運(yùn)算放大器主要參數(shù)測試方法說明

1、 通用運(yùn)算放大器主要參數(shù)測試方法說明1. 運(yùn)算放大器測試方法基本原理采用由輔助放大器（A）與被測器件（DUT）構(gòu)成閉合環(huán)路的方法進(jìn)行測試，基本測試原理圖如圖1所示。圖 1輔助放大器應(yīng)滿足下列要求：(1) 開環(huán)增益大于60dB；(2) 輸入失調(diào)電流和輸入偏置電流應(yīng)很?。?3) 動態(tài)范圍足夠大。 環(huán)路元件滿足下列要求： (1) 滿足下列表達(dá)式 Ri·IbVosRRidR·Ib Vos RosRfRidR1R2R1RL式中： Ib： 被測器件的輸入偏置電流；Vos：被測器件的輸入失調(diào)電壓；Rid：被測器件的開環(huán)差模輸入電阻；Ros：輔助放大器的開環(huán)輸出電阻；(2) Rf/ Ri值

2、決定了測試精度，但須保證輔助放大器在線性區(qū)工作。 2. 運(yùn)算放大器測試適配器SP-3160 數(shù)/?；旌霞呻娐窚y試系統(tǒng)提供的運(yùn)算放大器測試適配器便是根據(jù)上述基本原理設(shè)計(jì)而成。它由運(yùn)放測試適配板及一系列測試適配卡組成，可以完成通用單運(yùn)放、雙運(yùn)放、四運(yùn)放及電壓比較器的測試。運(yùn)算放大器適配器原理圖如附圖所示。3測試參數(shù) 以O(shè)P-77G為例，通用運(yùn)算放大器主要技術(shù)規(guī)范見下表。3.1 參數(shù)名稱：輸入失調(diào)電壓 Vos (Input Offset Voltage)。 參數(shù)定義：使輸出電壓為零（或規(guī)定值）時，兩輸入端間所加的直流補(bǔ)償電壓。 測試方法: 測試原理如圖2 所示。圖2(1) 在規(guī)定的環(huán)境溫度下，將被

3、測器件接入測試系統(tǒng)中；(2) 電源端施加規(guī)定的電壓；(3) 開關(guān)“K4”置地（或規(guī)定的參考電壓）；(4) 在輔助放大器A的輸出端測得電壓Vlo；(5) 計(jì)算公式：Vos=(Ri/(Ri+Rf)*VLo 。3.1.3 編程舉例：（測試對象：OP-77G, 測試系統(tǒng)：SP3160）-測試名稱:vos-測量方式 :VosBias 1=-15.000 VClamp1=-10.000mABias 2=15.000 VClamp2=10.000mA測量高限=0.0001 V測量低限=_ V測量延遲 :50mS箝位延遲 :50mSSKon=0,4,11,12,13,19,23,27電壓基準(zhǔn)源2電壓=0V電壓

4、基準(zhǔn)源2量程+/-2.5V電壓基準(zhǔn)源3電壓=0V電壓基準(zhǔn)源3量程+/-2.5V測試通道 TP1測量單元 DCVDCV量 程 :+/-2V3.2 參數(shù)名稱：輸入失調(diào)電流 Ios (Input Offset Current)。 參數(shù)定義：使輸出電壓為零（或規(guī)定值）時，流入兩輸入端的電流之差。 測試方法：測試原理如圖3 所示。圖3(1)在規(guī)定的環(huán)境溫度下，將被測器件接入測試系統(tǒng)中；(2) 電源端施加規(guī)定的電壓；(3) 開關(guān)K4置“地”（或規(guī)定的參考電壓）；(4) 開關(guān)K1、K2閉合，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL0；(5) 開關(guān)K1、K2斷開，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL1；(6) 計(jì)算公

5、式：Ios=(Ri/(Ri+Rf)*(VL1-VL0)/R) 。3.2.3 編程舉例：（測試對象：OP-77G, 測試系統(tǒng)：SP3160） 測試條件詳見下一參數(shù)。3.3 參數(shù)名稱：輸入偏置電流 Ib (Input Bias Current)。 參數(shù)定義：使輸出電壓為零（或規(guī)定值）時，流入兩輸入端電流的平均值。 3.3.2 測試方法：測試原理如圖4 所示。圖4(1) 在規(guī)定的環(huán)境溫度下，將被測器件接入測試系統(tǒng)中； (2) 電源端施加規(guī)定的電壓；(3) 開關(guān)K4置“地”（或規(guī)定的參考電壓）；(4) 開關(guān)K1斷開、K2閉合，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL2；(5) 開關(guān)K1閉合、K2斷開，在輔助

6、放大器A的輸出端測得電壓VL3；(6) 計(jì)算公式：Ib=(Ri/(Ri+Rf)*(VL2-VL3)/2R) 。 3.3.3 編程舉例：（測試對象：OP-77G, 測試系統(tǒng)：SP3160）-測試名稱:Ib/Ios-測量方式 :Ib/IosBias 1=-15.000 VClamp1=-10.000mABias 2=15.000 VClamp2=10.000mA測量高限=2.8 nA測量低限=2.8 nA測量延遲 :10mS箝位延遲 :10mSSKon=0,4,11,12,13,19,23,27電壓基準(zhǔn)源2電壓=0V電壓基準(zhǔn)源2量程+/-2.5V電壓基準(zhǔn)源3電壓=0V電壓基準(zhǔn)源3量程+/-2.5V

7、測試通道 TP1測量單元 DCVDCV量 程 :+/-2V3.4 參數(shù)名稱：開環(huán)電壓增益Avo (Large Signal Voltage Gain)。 參數(shù)定義：器件開環(huán)時，輸出電壓變化與差模輸入電壓變化之比。 測試方法：測試原理如圖5 所示。圖5(1) 在規(guī)定的環(huán)境溫度下，將被測器件接入測試系統(tǒng)中；(2) 電源端施加規(guī)定的電壓；(3) 開關(guān)K4置“1”，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL4；(4) 開關(guān)K4置“2”，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL5；(5) 計(jì)算公式：Avo=(Vref+-Vref-)/(VL4-Vl5)*(Ri+Rf)/Ri) 或 Avo=20lg(Vref+-Vre

8、f-)/|(VL4-Vl5)|)*(Ri+Rf)/Ri)(dB) 。3.4.3 編程舉例：（測試對象：OP-77G, 測試系統(tǒng)：SP3160）-測試名稱:Avo-測量方式 :Op_AvoBias 1=-15.000 VClamp1=-10.000mABias 2=15.000 VClamp2=10.000mA測量高限=_ dB測量低限=126 dB測量延遲 :10mS 箝位延遲 :10mSSKon=0,4,11,12,13,17,19,23,27電壓基準(zhǔn)源2電壓=0V電壓基準(zhǔn)源2量程+/-2.5V電壓基準(zhǔn)源3電壓=-5_5V電壓基準(zhǔn)源3量程+/-10V測試通道 TP1測量單元 DCVDCV量

9、程 :+/-2V3.5 參數(shù)名稱：共模抑制比CMRR (Common-Mode Rejection Ratio)。 參數(shù)定義：差模電壓增益與共模電壓增益之比。3.5.2 測試方法：測試原理如圖6 所示。圖6(1) 在規(guī)定的環(huán)境溫度下，將被測器件接入測試系統(tǒng)中；(2) 電源端施加規(guī)定的電壓；(3) 輸入端施加規(guī)定的直流共模信號電壓Vic+，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL6；(4) 輸入端施加規(guī)定的直流共模信號電壓Vic-，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL7；(5) 計(jì)算公式：CMRR=(Vic+-Vic-)/(VL6-VL7)*(Ri+Rf)/Ri)或 CMRR=20lg(Vic+-Vic-)/(VL6-VL7)*(Ri+Rf)/Ri)(dB) 。3.5.3 編程舉例：（測試對象：OP-77G, 測試系統(tǒng)：SP3160）-測試名稱:CMRR-測量方式 :CmrrBias 1=-5_-25 VClamp1=-10.000mABias 2=25_5 VClamp2=10.000mA測量高