通用放大器测试

通用运算放大器主要参数测试方法说明

运算放大器是模拟器件的核心，熟悉运放的特性也就掌握了模拟IC的基础，掌握了运放的测试，其余模拟IC的测试也就能够顺利清楚，所以运放在模拟IC中有着至关重要的地位，故劝各位熟悉并掌握它，现将其各项参数测试具体说明如下：

1. 运算放大器测试方法基本原理

采用由辅助放大器（A）与被测器件（DUT）构成闭合环路的方法进行测试，基本测试原理图如图1所示。

图 1

辅助放大器应满足下列要求：

(1) 开环增益大于60dB；

(2) 输入失调电流和输入偏置电流应很小；

(3) 动态范围足够大。

环路元件满足下列要求：

(1) 满足下列表达式

Ri·Ib＜Vos

R＜Rid

R·Ib ＞Vos

Ros＜Rf＜Rid

R1＝R2

R1＞RL

式中：Ib：被测器件的输入偏置电流；

Vos：被测器件的输入失调电压；

Rid：被测器件的开环差模输入电阻；

Ros：辅助放大器的开环输出电阻；

(2) 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。

2.运算放大器测试适配器

SP-3160Ⅲ数/模混合集成电路测试系统提供的运算放大器测试适配器便是根据上述基本原理设计而成。它由运放测试适配板及一系列测试适配卡组成，可以完成通用单运放、双运放、四运放及电压比较器的测试。运算放大器适配器原理图如附图所示。

3．测试参数

以OP-77G为例，通用运算放大器主要技术规范见下表。

3.1参数名称：输入失调电压Vos (Input Offset Voltage)。

3.1.1参数定义：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。

3.1.2测试方法: 测试原理如图2 所示。

图2

(1) 在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中；

(2) 电源端施加规定的电压；

(3) 开关“K4”置地（或规定的参考电压）；

(4) 在辅助放大器A的输出端测得电压Vlo；

(5) 计算公式：

Vos=(Ri/(Ri+Rf))*VLo。

3.1.3编程举例：（测试对象：OP-77G,测试系统：SP3160）----测试名称:vos----

测量方式:Vos

Bias 1=-15.000 V

Clamp1=-10.000mA

Bias 2=15.000 V

Clamp2=10.000mA

测量高限=0.0001V

测量低限=____V

测量延迟:50mS

箝位延迟:50mS

SKon=[0,4,11,12,13,19,23,27]

电压基准源2电压=0V

电压基准源2量程+/-2.5V

电压基准源3电压=0V

电压基准源3量程+/-2.5V

测试通道TP1

测量单元DCV

DCV量程:+/-2V

3.2参数名称：输入失调电流Ios (Input Offset Current)。

3.2.1参数定义：使输出电压为零（或规定值）时，流入两输入端的电流之差。

3.2.2测试方法：测试原理如图3 所示。

图3

(1)在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中；

(2) 电源端施加规定的电压；

(3) 开关K4置“地”（或规定的参考电压）；

(5) 开关K1、K2断开，在辅助放大器A的输出端测得电压VL1；

(6) 计算公式：

Ios=(Ri/(Ri+Rf))*((VL1-VL0)/R) 。

3.2.3编程举例：（测试对象：OP-77G,测试系统：SP3160）

测试条件详见下一参数。

3.3参数名称：输入偏置电流Ib (Input Bias Current)。

3.3.1参数定义：使输出电压为零（或规定值）时，流入两输入端电流的平均值。

3.3.2 测试方法：测试原理如图4 所示。

图4 (1) 在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中；

(2) 电源端施加规定的电压；

(3) 开关K4置“地”（或规定的参考电压）；

(4) 开关K1断开、K2闭合，在辅助放大器A的输出端测得电压VL2；

(5) 开关K1闭合、K2断开，在辅助放大器A的输出端测得电压VL3；

(6) 计算公式：

Ib=(Ri/(Ri+Rf))*((VL2-VL3)/2R) 。

3.3.3编程举例：（测试对象：OP-77G,测试系统：SP3160）

----测试名称:Ib/Ios----

测量方式:Ib/Ios

Bias 1=-15.000 V

Clamp1=-10.000mA

Bias 2=15.000 V

Clamp2=10.000mA

测量高限=2.8nA

测量低限=2.8nA

测量延迟:10mS

箝位延迟:10mS

SKon=[0,4,11,12,13,19,23,27]

电压基准源2电压=0V

电压基准源2量程+/-2.5V

电压基准源3电压=0V

电压基准源3量程+/-2.5V

测试通道TP1

测量单元DCV

DCV量程:+/-2V

3.4参数名称：开环电压增益Avo (Large Signal Voltage Gain)。

3.4.1参数定义：器件开环时，输出电压变化与差模输入电压变化之比。

3.4.2测试方法：测试原理如图5 所示。