《运算放大器测试原理培训》由会员分享，可在线阅读，更多相关《运算放大器测试原理培训（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、半导体集成运算放大器测 试方法基本原理培训课程系列一n测试方法基本原理是依据中华人民共和国 标准GB 3442-86n讲授内容： 1、总的要求2、参数测试l输入失调电压VIOl输入失调电流IIO l输入偏置电流IIBl静态功耗PDl开环电压增益AVDl共模抑制比K CMRl电源电压抑制比KSVRl开环差模输入电阻RIDl开环输出电阻ROS l 输出峰-峰电压VOPP l 最大共模输入电压VICMl 最大差模输入电压VIDMl 最大输出电流I OMl 输出短路电流I OSl 通道分离度CSRl 等效输入噪声电压VNl 开环带宽fBWl 全功率带宽fBWP返回u 总的要求：无特殊说明，测试期间，环
2、境或参考点温度偏离规定值的范围应符合 器件详细规范的规定；测试期间，应避免外界干扰对测试精度的影响。测试设备引起的测试 误差应符合器件详细规范的规定；测试期间，施于被测器件的电源的内阻在讯号频率下应基本为零；电 源电压的偏差应在规定值的正负1%以内。在被测器件线性工作区测试时，交流小讯号幅度的逐渐减少，不应引 起参数值的变化。被测器件与测试系统连接或断开时，不应超过器件的使用极限条件。若有要求时，应按器件详细规范规定的顺序接通电源。测试期间，被测器件应连接器件详细规范规定的辅助电路和补偿网络 。测试期间，被测器件应避免出现自激现象。若电参数值是由几步测试的结果经计算而确定时，这些测试的时间间
3、隔应尽可能短。采用辅助放大器（A）与被测器件（DUT）构成闭合环路的方法测试时，基本测试原理图如图一所示。 （图一）（图一） 辅助放大器应满足下列要求：A、开环增益大于60dB；B、输入失调电流和输入偏置电流应很小；C、动态范围足够大。 环路元件满足下列要求：A、满足下列表达式RI . IIBVIO ；R RID ；R . IIB VIO ；ROS RF RID ；R1=R2 ；RL R1 。其中，IIB 是被测器件的输入偏置电流；VIO是被测器件的输入失调电压；RID是被测器件的开环差模输入电阻；ROS是辅助放大器的开环输出电阻。B、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
4、。 返回 n输入失调电压VIO 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。 测试原理图 测试程序a、在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。b、电源端施加规定的电压。c、开关K4置“地”（或规定的参考电压）。d、在辅助放大器A的输出端测得电压VLO。由下式计算求出VIO：VIO=RI/（RI+RF）. VLO 注意事项RI、RF应满足下列要求：IIO . RI . RF/(RI+RF) VIO；RF . VIO VIOIIO . RI . RF/(RI+RF) VIOIIO . RI . RF/(RI+RF) VICM（返回）（返回）n最大差模输入电压VIDM 定
5、义：两输入端所能承受的最大反向电压。 测试原理图 VIDM的测试原理图 测试程序a、在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。b、电源端施加规定的电压。c、开关K置“1”，调节输入端电压V，使输入端电流为规定值IR，在输入端测得电压差VR1。开关K置“2”，调节输入端电压V，使输入端电流为规定值IR，在输入端测得电压差VR2。VR1及VR2中较小者即为VIDM。（返回） n最大输出电流IOM 定义：在最大输出峰峰电压下，所能输出的最大电流。 测试原理图 IOM的测试原理图 测试程序a、在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。b、电源端施加规定的电压。c、调节负载电阻RL，使输出电压为
6、规定值。测的流过RL的电流IOM。 注意事项：a、可变电阻RL应防止短路；b、信号频率应足够低；幅度应能使放大器有满幅输出。 （返回） n输出短路电流IOS 定义：同相输入端在施加规定的直流电压下，输出端对地短路时的直流输 出电流。 测试原理图 IOS的测试原理图 测试程序a、在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。b、电源端施加规定的电压。c、同相输入端施加规定的正输入直流电压，在输出端测得流出被 测器件的电流，即IOS（+）。d、同相输入端施加规定的负输入直流电压，在输出端测得流入被 测器件的电流，即IOS（-）。 注意事项：a、电流表内阻应小于1欧姆；b、输入电压VI应满足： VI
7、DMVIVIO（返回） n通道分离度CSR 定义：器件中，有信号通道的规定输出电压与无信号通道输入端的串扰（ 耦合）电压之比。 测试原理图 CSR的测试原理图 测试程序a、在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。b、电源端施加规定的电压。c、开关K4置“1”（或“2”）。d、按下表安置开关，使被测器件DUTA通道有信号输入，被测器 件DUTB通道无信号输入。K16置“1”， K17置“2”， K11置“1” ，K12置“2”，K13置“2”， K14置“1”， K15置“2”e、调节VI，使DUTA的输出电压VOA为规定值。f、开关K15置“1”，在辅助放大器A的输出测得电压VLB（A）
8、。即相当于DUTB的输入电压为：VIB=RI/（RI+RF）.VLB（A）由下式计算求出DUTA对DUTB的分离度CSR（AB）：CSR（AB）=20LgVOA/VLB（A）.（RI+RF）/RI（dB）g、按下表安置开关，使被测器件DUTB通道有信号输入，被测器 件DUTA通道无信号输入。K16置“2”， K17置“1”， K11置“2” ，K12置“1”，K13置“1”， K14置“2”， K15置“2” h、调节VI，使DUTB的输出电压VOB为规定值。i、开关K15置“1”，在辅助放大器A的输出测得电压VLA（B）。即相 当于DUTA的输入电压为：VIA=RI/（RI+RF）.VLA（
9、B）由下式计算求出DUTB对DUTA的分离度CSR（BA）：CSR（BA）=20LgVOB/VLA（B）.（RI+RF）/RI（dB）j、对大于二重的器件，应测试所有组合状态，并表明无关通道的 状态（如：对地的跟随器）。注意事项：a、输入信号的频率应足够低；b、有效的电源旁路及接地点；C、输出信号应在被测器件的动态范围以内。（返回）n等效输入噪声电压VN 定义：输出端的噪声电压在输入端的等效值。 测试原理图 VN的测试原理图 测试程序a、在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。b、电源端施加规定的电压。c、 开关K1、K2闭合，在输出端用“有效值电压表”测得输出电压 VL（BB）。由下式
10、计算求出宽带噪声电压VN（BB）：VN（BB）=RI/（RI+RF）.VL（BB）（uVrms）d、开关K1、K2断开，在输出端用“峰值电压表”测得输出电压VL（PC）。由下式计算求出爆烈噪声电压VN（PC）：VN（PC）=RI/（RI+RF）.VL（PC）（uVP-P）e、开关K1，K2闭合，在输出端用“选频放大器”测得输出电压的均方根值VL（ f）。VN（ f ）=RI/（RI+RF）.VL（ f）/（ f）1/2 （ uF/（Hz）1/2）f、开关K1断开，K2闭合，在输出端用“选频放大器”测得输出电压 的均方根值VL（ f）。由下式计算求出窄带（点频）噪声电流IN：IN=RI/（RI+
11、RF）.VL（ f）/（ f）1/2.RS）（nA/（Hz）1/2） 注意事项：a、选择RI与RF，使放大倍数能包括所测试的频带宽度。b、选择电阻RS，使IN.RS在IN测试中占绝对优势。RS应屏蔽，最 好采用无噪声电阻。 c、源电阻RI，应选择足够小。d、RF、CF值决定噪声测试带宽，对不同品种器件应有所不同，在 宽带噪声测试中应注意选取。（返回） n开环带宽fBW 定义：开环电压增益下降到基准频率时的0.707倍（-3dB）所对应的频 率。 测试原理图 fBW的测试原理图 测试程序a、在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。b、电源端施加规定的电压。c、辅助放大器A的同相输入端施加规
12、定幅度和频率的信号电压， 在辅助放大器A的输出端测得电压VO。d、调节信号电压的频率，使输出电压幅度为VO的0.707倍，该频 率范围即为fBW。 注意事项：a、信号电压的幅度应小于VoPP；b、辅助放大器的带宽应大于被测放大器的带宽。 （返回） n全功率带宽fBWP 定义：输出最大幅度时的最高工作频率。 测试原理图 fBWP的测试原理图 测试程序a、在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。b、电源端施加规定的电压。c、输入端施加规定的低频信号电压，使输出电平的幅度在规定的 失真系数下（如1%）达到最大。d、提高输入信号电压的频率，使输出电压的幅度仍为原值，当失 真系数增大到规定值（如3%）时，该频率范围即为fBWP。 注意事项：输入信号的失真系数要小到可以忽略不计。 （返回）
