运算放大器测试原理培训

RF K RI R1 RI DUT A 1 V2 V--△V 3 V-+△V R2 K4 Vref VL 1 V+ 2 V++△V 3 V+-△V
RF
RL
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）]
G VIC
RF
RL
R2 K4 Vref
KCMR的变电源法测试原理图
RF
V++ VIC
R1
RI RI DUT A R2 VL
RF
RL
V-+ VIC G
K4 Vref
VIC
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）
时，基本测试原理图如图一所示。
VIc
RI K8 RI
RF K1 K5 R R1 R DUT K6 K3 RL K4 Vref A R2 VL Vo K7
K2 RF
C
（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 . 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 〉
g、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。
Байду номын сангаас
< 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。
△VIC
（返回）

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
（返回）

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
RF
RI R1 RI DUT A R2 RF RL K4 1 2 Vs- Vs+ G Us 3
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；
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


测试方法基本原理是依据中华人民共和国 标准GB 3442-86 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K CMR 电源电压抑制比KSVR 开环差模输入电阻RID 开环输出电阻ROS
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）

输入失调电流IIO
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）

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
RF
RI R1 RI DUT A VL

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
RF K1 RI K8 RI R1 DUT A R2 RF K4 Vref VL
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：
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：

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I OM 输出短路电流I OS 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〉

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
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 >> VIO