3dB带宽。 2.输入失调特性 由于运算放大器输入回路的不对称性,将产生一定的输入误差信号,从而限制里运算放大器的信号灵敏度。通常用以下参数表示。 (1)输入失调电压Vos。在室温及标称电源电压下,当输入电压为零时,集成运放的输出电位Vo0折合到输入端的数值,即: Vos=Vo0/Ao 失调电压的大小反映了差动输入级元件的失配程度。当集成运放的输入端外接电阻比较小时。失调电压及其漂移是引起运算误差的主要原因之一。Vos一般在mV级,显然它越小越好。 (2)输入失调电流Ios。在常温下,当输入信号为零时,放大器两个输入端的基极偏置电流之差称为输入失调电流。即: Ios=Ib- — Ib+ 式中Ib-、Ib+为放大器内两个输入端晶体管的基极电流。Ios一般在零点几微安到零点零几微安数量级,其值越小越好。失调电流的大小反映了差动输入级两个晶体管B值的失配程度,当集成运放的输入端外接电阻比较大时,失调电流及其漂移将是运算误差的主要原因。(3)输入失调电流温漂dIos。温度波动对运算放大器的参数是有影响的。如温度变化时,不仅能使集成运放两输入晶体管的基极偏置电流Ib-、Ib+发生变化,而且两者的变化率也不相同。也就是输入失调电流Ios将随温度而变化,不能保持为常数。一般 常用的集成运放的dIos指标如下: ●通用I型低增益运放。在+25℃~+85℃范围约为5~20nA/℃,-40℃~+25℃范围约为 20~50nA/℃。 ●通用Ⅱ型中增益运放。dIos约为5~20nA/℃。 ●低漂移运放。dIos约为100PA/℃ (4)输入失调电压温漂dVos。在规定的工作温度范围内,Vos随温度的平均变化率,即:dVos=△Vos/△T一般为1~50uV/℃,高质量的低于0.5uV。由于该指标不像Vos可

实验5-集成运算放大器参数测试

实验5-集成运算放大器参数测试

实验五集成运算放大器参数测试 一、实验目的: 1.通过对集成运算放大器741参数的测试,了解集成运算放大器组件主要参数的定义和表示方法。 2.掌握运算放大器主要参数的测试方法。 二、实验原理: 集成运算放大器是一种使用广泛的线性集成电路器件,和其它电子器件一样,其特性是通过性能参数来表示的。集成电路生产厂家为描述其生产的集成电路器件的特性,通过大量的测试,为各种型号的集成电路制定了性能指标。运算放大器的性能参数可以使用专用的测试仪器进行测试(“运算放大器性能参数测试仪”),也可以根据参数的定义,采用一些简易的方法进行测试。本次实验是学习使用常规仪 36

37 表,对运算放大器的一些重要参数进行简易测试的方法。 实验中采用的集成运算放大器型号为741,其引脚排列如图5.1所示。它是一种八脚双列直插式器件,其引脚定义如下: ①、⑤ 调零端; ② 反相输入端; ③ 同相输入端; ④ 电源负极; ⑥ 输出端; ⑦ 电源正极; ⑧ 空脚。 以下为主要参数的测试方法: 1.输入失调电压: 理想运算放大器,当输入信号为零时其输出 图 5.1 -V +V Uo 123 4 5 678UA741(顶视) . .

38 也为零。但在真实的集成电路器件中,由于输入级的差动放大电路总会存在一些不对称的现象(由晶体管组成的差动输入级,不对称的主要原因是两个差放管的U BE 不相等),使得输入为零时,输出不为零。这种输入为零而输出不为零的现象称为“失调”。为讨论方便,人们将由于器件内部的不对称所造成的失调现象,看成是由于外部存在一个误差电压而造成,这个外部的误差电压叫做“输入失调电压”,记作U IO 或V OS 。 输入失调电压在数值上等于输入为零时的输出电压除以运算放大器的开环电压放大倍数: od OO IO A U U 式中:U IO — 输入失调电压 U OO — 输入为零时的输出电压值 A od — 运算放大器的开环电压放大倍数

通用集成运算放大器测试方法

通用集成运算放大器电路测试方法 作者:李雷 一、器件介绍 集成运算放大器(简称运放)是模拟集成电路中较大的一个系列,也是各种电子系统中不可缺少的基本功能电路,它广泛的应用于各种电子整机和组合电路之中。本文主 要介绍通用运算放大器的测试原理和实用测试方法。 1.运算放大器的分类 从不同的角度,运算放大器可以分为多类: 1.从单片集成规模上可分为:单运放(如:OP07A)、双运放(AD712)、四运放(LM124)。 2.从输出幅度及功率上可分为:普通运放、大功率运放(LM12)、高压运放(OPA445)。 3.从输入形式上可分为:普通运放、高输入阻抗运放(AD515、LF353)。 4.从电参数上可分为:普通运放、高精密运放(例如:OP37A)、高速运放(AD847)等。 5.从工作原理上可分为:电压反馈型运放、电流反馈型运放(AD811)、跨倒运放(CA3180)等。 6.从应用场合上可分为:通用运放、仪表运放(INA128)、音频运放(LM386)、视频运放(AD845)、隔离运放(BB3656)等。 2.通用运放的典型测试原理图(INTERSIL公司)

二、电参数的测试方法以及注意事项 一般来说集成运算放大器的电参数分为两类:直流参数和交流参数。直流参数主要包括:失调电压、偏置电流、失调电流、失调电压调节范围、输出幅度、大信号电压增益、电源电压抑制比、共模抑制比、共模输入范围、电源电流十项。交流参数主要包括:大信号压摆率、小信号过冲、单位增益带宽、建立时间、上升时间、下降时间六项。而其中电源电流、偏置电流、失调电流、失调电压、输出幅度、开环增益、电源电压抑制比、共模抑制比、大信号压摆率、单位增益带宽这十项参数反映了运算放大器的精度、 速度、放大能力等重要指标,故作为考核运放器件性能的关键参数。 通常运算放大器电参数的测试分为两种方法:一种是单管测试法,另一种是带辅助放大器的测试方法。尽管单管测试法外围线路较为简单,但由于不同运放各项电参数差异很大,不利于计算机测试系统实现自动测试,故在生产测试中较少采用(有兴趣的人员可参考北京市半导体器件研究所李铭章教授编写的《运算放大器电参数测试方法》)。 为了能采用统一的测量线路实现自动测试,发展了利用辅助放大器进行测试的新方法。 该测试方法具有以下优点:1)被测器件的直流状态能自动稳定,且易于建立测试条件; 2)环路具有较高的增益,有利于微小量的精确测量;3)可在闭环条件下实现开环测试; 4)易于实现不同参数测试的转换,有利于实现自动测试。鉴于运放辅助放大器测试方法所具有的优越性,该方法已被国际电工委员会(IEC)确定为运算放大器测试标准。 我测试中心基于LTX—77 测试系统开发的通用运放测试包也是参考了该标准而设计的(可参考由胡浩同志编写的《运放测试包规范》)。图 1 为运放的辅助放大器测试方法的基本原理图。 图中运放 A 为辅助放大器,DUT 为被测运放。辅助放大器应满足以下要求:a.开环增益大于60Db; b.输入失调电流和输入偏值电流应很小;

常用运算放大器电路 (全集)

常用运算放大器电路(全集) 下面是[常用运算放大器电路(全集)]的电路图 常用OP电路类型如下: 1. Inverter Amp. 反相位放大电路: 放大倍数为Av = R2 / R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。R3 = R4 提供1 / 2 电源偏压 C3 为电源去耦合滤波 C1, C2 输入及输出端隔直流 此时输出端信号相位与输入端相反 2. Non-inverter Amp. 同相位放大电路: 放大倍数为Av=R2 / R1 R3 = R4提供1 / 2电源偏压 C1, C2, C3 为隔直流

此时输出端信号相位与输入端相同 3. Voltage follower 缓冲放大电路: O/P输出端电位与I/P输入端电位相同 单双电源皆可工作 4. Comparator比较器电路: I/P 电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位 I/P 电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位 R2 = 100 * R1 用以消除Hysteresis状态, 即为强化O/P输出端, Logic高低电位差距,以提高比较器的灵敏度. (R1=10 K, R2=1 M) 单双电源皆可工作 5. Square-wave oscillator 方块波震荡电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 100 K, C1 = 0.01 uF

Freq = 1 /(2π* R1 * C1) 6. Pulse generator脉波产生器电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 30 K, C1 = 0.01 uF, R5 = 150 K O/P输出端On Cycle = 1 /(2π* R5 * C1) O/P输出端Off Cycle =1 /(2π* R1 * C1) 7. Active low-pass filter 主动低通滤波器电路: R1 = R2 = 16 K R3 = R4 = 100 K C1 = C2 = 0.01 uF 放大倍数Av = R4 / (R3+R4) Freq = 1 KHz 8. Active band-pass filter 主动带通滤波器电路:

运放参数说明(加选型和例子)

1、输入失调电压(Input Offset Voltage) V OS 若将运放的两个输入端接地,理想运放输出为零,但实际运放输出不为零。此时,用输出电压除以增益得到的等效输入电压称为输入失调电压。 其值为数mV,该值越小越好,较大时增益受到限制。 输入失调电压VIO:输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时,两个输入端之间所加的补偿电压。输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性,对称性越好,输入失调电压越小。输入失调电压是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。输入失调电压与制造工艺有一定关系,其中双极型工艺(即上述的标准硅工艺)的输入失调电压在±1~10mV之间;采用场效应管做输入级的,输入失调电压会更大一些。对于精密运放,输入失调电压一般在 1mV以下。输入失调电压越小,直流放大时中间零点偏移越小,越容易处理。所以对于精密运放是一个极为重要的指标。 本文来自: https://www.doczj.com/doc/0e2819046.html, 原文网址: https://www.doczj.com/doc/0e2819046.html,/info/analog/3366_2.html 2、输入失调电压的温漂(Input Offset Voltage Drift),又叫温度系数 TC V OS 一般为数uV/.C 输入失调电压的温度漂移(简称输入失调电压温漂)αVIO:输入失调电压的温度漂移定义为在给定的温度范围内,输入失调电压的变化与温度变化的比值。这个参数实际是输入失调电压的补充,便于计算在给定的工作范围内,放大电路由于温度变化造成的漂移大小。一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间,精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。 本文来自: https://www.doczj.com/doc/0e2819046.html, 原文网址: https://www.doczj.com/doc/0e2819046.html,/info/analog/3366_2.html 3、输入偏置电流(Input Bias Current) I BIAS 运放两输入端流进或流出直流电流的平均值。 对于双极型运放,该值离散性较大,但却几乎不受温度影响;而对于MOS型运放,该值是栅极漏电流,值很小,但受温度影响较大。 输入偏置电流IIB:输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时,其两输入端的偏置电流平均值。输入偏置电流对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的地方有较大的影响。输入偏置电流与制造工艺有一定关系,其中双极型工艺(即上述的标准硅工艺)的输入偏置电流在±10nA~1μA之间;采用场效应管做输入级的,输入偏置电流一般低于1nA。

测量放大电路的基本要求

一,测量放大电路的基本要求与类型: 1模拟式测量电路的基本组成 增量码数字式测量电路的基本组成: 测量电路的要求: 1. 精度高:低噪声和高抗干扰能力,低漂移,高稳定性,线性与保证度好 2. 动态性能好:响应快,动态失真小 3. 高的识别和分辨能力 4. 转换灵活:信号的处理与运算量程变化,电量参数转换,模数与数模转换 5. 有合适的输入和输出阻抗 6. 可靠性高 7. 经济性好 隔离放大电路:1.抗干扰 2防止漏电,确保安全 3保护低电压测量电路 低漂移集成运算放大电路:1.输出稳定。两个放大器轮换工作,总有一个进行放大输出。优于由通用运放组成的电路 2.共模抑制能力不强 (减小运算放大器的失调和低频干扰引起的零点漂移) 高共模抑制比放大电路:(用来抑制传感器输出共模电压(包括干扰电压)的放大电路称为高共模抑制比放大电路。 )1来自传感器的信号通常伴有较大的共模电压2采用差动输入的方法可以抑制共模信号 3一般运放的共模抑制比为80db 左右,4采用若干个运放可以构成具有更高的共模抑制比的放大电路 传感器 量程切换电 路 放大器 解调器 信号分离电路 运算电路 模数转换电路 计算机 显示执行机构 振荡器 电源 电路 传 感 器 显示执行机构 计 算 机 锁 存 器 计 数 器 变换电路 脉冲当量 放 大 器 整形电路 细分电路 辨向电路 指令传感器 电路 手动采样 锁 存 指 令

高输入阻抗电路:某些传感器的输出阻抗很高,如电容式、压电式,达到108Ω。 自举式组合高输入阻抗电路:Ri=(R 1R)/(R - R 1)(当R=R1时输入阻抗无穷大) U O = - R 2/R 1(U i ) 电桥放大电路:由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构成的电桥都称为电桥放大电路 应用场合:应用于电参量式传感器,如电感式、电阻应变式、电容式传感器等,经常通过电桥转换电路输出电压或电流信号,并用运算放大器作进一步放大,或由传感器和运算放大器直接构成电桥放大电路,输出放大了的电压信号。 特点:1.增益与桥臂电阻无关2.增益比较稳定3,电源要浮置 4.只有当δ<<1时,uo 才与δ近似呈线形关系 线形电桥放大电路: 特点:1.输出电压uo 与δ呈线形关系 2.共模抑止能力较强 3.量程大 4.灵敏度较低 四.什么是信号调制? 调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一个做为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。 解调 在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。 调制的功用:在测控系统中,进入测控电路的除了传感器输出的测量信号外,还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测控电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声,往往给测量信号赋予一定特征,这就是调制的主要功用。 测控系统中常用的信号调制的方法:在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽 u R R R R u o 3 12 3 +-=

MOS运放性能参数仿真规范

CMOS运放性能参数仿真规范 (保密文件,内部使用) 芯海科技有限公司 版权所有侵权必究

目 录 22 4其它..................................................................223.3.4其它性能的仿真测试.. (22) 3.3.3最坏情况仿真测试 (21) 3.3.2极限参数仿真测试 (21) 3.3.1工艺容差及温度特性的测试 (21) 3.3运放其它特性参数仿真规范 (21) 3.2.3瞬态参数仿真 (21) 3.2.2交流参数仿真 (20) 3.2.1直流参数仿真 (20) 3.2跨导运放(OTA)性能参数仿真规范 (19) 3.1.4瞬态参数仿真 (18) 3.1.3交流参数仿真 (17) 3.1.2共模输入范围的仿真 (16) 3.1.1直流参数仿真 (16) 3.1全差分运放性能参数仿真规范 (13) 3.2.3瞬态参数仿真 (8) 3.2.2交流参数仿真 (5) 3.2.1直流参数仿真 (5) 3.2双端输入、单端输出运放性能参数仿真规范 (5) 3.1MOS 运算放大器技术指标总表 (5) 3CMOS 运放仿真规范.......................................................42概述...................................................................41前言...................................................................4MOS 运放性能参数仿真规范..................................................表目录 5 表1 MOS 运算放大器技术指标总表.............................................图目录 10图10 共模抑制比仿真电路...................................................10图9 闭环频响曲线.........................................................9图8 幅频、相频曲线图......................................................9图7 开环增益仿真电路......................................................8图6 输出摆幅与负载电阻的关系曲线............................................8图5 输出动态范围的仿真电路.................................................7图4 共模输入范围输出结果参考图..............................................7图3 共模电压输入范围的仿真电路..............................................6图2 Vos 温度特性参考图.....................................................6图1 输入失调电压仿真电路...................................................

集成运算放大器的外特性及参数

集成运算放大器的外特性及参数 1. 理想集成运算放大器 所谓理想运放就是将各项技术指标理想化的集成运放,即认为: 开环差模电压放大倍数 Od A =∞; 差模输入电阻 id R =∞; 输出电阻 O R =0; 共模抑制比 CMR K =∞; 输入偏置电流 id I =0; 上限频率 H f =∞ 。 2. 集成运算放大器的电压传输特性 我们称集成运放输出电压O U 与其输入电压id U 之间的关系曲线为电压传输特性,集成运放的电压传输特性如图2-15(a )所示。 (a) (b) 图2-15 集成运放的电压传输特性 (a) 集成运放的电压传输特性 (b) 理想集成运放的电压传输特性 在id U 很小的范围内为线性区,id od O U A U =,输出电压的最大值为OM U ±,当

od OM A | |U U >||id 时,输出信号O U 不再跟随id U 线性变化,进入饱和工作区(非线性区) 。由于集成运放的开环差模电压放大倍数Od A 非常高,一般为104 ~107 ,即80~140dB ,所以它的线性区非常窄,图2-15(b )为理性运算放大器的电压传输特性。如果输出电压最大值 V U O M 13±=±。Od A =5×105,那么只有当输入信号|id U |<26μV 时,电路才会工作 在线性区。否则输出级就将工作在正向饱和或负向饱和状态,输出电压O U 不是OM U +就是 OM U -。其饱和值OM U ±接近正、负电源电压值。 3. 集成运算放大器的参数 集成运算放大器的性能可以用各种参数来表示,了解这些参数有助于正确选择和使用各种不同类型的集成运放。常用的典型集成运算放大器的参数详见表2-1。 表2-1典型集成运算放大器的参数表

运算放大器主要参数测试方法说明1

通用运算放大器主要参数测试方法说明 1. 运算放大器测试方法基本原理 采用由辅助放大器(A)与被测器件(DUT)构成闭合环路的方法进行测试,基本测试原理图如图1所示。 图1 辅助放大器应满足下列要求: (1) 开环增益大于60dB; (2) 输入失调电流和输入偏置电流应很小; (3) 动态范围足够大。 环路元件满足下列要求: (1) 满足下列表达式 Ri·Ib<Vos R<Rid R·Ib >Vos Ros<Rf<Rid R1=R2 R1>RL 式中:Ib:被测器件的输入偏置电流; Vos:被测器件的输入失调电压; Rid:被测器件的开环差模输入电阻; Ros:辅助放大器的开环输出电阻; (2) Rf/ Ri值决定了测试精度,但须保证辅助放大器在线性区工作。

2.运算放大器测试适配器 SP-3160Ⅲ数/模混合集成电路测试系统提供的运算放大器测试适配器便是根据上述基本原理设计而成。它由运放测试适配板及一系列测试适配卡组成,可以完成通用单运放、双运放、四运放及电压比较器的测试。运算放大器适配器原理图如附图所示。 3.测试参数 以OP-77G为例,通用运算放大器主要技术规范见下表。

3.1 参数名称:输入失调电压Vos (Input Offset Voltage)。 3.1.1 参数定义:使输出电压为零(或规定值)时,两输入端间所加的直流补偿 电压。 3.1.2 测试方法: 测试原理如图2 所示。 图2 (1) 在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中; (2) 电源端施加规定的电压; (3) 开关“K4”置地(或规定的参考电压); (4) 在辅助放大器A的输出端测得电压Vlo; (5) 计算公式: Vos=(Ri/(Ri+Rf))*VLo 。 3.1.3编程举例:(测试对象:OP-77G,测试系统:SP3160) ----测试名称:vos---- 测量方式:Vos Bias 1=-15.000 V Clamp1=-10.000mA Bias 2=15.000 V Clamp2=10.000mA 测量高限=0.0001 V 测量低限=____ V 测量延迟:50mS 箝位延迟:50mS SKon=[0,4,11,12,13,19,23,27] 电压基准源2电压=0V 电压基准源2量程+/-2.5V 电压基准源3电压=0V 电压基准源3量程+/-2.5V 测试通道TP1 测量单元DCV DCV量程:+/-2V

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