放大器测试

2024-07-30

放大器测试(精选五篇)

放大器测试 篇1

“多倍频程高功率放大器市场规模每年约7 000万~1亿美元, 其中亚洲市场约占市场总额的一半, 而中国市场约占25%。过去的四五年时间, 得益于EMC市场的迅速发展, 亚洲地区, 尤其是中国地区市场增长速度远远超过全球平均增长速度。”MILMEGA公司总经理Pat Moore先生介绍。

EMC市场

EMC市场主要可分为两大领域。其一, 国防和航天的EMC测试应用, 要求抗扰度测试系统具有高频率、高功率等特点。其二, 商用EMC测试应用, 这也正是MILMEGA的主要应用市场之一, 占到其总业务的73%。

其中, MILMEGA尤为关注商业EMC测试应用。Pat先生分析:“目前, 无线设备的使用越来越广泛, 无线设备的密度随之越来越高。由2005年的20亿增长到了2009年的41亿, 可见增长速度非常快。不仅如此, 无线接口的使用不断增加, 电子产品设计中对设备紧密度日益严格的要求都促使EMC测试成为电子产品设计中越来越重要的环节。”

在商用EMC市场, 客户的需求是多方面的, 他们希望从单一厂商那里获得所有频段的放大器产品, 以回避技术接口、技术指标等一系列问题;希望放大器在任何负载下都能无条件保持稳定;希望放大器产品具备1 GHz、2.7 GHz和6 GHz的可见升级路径, 具备灵活可调的能力以及高可靠性和最少的停机时间。MILMEGA为客户提供定制频率解决方案、支持功率和频率升级的灵活平台, 其产品具有小巧、便携的设计以及无条件的稳定性, 满足了客户的需求。

最新产品

MILMEGA此次发布的新产品主要针对商用EMC测试IEC 61000-4-3标准 (覆盖频率范围为80 MHz~1 GHz) 。目前市场上针对该标准进行EMC测试的放大器产品全部为15年前所开发。由于该类产品造价高, 在欧美这些应用非常成熟的市场上很多用户还是会选择沿用老产品。而与之不同的是, 中国的EMC测试应用起步晚、发展快。中国的客户急需稳定性高、可靠性强且能得到及时维修的产品。

针对这一现状, Pat先生表示:“这对MILMEGA来说是一个很好的机会, 一方面我们对新产品的质量非常有信心, 为之提供业界唯一的5年全免费的保修计划;另一方面本地化的服务策略可以为客户提供非常短的停机时间, 我们承诺产品诊断和修理时间不超过8小时。”

新产品放大器采用了第三代宽带隙GaN晶体管技术, 与现有的来自IFI、TESEQ、AR、PRANA和BONN的放大器相比, 新产品的技术具有领先性, 在同一封装内, 功率可比上一代Si LDMOS、GaAs技术高10~20倍, 可靠性提高20倍, 寿命达到100万小时;放大器具有250 W、400 W和750 W三种不同的P1dB输出功率, 可用在3U、7U和15U机箱中;放大器设计采用了出色可靠的CSA拓扑结构, 支持从250 W到750 W的轻松升级, 具有可扩展、便于功率和频率升级等特点。

《图形的放大与缩小》测试题 篇2

——司汤达(法国作家,1783-1842)

一、选择题(每小题4分,共12分)

1. 如图1,三个正六边形全等,其中成位似关系的有().

A. 0对 B. 1对 C. 2对 D. 3对

2. 下面关于位似多边形的叙述中不正确的是().

A. 位似多边形对应边的比叫做位似比

B. 边数不相同的多边形肯定不是位似图形

C. 相似多边形一定是位似多边形

D. 位似多边形一定是相似多边形

3. 给出下列说法:①位似图形都相似;②位似图形都是平移后再放大或缩小得到的;③直角三角形斜边上的中线与斜边的比为1∶2;④两个相似多边形的面积比为4∶9,则周长的比为16∶81.其中正确的有().

A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个

二、填空题(每小题5分,共30分)

4. 两个多边形不仅相似,而且对应顶点的连线相交于一点,则这两个图形叫做位似图形,这个点叫做.

5. 利用位似,可以将一个图形.

6. 位似图形上任意一对对应点到位似中心的距离之比等于.

7. 下列四组图形中,用位似方法得到的是(写出序号).

8. 下列各组图形中,成位似关系的图形是(写出序号).

9. 图2是幻灯机的工作示意图.幻灯片与屏幕平行,光源距幻灯片30 cm,幻灯片距屏幕150 cm,幻灯片中的小树高8 cm,则屏幕上的小树的高是.

三、解答题

10. (7分)请用位似的方法,把下列各图放大1倍,要求位似中心在图中的O点.

11. (7分)下面是几组三角形组合的图形.

在①中,△AOB∽△DOC;在②中,△ABC∽△ADE;在③中,△ABC∽△ACD;在④中,△ACD∽△BCD.

小李说:①②是位似变换,其位似中心分别是点O和点A.

小张说:③④是位似变换,其位似中心是点D.

请你观察一番,评判小李、小张谁对谁错.

12. (8分)如图4,已知四边形ABCD,画一个四边形A′B′C′D′,使四边形A′B′C′D′与四边形ABCD位似且位似比为5∶2.

13. (8分)如图5,在线段AB上取一点D,使△DBO与等腰Rt△ABC相似.求点D的坐标及△DBO与△ABC的相似比.

14. (8分)△ABC三个顶点分别为A(2,1),B(4,4),C(6,3).以点O为位似中心,位似比为2,将△ABC放大.求位似变换后A、B、C的对应点的坐标.

15. (10分)如图6,正方形ABCD的顶点坐标分别为A(8,8),B(4,0),C(12,-4),D(16,4).画出与它以原点O为位似中心、位似比为的位似图形,并确定其顶点的坐标.

放大器测试 篇3

随着科学技术的发展, 对电子测量与仪器的要求越来越高。测试项目与测试范围与日俱增, 测试的对象也越来越复杂, 测试的参数繁多, 测试速度与测试精度不断提高, 使得传统的单机单参数手工测试已经不能满足当前的测试要求, 迫切需要测量技术不断改进与完善[1]。

现在的手动测试放大器, 搭建好测试平台后需要手动设置仪器、记数, 在测试过程中, 会占用大量的人力物力, 存在测试的速度和精度不高等局限性。因此, 设计了自动测试系统, 通过Agilent公司的VEE软件, 利用GPIB通用总线接口技术, 用计算机实现对仪器的控制和操作, 来替代传统的人工操作方式, 最大可能地排除人为因素造成的测试测量误差[2]。由于可预先编制测试程序去实现自动测试, 所以提高了测试效率。

1 总体设计方案

自动测试系统由硬件和软件两部分组成, 硬件由计算机、仪器和测试线等组成;软件由VEE编写的控制仪器和数据采集的程序组成。通过运行该软件, 实现了对仪器的自动控制和测试数据的自动存储。

1. 1 硬件构成

自动测试系统硬件由适合VEE软件运行的计算机、打印机、GPIB接口卡 (Agilent 82357A USB/GPIB) 、程控电源N6705A、信号源N5181A、频谱仪E4440A、功率计、测试夹具、待测设备和射频电缆组成, 其中仪器之间的互联采用GPIB/GPIB电缆连接, 若测试大于30 dBm的放大器, 需在功分器和频谱仪间加30 dB衰减器。测试系统硬件基本组成框图如图1所示。

计算机与程控电源、信号源、频谱仪和功率计的通信主要是通过GPIB接口总线进行通信。GPIB是HP公司在20世纪60年代末和70年代初开发的通用仪器控制接口总线标准。IEEE国际组织在1975年对GPIB进行了标准化, 由此GPIB变成了IEEE488标准。1988年, IEEE推出了IEEE488. 2标准[3]。

测试数据将自动保存为Excel格式, 输出主要是通过与计算机相连的打印机进行打印输出。

1. 2 软件体系结构

自动测试系统采用Agilent VEE作为控制程序的软件支撑平台[4], 所以需先在计算机中安装WinXP、VEE8. 5以及安捷伦I /O Libraries 15. 5。

通过采用创建I/O控件来完成VEE过程控制仪器的方式非常有效, 因为它允许用户采用VEE去控制任何仪器生产厂商的测试仪器, 而不必关心仪器在VEE中是否提供了测试仪器的驱动器[5]。VEE主要是通过Direct I /O、Panel Driver、IVI-COM和VXI Plug&Play几种主要方式实现对仪器设备的控制[6], 自动测试中主要是通过Driect I/O控件编写程序, 并采用模块化的程序设计思想, 将系统分成各模块, 再把各个模块有机地连接起来, 大大简化了自动测试软件的开发工作。

通过测试系统实现对多台仪器的控制和数据采集。在测试开始后, 首先对每台仪器进行初始化, 对仪器的控制通过设置多条I/O Transaction命令顺序执行。指令的格式为可编程仪器标准命令 (Standard Commands for Programmable Instruments, SCPI) , SCPI是为解决程控仪器编程的标准化而提出的[7]。指令的编写需要依据仪器的说明书或相关文件上提供的机器指令, 每条指令对应不同的机器操作步骤, 根据机器指令可以简单而快速地编写自动测试程序[8]。初始化完毕后会提示设置仪器设备的参数和选择测试项目, 设置完毕后, 点击“开始测试”, 会提示输入产品编号, 输入编号后即可开始测试, 测试结果将以xls格式存储到Excel表格中, 测试数据会在窗口右侧显示, 测试完第1台后会提示更换设备或保存退出的提示。VEE测试软件流程如图2所示。

2 程序设计与实际应用

自动测试程序是基于VEE下开发的自动测试程序, 将已经编写好的单个测试项通过复选框可添加多个测试项, 根据测试需要选择相应的测试项即可自动完成测试, 测试数据会自动存储到Excel表格中。

因该测试系统由多个复选框组成, 涉及放大器不同指标测试方法, 该程序仅列出了测试相位噪声的具体测试方法, 相位噪声测试流程如图3所示。

选择相位噪声复选框, 自动进入相位噪声测试程序, 程序开始后, 首先进行信号源复位、频率、幅度和输出设置, 其语句如下:

接下来开始频谱仪E4440A测量模式的选择, 频谱仪带有相位噪声插件, 选择相噪模式后, 进入相噪测量界面, 模式选择命令为:“INSTRUMENT:SELECT:PNOISE”;下面开始设置频谱仪的载波频率、起止带宽和信号幅度, 其语句如下:

下面开始扫描相位噪声曲线, 其命令为:“SENS:FREQ:CARR:SEAR”, 因扫描该曲线大约需要15 s方可扫描完成, 设置了一个VEE自带的Delay插件延迟20 s;最后开始相位噪声偏移频率和Marker值的读取, 该程序读取了偏移100 Hz、1 kHz、10 kHz和100 kHz四个相位噪声值的读取, 其语句如下:

10 kHz和100 kHz的语句只需将4 ~ 9条语句的MARK2改成MARK3和MARK4, 偏移频率改成偏移10 kHz和100 kHz即可, VEE自带的AlphaNumber控件显示相位噪声值, 相位噪声数据存储到Excel中的对应表格中。其他指标的测试方法与此类似, 按照手动的测试方法, 找到仪器编程手册中对应的命令即可实现, 因篇幅限制, 其他测试方法和命令不再一一列举。

打开VEE生成的可执行文件VXE后, 可看到该自动测试程序的整体界面如图4所示。

点击“软件使用说明”按钮, 可看到使用该测试程序的注意事项和使用说明。在放大器的测试过程中, 通过搭建好自动测试硬件平台后, 运行放大器自动测试软件, 设置仪器参数和选择测试项目后, 点击“开始测试”按钮, 会弹出让您输入产品编号对话框, 程序会根据文本框内的数据, 设置电源的使用电压和最大电流、信号源的频率和输出幅度、频谱仪的频率和线损等, 根据复选框选择测试项目, 对放大器进行自动测试。测试数据会以xls格式进行存储, 并且可以更改存储的文件名和路径, 若不更改, 会以默认的路径和文件名进行存储。点击“保存退出”按钮保存数据并退出该测试。

3 数据存储结果分析

为了验证测试结果的准确性、可靠性, 选择了多台放大器进行了多次相关试验, 对自动存储结果与实际手动测试结果进行比对, 抽取1台放大器连续测试5次的测试数据如表1和表2所示。

通过反复测试比较可以看出, 自动测试结果的准确性、可靠性非常高, 并且该程序可以重复测试多台设备。手动测试1台设备的时间约10 min, 而使用该测试系统, 仅2 min就可以完成测试, 并且会将测试结果自动存储到Excel表格中, 不需要人工记录数据, 大大地提高了测试的效率。

4 结束语

目前, 我国在自动测试技术上正从专用自动测试向通用自动测试转变[9]。从测试实际出发, 理论联系实际, 搭建了测试功率放大器的测试平台, 通过VEE控制仪器, 再通过复选框选择所需的测试项目, 实现了对仪器的设置和对放大器各项指标的测试, 并能将结果存入Excel表格中, 测试速度快, 减少了人为错误, 降低了费用, 提高了生产率。此外, 该测试系统对测试人员的要求低, 在不需要深入了解测试方法和测试设备的情况下, 也能快速完成测试。在大批量重复测试过程中, 更能体现出其测试的优越性[10]。随着自动测试技术的发展, 这一技术必将得到广泛的应用。

参考文献

[1]张毅刚, 彭喜元, 姜守达, 等.自动测试系统[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2001.

[2]王丽红, 王玲.基于VEE的信号发生器自动校准系统[J].无线电工程, 2010, 40 (2) :51-52.

[3]Agilent University.自动化测试基础[M].北京:安捷伦科技大学教育与培训中心, 2011:26-27.

[4]欧阳思华, 武锦, 李艳奎, 等.基于Agilent VEE实现混频器的自动化测试[J].电子测量技术, 2008, 31 (11) :108-110.

[5]听雨轩工作室.Agilent VEE虚拟仪器工程设计与开发[M].北京:国防工业出版社, 2004.

[6]Agilent Technologies.Advanced Agilent VEE Pro[M].北京:安捷伦科技大学教育与培训中心, 2012:29-31.

[7]付新华, 王健.虚拟仪器软件标准及编程方法概述[J].电测与仪表, 2005, 42 (2) :4-8.

[8]徐江峰, 詹新生, 傅锋, 等.基于HP VEE的虚拟仪器实现[J].计算机工程及应用, 2005 (11) :97-99.

[9]杨瑞青, 贾万才.自动测试系统中射频电平的修正[J].国外电子测量技术, 2008, 27 (3) :46-48.

放大器测试 篇4

EDA技术是在电子辅助设计(CAD)技术基础上发展起来的通用软件系统,可快速的进行电路搭线布局,极大地提高工作效率,因而受到广大研发人员和厂商的喜爱[1,2]。Multisim软件相比于其它EDA软件,具有更加形象直观的人机交互界面,特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全相同,并且其对模数电路的混合仿真功能也毫不逊色,因此本文选用Multisim软件进行自动增益放大电路的仿真模拟,验证Multisim软件的可用性及其优点[3]。

1 Multisim 8的特点

Multisim是加拿大IIT(Interactive Image Technologies)公司在EWB(Electronics Workbench)基础上推出的电子电路仿真设计软件。它具有这样一些特点[4]:

(1)系统高度集成,界面直观,操作方便。将电路原理图的创建、电路的仿真分析和分析结果的输出都集成在一起。采用直观的图形界面创建电路,在计算机屏幕上模仿真实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。操作方法简单易学。

(2)支持模拟电路、数字电路以及模拟/数字混合电路的设计仿真。既可以分别对模拟电子系统和数字电子系统进行仿真,也可以对数字电路和模拟电路混合在一起的电子系统进行仿真分析。

(3)电路分析手段完备,除了可以用多种常用测试仪表(如示波器、数字万用表、波特图仪等)对电路进行测试以外,还提供多种电路分析方法,包括静态工作点分析、瞬态分析、傅里叶分析等。

(4)提供多种输入/输出接口,可以输入由PSpice等其他电路仿真软件所创建的Spice网表文件,并自动形成相应的电路原理图,也可以把Multisim环境下创建的电路原理图文件输出给Protel等常见的印刷电路软件PCB进行印刷电路设计。

2 THS7001芯片介绍[5]

THS7001是一个高速可编程增益放大器,负载阻抗能够经常变化的理想应用软件。器件上的每一个信道都是由一个单独的低噪声前置放大器和一个可编程增益放大器组成。

前置放大器是一个能够提供低电压噪声和100MHz(-3dB)带宽的电压反馈放大器。前置放大器的输出引脚易得到,所以能够很容易在放大器上加上滤波器件。

三位数字控制的可编程增益放大器(PGA)提供一个-22dB到20dB的衰减/增益和一个6dB步进分辨率。另外,PGA提供高、低输出的中断保护用来阻止输出信号振荡出模数转换器共模信号输入范围。PGA提供一个70MHz(-3dB)、在整个增益/衰减值域内保持相关常数的带宽。局部关闭控制同样提供电源保护和复位功能。这些装置在一个±4.5V到±16V的电源电压范围内驱动。THS7001的结构框图和封装图分别如图一、图二所示。

可编程增益放大器有G0、G1、G2三位编程控制开关,具有8种增益/衰减状态,如表一所示:

3 实际电路及仿真电路测试

使用Multisim模拟实际电路,使用模拟信号源产生交流信号,并且在关键测试点使用虚拟示波器进行波形测量,得到一系列数据;同时,使用实验板和元器件搭建出真实电路,交流信号由CALTEK函数信号发生器产生,CALTEK DC POWER SUPPLY提供THS7001芯片工作所需直流电,同时使用Tektronix示波器捕捉测试点波形,也能相应得到一组数据[6]。通过对比同一个测试点仿真电路数据及真实电路数据,判断Multisim软件的实用性。

可编程增益放大电路如图三所示。

3.1 仿真电路及实际电路测试数据

(1)当实际信号源产生频率1kHz,峰值400mV交流信号时,B测试点测得1kHz,峰值795mV交流信号;当仿真电路信号源产生频率1kHz,峰值400mV交流信号时,B测试点测得1kHz,峰值784mV交流信号。C测试点测得交流信号频率为1kHz,电压如下表二所示。

(2)当实际信号源产生频率1kHz,峰值500mV交流信号时,B测试点测得1kHz,峰值991mV交流信号;当仿真电路信号源产生频率1kHz,峰值500mV交流信号时,B测试点测得1kHz,峰值980mV交流信号。C测试点测得交流信号频率为1kHz,电压如表三所示。

(3)当实际信号源产生频率1kHz,峰值600mV交流信号时,B测试点测得1kHz,峰值1.18V交流信号;当仿真电路信号源产生频率1kHz,峰值600mV交流信号时,B测试点测得1kHz,峰值1.176V交流信号。C测试点测得交流信号频率为1kHz,电压如表四所示。

3.2 仿真电路及实际电路测试数据折线图

仿真电路测试数据,纵坐标为测量峰值,横坐标1表示A点,2表示B点,3-8分别是开关G0、G1、G2为0、0、0,1、0、0,0、1、0,1、1、0,0、0、1,1、0、1时C点测得的数据,三种不同颜色分别代表输入电压为400mV、500mV、600mV时对应的测量值。实际与仿真电路电压折线图分别如图四、图五所示。

4 结束语

通过对仿真电路与实际电路在相同条件下输出的对比和分析,可以得出以下结论:Multisim软件对电路的模拟虽属理论化模拟,但考虑到实际电路在噪声、元器件值不精确等方面给输出带来的误差,仿真测试结果与实际测量结果之间存在的微小误差是可以接受的(误差值<5%),Multisim软件对电路的模拟具有可行性、实际可运用性,可以运用Multisim软件对电路进行仿真模拟与测试,达到高效、缩短研发时间、节省资金的目的。

参考文献

[1]罗继军,刘谦.EDA技术在模拟电路中的应用[J].科技广场,2009,(01):219-220.

[2]董兴文.应用EDA技术培养学生创新能力[J].黑龙江科技信息,2009,(03):187.

[3]张祁.Multisim辅助教学一例[J].电子制作,2009,(05):63-65.

[4]从宏寿,程卫群,李绍铭.Multisim8仿真与应用实例开发[M].北京:清华大学出版社,2007.

[5]TI公司THS7001芯片介绍[EB/OL].www.ti.com2009-05-20.

[6]康华光,陈大钦,王岩等.电子技术基础(模拟部分)第四版[M].北京:高等教育出版社,1999.

[7]王立功.Multisim仿真软件在电子电路分析中的应用[J].科技情报开发与经济,2009,(06):104-107.

放大器测试 篇5

尽管大家都熟知运算放大器的DC参数的测试原理, 但如何快速解决在测试过程中出现的问题, 却需对测试系统内部参数测试实现方式做了解。本文将以teradyne公司的测试混合信号测试系统A567为例, 分析运算放大器DC参数测试的具体实现方式, 对运算放大器的测试做深入了解, 以提高测试吞吐量, 节约测试成本。

1 测试系统

美国teradyne公司是半导体测试方面知名的自动测试设备 (ATE) 供应商, 其生产的测试混合信号测试系统A567可用于A/D、D/A转换器、电源管理芯片、模拟开关等多种集成电路测试, 为解决运算放大器测试问题, 其配备有运放测试板卡。运放测试板有4路独立的运放测试环路, 并可与小电流测试板卡配合实现微弱电流 (<10n A) 测试。其有如下特点:

(1) 4路运放测试环路相互独立;

(2) 测试环路增益可定义;

(3) 频率补偿可定义;

(4) 测试环路极性可定义;

(5) 器件输出电压量程可选;

(6) 输入失调电压补偿模式;

(7) 自建通断测试模式;

(8) 通过小电流测试卡直接对输入偏置电流测试。

运放测试板卡的测试原理 (单路) 如图1所示。

2 DC参数及相关测试

运算放大器DC参数测试根据测试方式不同, 基本可以归纳为以下三类:

(1) 基于失调电压测试:主要包括有输入失调电压Vos (Input Offset Voltage) 、开环电压增益Avo (Large Signal Voltage Gain) 、共模抑制比CMRR (Common-Mode Rejection Ratio) 、电源电压抑制比PSRR (Power Supply Rejection Ratio) ;

(2) 基于偏置电流测试:输入偏置电流Ib (Input Bias Current) 、正输入偏置电流Ib (Plus Input Bias Current) 、负输入偏置电流Ib (Minus Input Bias Current) 、输入失调电流Ios (Input Offset Current) ;

(3) 基于输出电压测试:空载及带载输出电压摆幅Vo (Output Voltage Swing) 、短路电流 (short circuit current) 。

2.1 基于失调电压测试

输入失调电压是在空载并保证输出电压为零 (或规定值) 的情况下, 两输入端间所加的直流补偿电压, 对于不同的放大器, 改电压值从几微伏到几百毫伏不等, 因此, 测试该电压的难度在于如何从地噪声中准确提取电压信号。该测试按照GB 3442-86《运算放大器的测试方法的基本原理》的规定, 采用辅助运放构成负反馈闭环系统, 利用该伺服系统将放大失调电压, 从而快速从背景噪声中提取失调电压。为保证测试的准确性及适用性, 测试系统的反馈环路安装于测试头的放置策略, 避免了为每块适配器搭建测试环路的麻烦, 同时该环路也尽可能接近被测器件, 避免了长电缆可能引入的噪声干扰并提高测试的稳定性。

被测运放的输出端通过反相缓冲器连接求和电路, 反相缓冲器保证了被测运放与求和点电阻的隔离, 同时由于输出电压的反相, 便于稳定设置电压值。图1中, 闭合K1和K2, 当输出电压送入求和电路后, 求和电路将器件的输出电压和设置电压的差值送给积分电路, 如果该差值为负, 即器件输出电压大于设置电压, 积分电路产生向上斜坡, 反馈一个正电压给衰减器和器件的反相输入端。差值越大, 则斜坡越陡。反馈电压使器件输出电压减小, 求和电路再次对器件输出电压和设置电压进行比较并重复以上过程, 直至器件输出电压等于设置电压, 此时积分电路斜坡的斜率为零并保持该电压值。当设置电压为零, 则衰减器的输出电压就是器件的输入失调电压。实际测量过程中, 断开负载电阻并设置输出电压值, 同时根据测量失调电压值合理设置伺服环路增益, 即可准确测量输入失调电压。

按照GB 3442-86的规定的相关要求, 该测量方法同样适用于开环电压增益、共模抑制比及电源电压抑制比的测试。

2.2 基于偏置电流测试

运算放大器种类繁多, 输入偏置电流从几十m A的双极运算放大器到几十p A的JFET输入运算放大器, 电流的宽量程需要专用仪表进行测量。传统的测量方法是利用被测器件放大信号, 但该测试技术在很多地方并不适用。

测量输入负输入偏置电流时, 图1中K1开路, K2闭路, 此时输入端电阻在反馈回路中并使输入失调电压偏移, 这个偏移就是被测器件的输入偏置电流与电阻的乘积。测试微弱的输入偏置电流存在以下问题:

(1) 小电阻产生小的输入失调电压变化。例如, 1n A的偏置电流流经100欧姆时, 产生100 n V的失调电压变化, 该变化很难被发现;

(2) 大电阻会产生一定的热噪声。一个10K欧姆的电阻在100 k Hz带宽下会产生一个10u V的失调电压变化, 该变化同样很难被发现;

测量正输入偏置电流时, 图1中K1闭路, K2开路, 此时可能会引入相位失真从而引起相位震荡。正输入端对地接入一个大电阻, 即图2中K2后面对地电阻, 在正输入端额外引入一个输入失调电压, 减少了输入反馈的作用从而避免环路震荡。但此种方式在有些时候工作不可靠, 可采取断开反馈环路, 被测器件增加一个电容反馈回路构成积分测量电路, 如图2所示。

K2闭合接地时, 积分电路相当于一个库仑表。由于负输入偏置电流对电容充电, 计算电容的斜率 (d V/dt) 从而计算电流 (i=Cd V/dt) 。为测量正输入偏置电流, 闭合K1, K2开路, 将被测器件的2个输入端共同连接到一个电阻。但该测试电路存在的主要问题是测试速度慢。

按照GB 3442-86的规定的相关要求, 输入偏置电流为正、负输入偏置电流的均值, 输入失调电流为正、负输入偏置电流的差值直接计算即可。

2.3 基于输出电压测试

运算放大器输出测试包括带载、空载输出电压摆幅和输出短路电流测试。尽管运算放大器测试板卡设计是为了精确测量输入偏置电流、输入失调电压等小信号, 但其在被测器件输出端也设计有监测功能, 同时也可通过固态继电器直接连接测量仪表, 对器件输出进行测试。

对带载、空载输出电压摆幅测试时, 只需按照手册规定施加测试条件, 在器件输出端通过监测仪表直接进行测量即可;在进行输出短路电流测试时, 将输出电压设置为规定值, 器件输出端连接测量仪表直接测量即可, 电流测量应尽快测量, 避免长时间测试烧毁电路。

3 结语

本文teradyne公司的混合信号测试系统A567, 对运算放大器的DC参数测试技术及实现过程进行了分析, 利用该测试技术, 只需设计合理的待测器件的外围电路, 即可保证测试的准确性, 提高测试效率。

参考文献

[1]GB 3442-86《半导体集成电路运算 (电压) 放大器测试方法的基本原理》.

[2]孙铣等.运算放大器的闭环参数测试.半导体技术, 200209.

[3]A567使用手册.A565/A567 Instrumentation.

上一篇:初中英语课堂教学模式下一篇:文化产业的概念与分类