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文档简介
半导体集成运算放大器测试方法基本原理——培训课程系列一半导体集成运算放大器测试方法基本原理1测试方法基本原理是依据中华人民共和国标准GB3442-86讲授内容:
1、总的要求2、参数测试输入失调电压VIO输入失调电流IIO
输入偏置电流IIB静态功耗PD开环电压增益AVD共模抑制比KCMR电源电压抑制比KSVR开环差模输入电阻RID开环输出电阻ROS
测试方法基本原理是依据中华人民共和国标准GB3442-82
输出峰-峰电压VOPP
最大共模输入电压VICM
最大差模输入电压VIDM
最大输出电流IOM
输出短路电流IOS
通道分离度CSR
等效输入噪声电压VN
开环带宽fBW
全功率带宽fBWP
〈返回〉输出峰-峰电压VOPP3
总的要求:无特殊说明,测试期间,环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。
总的要求:4(图一)(图一)5
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.IIB《VIO;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。
〈返回〉辅助放大器应满足下列要求:6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。
测试原理图输入失调电压VIO7
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<VOPP
。
其中,IIO是被测器件的输入失调电流;VOPP是辅助放大器的输出峰-峰电压。RI和RF的精度决定了测试精度。
(返回)测试程序8输入失调电流IIO
定义:使输出电压为零(或规定值)时,流入两输入端的电流之差。测试原理图输入失调电流IIO9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、开关K1,K2闭合,在辅助放大器A的输出端测得电压VL0。e、开关K1,K2断开,在辅助放大器A的输出端测得电压VL1。由下式计算求出IIO:IIO=[RI/(RI+RF)].[(VL1-VL0)/R]注意事项R、RI、RF应满足下列要求:
IIO.R>>VIOIIO.[RI.RF/(RI+RF)]<<VIO;
RI和RF的精度决定了测试精度
(返回)测试程序10输入偏置电流IIB
定义:使输出电压为零(或规定值)时,流入两输入端电流的平均值。测试原理图
输入偏置电流IIB11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、开关K1断开,K2闭合,在辅助放大器A的输出端测得电压VL2。e、开关K1闭合,K2断开,在辅助放大器A的输出端测得电压VL3。由下式计算求出IIO:IIB=[RI/(RI+RF)].[(VL2-VL3)/2R]注意事项R、RI、RF应满足下列要求:
IIO.R>>VIOIIO.[RI.RF/(RI+RF)]<<VIO;
RI和RF的精度决定了测试精度
(返回)测试程序12静态功耗PD定义:输入端无信号且输出端无负载时,器件所消耗的电源功率。测试原理图静态功耗PD13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、在电源端V+及V—分别测得I+及I—。由下式计算求出PD:PD=V+.I++V—.I—注意事项RI的精度决定了测试精度
(返回)测试程序14开环电压增益AVD定义:器件开环时,输出电压变化与差模输入电压变化之比。测试原理图开环电压增益AVD15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、方法A—直流测试法。1、开关K4置“1”,在辅助放大器A的输出端测得电压VL4。2、开关K4置“2”,在辅助放大器A的输出端测得电压VL5。由下式计算求出AVD:AVD=[(VS+-IS-)/(VL4-VL5)].[(RI+RF)/R1]或AVD=20Lg{[(VS+-IS-)/|VL4-VL5|].[(RI+RF)/R1]}(dB)
d、方法B—交流测试法。开关K4置“3”,在辅助放大器A的输出端测得电压V0。由下式计算求出AVD:AVD=(VS/V0).[(RI+RF)/R1]或AVD=20Lg{(VS/V0).[(RI+RF)/R1]}(dB)注意事项a、(VS+-IS-)<VOPP;测试程序16
VS<
VOPP
其中,VOPP是被测器件输出峰-峰电压。b、交流信号的频率应足够低。C、RI、RF、R1和R2的精度决定了测试精度。
(返回)VS<VOPP17共模抑制比KCMR定义:差模电压增益与共模电压增益之比。测试原理图
KCMR的共模输入法测试原理图共模抑制比KCMR18
KCMR的变电源法测试原理图
19测试程序方法1—共模输入法: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、方法A—直流测试法。1、输入端施加规定的直流共模信号电压VIC+,在辅助放大器A的输出端测得电压VL6。2、输入端施加规定的直流共模信号电压VIC-,在辅助放大器A的输出端测得电压VL7。由下式计算求出KCMR:KCMR=[(VIC+-VIC-)/(VL6-VL7)].[(RI+RF)/RI]或KCMR=20Lg{[(VIC+-VIC-)/(VL6-VL7)
].[(RI+RF)/R1]}(dB)e、方法B—交流测试法。输入端施加规定的交流共模信号电压VIC,在辅助放大器A的输出端测得电压V0。由下式计算求出KCMR:KCMR=(VIC/VO).(RI+RF)/RI或KCMR=20Lg[(VIC/VO).(RI+RF)/RI](dB)测试程序20方法2—变电源法:a、在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中。b、方法A—直流测试法(△VIC为直流电压)1、电源端施加规定的电压V++△VIC和V-+△VIC。2、开关K4置“地”(或规定的参考电压)。3、在辅助放大器A的输出端测得电压VO。由下式计算求出KCMR:KCMR=[△VIC/VO].[(RI+RF)/RI]或KCMR=20Lg{|△VIC|/|VO|.[(RI+RF)/RI]}(dB)
C、方法B—交流测试法(△VIC为交流电压)。1、电源端施加规定的电压V++△VIC和V-+△VIC。2、开关K4置“地”(或规定的参考电压)。3、在辅助放大器A的输出端测得电压VO。由下式计算求出KCMR:KCMR=[△VIC/VO].[(RI+RF)/RI]或KCMR=20Lg{(△VIC/VO).[(RI+RF)/RI]}(dB)注意事项:a、采用方法1—共模输入法测试时:方法2—变电源法:21△VIC<VICM
其中,VICM是被测器件的最大共模输入电压。b、采用方法2—变电源法测试时:
△VIC<<0.5VOPP
其中,VOPP是被测器件的输出峰-峰电压。C、交流共模信号的频率应足够低。(返回)△VIC<22电源电压抑制比KSVR定义:电源的单位电压变化所引起的输入失调电压的变化率。测试原理图
KSVR的测试原理图电源电压抑制比KSVR23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、开关K4置“地”(或规定的参考电压)。c、开关K置“1”,在辅助放大器A的输出端测得电压VL8。d、开关K置“2”(即正、负电源电压绝对值同时增大△V),在辅助放大器A的输出端测得电压VL9。由下式计算求出KSVR:KSVR=[(VL9-VL8)/2△V].[RI/(RI+RF)]e、开关K置“3”(即正、负电源电压绝对值同时减小△V),在辅助放大器A的输出端测得电压VL10。由下式计算求出KSVR:KSVR=[(VL10-VL8)/2△V].[RI/(RI+RF)]f、正电源电压变化△V,负电源电压为V-,在辅助放大器A的输出端测得电压VL’9。由下式计算求出KSVR+:KSVR+=[(VL’9-VL8)/△V].[RI/(RI+RF)]测试程序24g、负电源电压变化△V,正电源电压为V+,在辅助放大器A的输出端测得电压VL’10。由下式计算求出KSVR-:KSVR-=[(VL’10-VL8)/△V].[RI/(RI+RF)]注意事项
如果辅助放大器A的电源电压也随之变化,则要求其KSVR值比被测器件的KSVR值至少高一个数量级。(返回)g、负电源电压变化△V,正电源电压为V+,在辅助放25开环差模输入电阻RID定义:差模输入电压变化与对应的输入电流变化之比。测试原理图
RID的测试原理图开环差模输入电阻RID26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、K4闭合,在辅助放大器A的输出端测得电压VL11。开关K1、K4断开,在辅助放大器A的输出端测得电压VL12。由下式计算求出RID:RID=[VL11/(VL12-VL11)].2R注意事项a、R值应与RID相适应;b、交流信号的频率应足够低;幅度应在动态范围以内。(返回)测试程序(返回)27开环输出电阻RID定义:外加输出电压变化与对应的输出电流变化之比。测试原理图
ROS的测试原理图开环输出电阻RID28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K3闭合,在辅助放大器A的输出端测得电压VL14。开关K3断开,在辅助放大器A的输出端测得电压VL13。由下式计算求出ROS:ROS=[(VL14-VL13)/VL13].RL注意事项a、RL值应与ROS相适应;b、交流信号的频率应足够低;幅度应在被测器件的输出峰-峰电压VOPP以内。(返回)测试程序(返回)29输出峰—峰电压Vopp定义:器件在规定电源电压和负载下,所能输出的最大峰—峰电压。测试原理图
ROPP的测试原理图输出峰—峰电压Vopp30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、方法A—直流测试法。1、开关K4置“1”,在被测器件的输出端测得电压VOP-。2、开关K4置“2”,在被测器件的输出端测得电压VOP+。由下式计算求出VOPP:VOPP=|VOP+|—|VOP-|d、方法B—交流测试法。开关K4置“3”,在被测器件输出端测得电压VOPP。注意事项Vs应大于被测器件的VOPP;交流信号的频率应在大讯号带宽以内。
(返回)
测试程序31最大共模输入电压VICM定义:比规定的共模抑制比下降6dB时的共模输入电压。测试原理图VICM的共模输入法测试原理图最大共模输入电压VICM32
VICM的变电源法测试原理图
33测试程序方法1—共模输入法: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、方法A—直流测试法。1、输入端施加规定的直流共模信号电压VIC+,在辅助放大器A的输出端测得电压VL6。2、输入端施加规定的直流共模信号电压VIC-,在辅助放大器A的输出端测得电压VL7。由下式计算求出KCMR(1):KCMR(1)=[(VIC+-VIC-)/(VL6-VL7)].[(RI+RF)/RI]或KCMR(1)=20Lg{[(VIC+-VIC-)/(VL6-VL7)
].[(RI+RF)/R1]}(dB)e、方法B—交流测试法。输入端施加规定的交流共模信号电压VIC,在辅助放大器A的输出端测得电压V0。由下式计算求出KCMR(1):KCMR(1)=(VIC/VO).(RI+RF)/RI或KCMR(1)=20Lg[(VIC/VO).(RI+RF)/RI](dB)测试程序34
f、增大VIC+/减小VIC-(或增大VIC),使KCMR(2)比
KCMR(1)小6dB时,该共模输入电压即为VICM方法2—变电源法:a、在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中。b、方法A—直流测试法(△VIC为直流电压)1、电源端施加规定的电压V++△VIC和V-+△VIC。2、开关K4置“地”(或规定的参考电压)。3、在辅助放大器A的输出端测得电压VO。由下式计算求出KCMR(1):KCMR(1)=[△VIC/VO].[(RI+RF)/RI]或KCMR(1)=20Lg{|△VIC|/|VO|.[(RI+RF)/RI]}(dB)C、方法B—交流测试法(△VIC为交流电压)。1、电源端施加规定的电压V++△VIC和V-+△VIC。2、开关K4置“地”(或规定的参考电压)。3、在辅助放大器A的输出端测得电压VO。由下式计算求出KCMR(1):KCMR(1)=[△VIC/VO].[(RI+RF)/RI]或KCMR(1)=20Lg{(△VIC/VO).[(RI+RF)/RI]}(dB)d、增大/减小VIC(或增大VIC),使KCMR(2)比
KCMR(1)小6dB时,该△VIC即为VICM。最新-运算放大器测试原理培训-课件35
注意事项:a、采用方法1—共模输入法测试时:△VIC<VICM
其中,VICM是被测器件的最大共模输入电压。b、采用方法2—变电源法测试时:
△VIC<<0.5VOPP
其中,VOPP是被测器件的输出峰-峰电压。C、交流共模信号的频率应足够低。d、VIC>VICM(返回)注意事项:(返回)36最大差模输入电压VIDM定义:两输入端所能承受的最大反向电压。测试原理图
VIDM的测试原理图最大差模输入电压VIDM37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)
测试程序38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的测试原理图最大输出电流IOM39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)
测试程序40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的测试原理图输出短路电流IOS41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:VIDM>VI>>VIO
(返回)
测试程序42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的测试原理图通道分离度CSR43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)。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)=20Lg{[VOA/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”
测试程序44
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(B)
由下式计算求出DUTB对DUTA的分离度CSR(BA):CSR(BA)=20Lg{[VOB/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)h、调节VI,使DUTB的输出电压VOB为规定值。45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的测试原理图等效输入噪声电压VN46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+RF)].[VL`(△f)/((△f)1/2.RS)]测试程序47(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)
(nA/(Hz)1/2)48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的测试原理图开环带宽fBW49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)
测试程序50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的测试原理图全功率带宽fBWP51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)
测试程序52半导体集成运算放大器测试方法基本原理——培训课程系列一半导体集成运算放大器测试方法基本原理53测试方法基本原理是依据中华人民共和国标准GB3442-86讲授内容:
1、总的要求2、参数测试输入失调电压VIO输入失调电流IIO
输入偏置电流IIB静态功耗PD开环电压增益AVD共模抑制比KCMR电源电压抑制比KSVR开环差模输入电阻RID开环输出电阻ROS
测试方法基本原理是依据中华人民共和国标准GB3442-854
输出峰-峰电压VOPP
最大共模输入电压VICM
最大差模输入电压VIDM
最大输出电流IOM
输出短路电流IOS
通道分离度CSR
等效输入噪声电压VN
开环带宽fBW
全功率带宽fBWP
〈返回〉输出峰-峰电压VOPP55
总的要求:无特殊说明,测试期间,环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。
总的要求:56(图一)(图一)57
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.IIB《VIO;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。
〈返回〉辅助放大器应满足下列要求:58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。
测试原理图输入失调电压VIO59
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<VOPP
。
其中,IIO是被测器件的输入失调电流;VOPP是辅助放大器的输出峰-峰电压。RI和RF的精度决定了测试精度。
(返回)测试程序60输入失调电流IIO
定义:使输出电压为零(或规定值)时,流入两输入端的电流之差。测试原理图输入失调电流IIO61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、开关K1,K2闭合,在辅助放大器A的输出端测得电压VL0。e、开关K1,K2断开,在辅助放大器A的输出端测得电压VL1。由下式计算求出IIO:IIO=[RI/(RI+RF)].[(VL1-VL0)/R]注意事项R、RI、RF应满足下列要求:
IIO.R>>VIOIIO.[RI.RF/(RI+RF)]<<VIO;
RI和RF的精度决定了测试精度
(返回)测试程序62输入偏置电流IIB
定义:使输出电压为零(或规定值)时,流入两输入端电流的平均值。测试原理图
输入偏置电流IIB63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、开关K1断开,K2闭合,在辅助放大器A的输出端测得电压VL2。e、开关K1闭合,K2断开,在辅助放大器A的输出端测得电压VL3。由下式计算求出IIO:IIB=[RI/(RI+RF)].[(VL2-VL3)/2R]注意事项R、RI、RF应满足下列要求:
IIO.R>>VIOIIO.[RI.RF/(RI+RF)]<<VIO;
RI和RF的精度决定了测试精度
(返回)测试程序64静态功耗PD定义:输入端无信号且输出端无负载时,器件所消耗的电源功率。测试原理图静态功耗PD65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、在电源端V+及V—分别测得I+及I—。由下式计算求出PD:PD=V+.I++V—.I—注意事项RI的精度决定了测试精度
(返回)测试程序66开环电压增益AVD定义:器件开环时,输出电压变化与差模输入电压变化之比。测试原理图开环电压增益AVD67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、方法A—直流测试法。1、开关K4置“1”,在辅助放大器A的输出端测得电压VL4。2、开关K4置“2”,在辅助放大器A的输出端测得电压VL5。由下式计算求出AVD:AVD=[(VS+-IS-)/(VL4-VL5)].[(RI+RF)/R1]或AVD=20Lg{[(VS+-IS-)/|VL4-VL5|].[(RI+RF)/R1]}(dB)
d、方法B—交流测试法。开关K4置“3”,在辅助放大器A的输出端测得电压V0。由下式计算求出AVD:AVD=(VS/V0).[(RI+RF)/R1]或AVD=20Lg{(VS/V0).[(RI+RF)/R1]}(dB)注意事项a、(VS+-IS-)<VOPP;测试程序68
VS<
VOPP
其中,VOPP是被测器件输出峰-峰电压。b、交流信号的频率应足够低。C、RI、RF、R1和R2的精度决定了测试精度。
(返回)VS<VOPP69共模抑制比KCMR定义:差模电压增益与共模电压增益之比。测试原理图
KCMR的共模输入法测试原理图共模抑制比KCMR70
KCMR的变电源法测试原理图
71测试程序方法1—共模输入法: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、方法A—直流测试法。1、输入端施加规定的直流共模信号电压VIC+,在辅助放大器A的输出端测得电压VL6。2、输入端施加规定的直流共模信号电压VIC-,在辅助放大器A的输出端测得电压VL7。由下式计算求出KCMR:KCMR=[(VIC+-VIC-)/(VL6-VL7)].[(RI+RF)/RI]或KCMR=20Lg{[(VIC+-VIC-)/(VL6-VL7)
].[(RI+RF)/R1]}(dB)e、方法B—交流测试法。输入端施加规定的交流共模信号电压VIC,在辅助放大器A的输出端测得电压V0。由下式计算求出KCMR:KCMR=(VIC/VO).(RI+RF)/RI或KCMR=20Lg[(VIC/VO).(RI+RF)/RI](dB)测试程序72方法2—变电源法:a、在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中。b、方法A—直流测试法(△VIC为直流电压)1、电源端施加规定的电压V++△VIC和V-+△VIC。2、开关K4置“地”(或规定的参考电压)。3、在辅助放大器A的输出端测得电压VO。由下式计算求出KCMR:KCMR=[△VIC/VO].[(RI+RF)/RI]或KCMR=20Lg{|△VIC|/|VO|.[(RI+RF)/RI]}(dB)
C、方法B—交流测试法(△VIC为交流电压)。1、电源端施加规定的电压V++△VIC和V-+△VIC。2、开关K4置“地”(或规定的参考电压)。3、在辅助放大器A的输出端测得电压VO。由下式计算求出KCMR:KCMR=[△VIC/VO].[(RI+RF)/RI]或KCMR=20Lg{(△VIC/VO).[(RI+RF)/RI]}(dB)注意事项:a、采用方法1—共模输入法测试时:方法2—变电源法:73△VIC<VICM
其中,VICM是被测器件的最大共模输入电压。b、采用方法2—变电源法测试时:
△VIC<<0.5VOPP
其中,VOPP是被测器件的输出峰-峰电压。C、交流共模信号的频率应足够低。(返回)△VIC<74电源电压抑制比KSVR定义:电源的单位电压变化所引起的输入失调电压的变化率。测试原理图
KSVR的测试原理图电源电压抑制比KSVR75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、开关K4置“地”(或规定的参考电压)。c、开关K置“1”,在辅助放大器A的输出端测得电压VL8。d、开关K置“2”(即正、负电源电压绝对值同时增大△V),在辅助放大器A的输出端测得电压VL9。由下式计算求出KSVR:KSVR=[(VL9-VL8)/2△V].[RI/(RI+RF)]e、开关K置“3”(即正、负电源电压绝对值同时减小△V),在辅助放大器A的输出端测得电压VL10。由下式计算求出KSVR:KSVR=[(VL10-VL8)/2△V].[RI/(RI+RF)]f、正电源电压变化△V,负电源电压为V-,在辅助放大器A的输出端测得电压VL’9。由下式计算求出KSVR+:KSVR+=[(VL’9-VL8)/△V].[RI/(RI+RF)]测试程序76g、负电源电压变化△V,正电源电压为V+,在辅助放大器A的输出端测得电压VL’10。由下式计算求出KSVR-:KSVR-=[(VL’10-VL8)/△V].[RI/(RI+RF)]注意事项
如果辅助放大器A的电源电压也随之变化,则要求其KSVR值比被测器件的KSVR值至少高一个数量级。(返回)g、负电源电压变化△V,正电源电压为V+,在辅助放77开环差模输入电阻RID定义:差模输入电压变化与对应的输入电流变化之比。测试原理图
RID的测试原理图开环差模输入电阻RID78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、K4闭合,在辅助放大器A的输出端测得电压VL11。开关K1、K4断开,在辅助放大器A的输出端测得电压VL12。由下式计算求出RID:RID=[VL11/(VL12-VL11)].2R注意事项a、R值应与RID相适应;b、交流信号的频率应足够低;幅度应在动态范围以内。(返回)测试程序(返回)79开环输出电阻RID定义:外加输出电压变化与对应的输出电流变化之比。测试原理图
ROS的测试原理图开环输出电阻RID80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K3闭合,在辅助放大器A的输出端测得电压VL14。开关K3断开,在辅助放大器A的输出端测得电压VL13。由下式计算求出ROS:ROS=[(VL14-VL13)/VL13].RL注意事项a、RL值应与ROS相适应;b、交流信号的频率应足够低;幅度应在被测器件的输出峰-峰电压VOPP以内。(返回)测试程序(返回)81输出峰—峰电压Vopp定义:器件在规定电源电压和负载下,所能输出的最大峰—峰电压。测试原理图
ROPP的测试原理图输出峰—峰电压Vopp82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、方法A—直流测试法。1、开关K4置“1”,在被测器件的输出端测得电压VOP-。2、开关K4置“2”,在被测器件的输出端测得电压VOP+。由下式计算求出VOPP:VOPP=|VOP+|—|VOP-|d、方法B—交流测试法。开关K4置“3”,在被测器件输出端测得电压VOPP。注意事项Vs应大于被测器件的VOPP;交流信号的频率应在大讯号带宽以内。
(返回)
测试程序83最大共模输入电压VICM定义:比规定的共模抑制比下降6dB时的共模输入电压。测试原理图VICM的共模输入法测试原理图最大共模输入电压VICM84
VICM的变电源法测试原理图
85测试程序方法1—共模输入法: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、方法A—直流测试法。1、输入端施加规定的直流共模信号电压VIC+,在辅助放大器A的输出端测得电压VL6。2、输入端施加规定的直流共模信号电压VIC-,在辅助放大器A的输出端测得电压VL7。由下式计算求出KCMR(1):KCMR(1)=[(VIC+-VIC-)/(VL6-VL7)].[(RI+RF)/RI]或KCMR(1)=20Lg{[(VIC+-VIC-)/(VL6-VL7)
].[(RI+RF)/R1]}(dB)e、方法B—交流测试法。输入端施加规定的交流共模信号电压VIC,在辅助放大器A的输出端测得电压V0。由下式计算求出KCMR(1):KCMR(1)=(VIC/VO).(RI+RF)/RI或KCMR(1)=20Lg[(VIC/VO).(RI+RF)/RI](dB)测试程序86
f、增大VIC+/减小VIC-(或增大VIC),使KCMR(2)比
KCMR(1)小6dB时,该共模输入电压即为VICM方法2—变电源法:a、在规定的环境温度下,将被测器件接入测试系统中。b、方法A—直流测试法(△VIC为直流电压)1、电源端施加规定的电压V++△VIC和V-+△VIC。2、开关K4置“地”(或规定的参考电压)。3、在辅助放大器A的输出端测得电压VO。由下式计算求出KCMR(1):KCMR(1)=[△VIC/VO].[(RI+RF)/RI]或KCMR(1)=20Lg{|△VIC|/|VO|.[(RI+RF)/RI]}(dB)C、方法B—交流测试法(△VIC为交流电压)。1、电源端施加规定的电压V++△VIC和V-+△VIC。2、开关K4置“地”(或规定的参考电压)。3、在辅助放大器A的输出端测得电压VO。由下式计算求出KCMR(1):KCMR(1)=[△VIC/VO].[(RI+RF)/RI]或KCMR(1)=20Lg{(△VIC/VO).[(RI+RF)/RI]}(dB)d、增大/减小VIC(或增大VIC),使KCMR(2)比
KCMR(1)小6dB时,该△VIC即为VICM。最新-运算放大器测试原理培训-课件87
注意事项:a、采用方法1—共模输入法测试时:△VIC<VICM
其中,VICM是被测器件的最大共模输入电压。b、采用方法2—变电源法测试时:
△VIC<<0.5VOPP
其中,VOPP是被测器件的输出峰-峰电压。C、交流共模信号的频率应足够低。d、VIC>VICM(返回)注意事项:(返回)88最大差模输入电压VIDM定义:两输入端所能承受的最大反向电压。测试原理图
VIDM的测试原理图最大差模输入电压VIDM89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)
测试程序90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的测试原理图最大输出电流IOM91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)
测试程序92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的测试原理图输出短路电流IOS93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:VIDM>VI>>VIO
(返回)
测试程序94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的测试原理图通道分离度CSR95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。
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