通用集成运算放大器电路测试方法.PDFVIP

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 运算放大器电参数测试方法 c ． 动态范围足够大 环路元件应满足下列要求： a ． RI*IIBVIO b ． RRIO c ． R*IIBVIO d ． ROSRFRIO e