淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　運算放大器是模擬器件的核心，熟悉運放的特性也就掌握了模擬IC的基礎，掌握了運放的測試，其余模擬IC的測試也就能夠順利清楚，所以運放在模擬IC中有著至關重要的地位，故勸各位熟悉并掌握它，現將其各項參數測試具體說明如下：

　　1. 運算放大器測試方法基本原理

　　采用由輔助放大器（A）與被測器件（DUT）構成閉合環路的方法進行測試，基本測試原理圖如圖1所示。

淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　圖 1

　　輔助放大器應滿足下列要求：

　　（1）開環增益大于60dB；

　　（2）輸入失調電流和輸入偏置電流應很小；

　　（3）動態范圍足夠大。

　　環路元件滿足下列要求：

　　（1）滿足下列表達式

　　Ri·Ib＜Vos

　　R＜Rid

　　R·Ib ＞Vos

　　Ros＜Rf＜Rid

　　R1＝R2

　　R1＞RL

　　式中：Ib：被測器件的輸入偏置電流；

　　Vos：被測器件的輸入失調電壓；

　　Rid：被測器件的開環差模輸入電阻；

　　Ros：輔助放大器的開環輸出電阻；

　　（2） Rf/ Ri值決定了測試精度，但須保證輔助放大器在線性區工作。

　　2.運算放大器測試適配器

　　SP-3160Ⅲ 數/模混合集成電路測試系統提供的運算放大器測試適配器便是根據上述基本原理設計而成。它由運放測試適配板及一系列測試適配卡組成，可以完成通用單運放、雙運放、四運放及電壓比較器的測試。運算放大器適配器原理圖如附圖所示。

　　3．測試參數

　　以OP-77G為例，通用運算放大器主要技術規范見下表。

淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　3.1參數名稱：輸入失調電壓 Vos （Input Offset Voltage）。

　　3.1.1參數定義：使輸出電壓為零（或規定值）時，兩輸入端間所加的直流補償電壓。

　　3.1.2測試方法：測試原理如圖2 所示。

淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　圖2

　　（1）在規定的環境溫度下，將被測器件接入測試系統中；

　　（2）電源端施加規定的電壓；

　　（3）開關“K4”置地（或規定的參考電壓）；

　　（4）在輔助放大器A的輸出端測得電壓Vlo；

　　（5）計算公式：

　　Vos=（Ri/（Ri+Rf））*VLo。

　　3.1.3編程舉例：（測試對象：OP-77G，測試系統：SP3160）

　　----測試名稱：vos----

　　測量方式：Vos

　　Bias 1=-15.000 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15.000 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=0.0001V

　　測量低限=____V

　　測量延遲：50mS

　　箝位延遲：50mS

　　SKon=［0，4，11，12，13，19，23，27］

　　電壓基準源2電壓=0V

　　電壓基準源2量程+/-2.5V

　　電壓基準源3電壓=0V

　　電壓基準源3量程+/-2.5V

　　測試通道 TP1

　　測量單元 DCV

　　DCV量程：+/-2V

　　3.2參數名稱：輸入失調電流 Ios （Input Offset Current）。

　　3.2.1參數定義：使輸出電壓為零（或規定值）時，流入兩輸入端的電流之差。

　　3.2.2測試方法：測試原理如圖3 所示。

　　淺談通用運算放大器的參數測試及原理
圖3

　　（1）在規定的環境溫度下，將被測器件接入測試系統中；

　　（2）電源端施加規定的電壓；

　　（3）開關K4置“地”（或規定的參考電壓）；

　　（4）開關K1、K2閉合，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL0；

　　（5）開關K1、K2斷開，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL1；

　　（6）計算公式：

　　Ios=（Ri/（Ri+Rf））*（（VL1-VL0）/R）。

　　3.2.3編程舉例：（測試對象：OP-77G，測試系統：SP3160）

　　測試條件詳見下一參數。

　　3.3參數名稱：輸入偏置電流 Ib （Input Bias Current）。

　　3.3.1參數定義：使輸出電壓為零（或規定值）時，流入兩輸入端電流的平均值。

　　3.3.2 測試方法：測試原理如圖4 所示。

淺談通用運算放大器的參數測試及原理

圖4

　　（1）在規定的環境溫度下，將被測器件接入測試系統中；

　　（2）電源端施加規定的電壓；

　　（3）開關K4置“地”（或規定的參考電壓）；

　　（4）開關K1斷開、K2閉合，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL2；

　　（5）開關K1閉合、K2斷開，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL3；

　　（6）計算公式：

　　Ib=（Ri/（Ri+Rf））*（（VL2-VL3）/2R）。

　　3.3.3編程舉例：（測試對象：OP-77G，測試系統：SP3160）

　　----測試名稱：Ib/Ios----

　　測量方式：Ib/Ios

　　Bias 1=-15.000 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15.000 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=2.8nA

　　測量低限=2.8nA

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，11，12，13，19，23，27］

　　電壓基準源2電壓=0V

　　電壓基準源2量程+/-2.5V

　　電壓基準源3電壓=0V

　　電壓基準源3量程+/-2.5V

　　測試通道 TP1

　　測量單元 DCV

　　DCV量程：+/-2V

　　3.4參數名稱：開環電壓增益Avo （Large Signal Voltage Gain）。

　　3.4.1參數定義：器件開環時，輸出電壓變化與差模輸入電壓變化之比。

　　3.4.2測試方法：測試原理如圖5 所示。

　　淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　圖5

　　（1）在規定的環境溫度下，將被測器件接入測試系統中；

　　（2）電源端施加規定的電壓；

　　（3）開關K4置“1”，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL4；

　　（4）開關K4置“2”，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL5；

　　（5）計算公式：

　　Avo=（（Vref+-Vref-）/（VL4-Vl5））*（（Ri+Rf）/Ri）或

　　Avo=20lg（（（Vref+-Vref-）/|（VL4-Vl5）|）*（（Ri+Rf）/Ri））（dB）。

　　3.4.3編程舉例：（測試對象：OP-77G，測試系統：SP3160）

　　----測試名稱：Avo----

　　測量方式：Op_Avo

　　Bias 1=-15.000 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15.000 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=____dB

　　測量低限=126dB

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，11，12，13，17，19，23，27］

　　電壓基準源2電壓=0V

　　電壓基準源2量程+/-2.5V

　　電壓基準源3電壓=-5_5V

　　電壓基準源3量程+/-10V

　　測試通道 TP1

　　測量單元 DCV

　　DCV量程：+/-2V

　　3.5參數名稱：共模抑制比CMRR （Common-Mode Rejection Ratio）。

　　3.5.1參數定義：差模電壓增益與共模電壓增益之比。

　　3.5.2測試方法：測試原理如圖6 所示。
淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　（1）在規定的環境溫度下，將被測器件接入測試系統中；

　　（2）電源端施加規定的電壓；

　　（3）輸入端施加規定的直流共模信號電壓Vic+，在輔助放大器A的輸出端測得

　　電壓VL6；

　　（4）輸入端施加規定的直流共模信號電壓Vic-，在輔助放大器A的輸出端測得

　　電壓VL7；

　　（5）計算公式：

　　CMRR=（（Vic+-Vic-）/（VL6-VL7）*（（Ri+Rf）/Ri）或

　　CMRR=20lg（（（Vic+-Vic-）/（VL6-VL7）*（（Ri+Rf）/Ri））（dB）。

　　3.5.3編程舉例：（測試對象：OP-77G，測試系統：SP3160）

　　----測試名稱：CMRR----

　　測量方式：Cmrr

　　Bias 1=-5_-25 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=25_5 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=____dB

　　測量低限=116dB

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，11，12，13，18，19，23，27］

　　電壓基準源2電壓=0V

　　電壓基準源2量程+/-2.5V

　　電壓基準源3電壓=-5_5V

　　電壓基準源3量程+/-10V

　　測試通道 TP1

　　測量單元 DCV

　　DCV量程：+/-2V

　　3.6參數名稱：電源電壓抑制比PSRR （Power Supply Rejection Ratio）。

　　3.6.1參數定義：電源的單位電壓變化所引起的輸入失調電壓的變化率。

　　3.6.2測試方法：測試原理如圖7所示。

　　淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　圖7

　　在規定的環境溫度下，將被測器件接入測試系統中；

　　開關K4置“地”（或規定的參考電壓）；

　　開關K置“1”，在輔助放大器A的輸出端測得電壓VL8；

　　正電源電壓變化？V，負電源電壓為V-，在輔助放大器A的輸出端測得電壓

　　VL9；

　　計算公式：

　　PSRR+=（（VL9-Vl8）/ ？V）*（Ri/（Ri+Rf））或

　　PSRR+=20lg（（（VL9-Vl8）/ ？V）*（Ri/（Ri+Rf）））（dB）；

　　（5）負電源電壓變化？V，正電源電壓為V+，在輔助放大器A的輸出端測得電壓

　　VL10；

　　計算公式：

　　PSRR-=（（VL10-Vl8）/ ？V）*（Ri/（Ri+Rf））或

　　PSRR-=20lg（（（VL10-Vl8）/ ？V）*（Ri/（Ri+Rf）））（dB）。

　　3.6.4編程舉例：（測試對象：OP-77G，測試系統：SP3160）

　　----測試名稱：psrr+----

　　測量方式：Psrr

　　Bias 1=-15 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15_5 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=____dB

　　測量低限=110dB

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，11，12，13，19，23，27］

　　電壓基準源2電壓=0V

　　電壓基準源2量程+/-2.5V

　　電壓基準源3電壓=0V

　　電壓基準源3量程+/-2.5V

　　測試通道 TP1

　　測量單元 DCV

　　DCV量程：+/-2V

　　----測試名稱：psrr- ----

　　測量方式：Psrr

　　Bias 1=-15_-5 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=____dB

　　測量低限=110dB

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，11，12，13，19，23，27］

　　電壓基準源2電壓=0V

　　電壓基準源2量程+/-2.5V

　　電壓基準源3電壓=0V

　　電壓基準源3量程+/-2.5V

　　測試通道 TP1

　　測量單元 DCV

　　DCV量程：+/-2V

　　3.7參數名稱：輸出電壓擺幅Vo （Output Voltage Swing）。

　　3.7.1參數定義：器件在規定電源電壓和負載下，所能輸出的最大電壓。

　　3.7.2測試方法：測試原理如圖8所示。

　　淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　圖8

　　（1）在規定的環境溫度下，將被測器件接入測試系統中；

　　（2）電源端施加規定的電壓；

　　（3）輸入端施加規定的正電壓。在被測器件輸出端測得電壓Vo+；

　　（4）輸入端施加規定的負電壓。在被測器件輸出端測得電壓Vo-。

　　3.7.3編程舉例：（測試對象：OP-77G，測試系統：SP3160）

　　----測試名稱：vo+----

　　測量方式：Meter

　　Bias 1=-15.000 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15.000 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=____V

　　測量低限=12.5V

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，9，11，13，17，19，23，27］

　　電壓基準源1電壓=1V

　　電壓基準源1量程+/-2.5V

　　電壓基準源4電壓=1V

　　電壓基準源4量程+/-2.5V

　　測試通道 TP2

　　測量單元 DCV

　　DCV量程：+/-20V

　　----測試名稱：vo- ----

　　測量方式：Meter

　　Bias 1=-15.000 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15.000 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=-12.5V

　　測量低限=____V

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，9，11，13，17，19，23，27］

　　電壓基準源1電壓=-1V

　　電壓基準源1量程+/-2.5V

　　電壓基準源4電壓=-1V

　　電壓基準源4量程+/-2.5V

　　測試通道 TP2

　　測量單元 DCV

　　DCV量程：+/-20V

　　3.8參數名稱：增益帶寬積GBP （Closed-loop Bandwidth Product）。

　　3.8.1參數定義：在3dB/倍頻程的增益-頻率特性范圍內，電壓增益與對應頻率的乘積。

　　3.8.2測試方法：測試原理圖如圖9所示。

　　淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　圖9

　　在規定的環境溫度下，將被測器件接入測試系統中；

　　電源端施加規定的電壓；

　　輸入端施加規定的信號電壓，調節信號頻率為Fm，使電壓增益的頻率特性為3dB／倍頻程；

　　在輸出端測得電壓Vo；

　　計算公式：

　　GBP=（Vo/Vi）*Fm 。

　　3.8.3編程舉例：（測試對象：OP-77G，測試系統：SP3160）

　　----測試名稱：GBP----

　　測量方式：GBP

　　Bias 1=-15.000 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15.000 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=1.5MHz

　　測量低限=0.4MHz

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，11，13，14，19，23，27］

　　測試通道 TP2

　　測量單元 ACV

　　ACV隔離直流

　　ACV量程：+/-1V

　　ACV阻抗：10M

　　程控信號源 Sine

　　程控信號源幅度=1V

　　程控信號源頻率=12.8KHz

　　程控信號源低通：FH

　　程控信號源輸出：to TS

　　3.9參數名稱：輸出電壓轉換速率SR （Slew Rate）。

　　3.9.1參數定義：輸入端在施加規定的大信號階躍脈沖電壓時，輸出電壓隨時間的最大變化率。

　　3.9.2測試方法：測試原理及波形定義如圖10或圖11所示。

　　淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　圖10

　　淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　圖11

　　（1）在規定的環境溫度下，將被測器件接入測試系統中；

　　（2）電源端施加規定的電壓；

　　（3）輸入端施加規定的脈沖信號電壓；

　　在輸出端從規定過沖量的輸出脈沖電壓上升沿（或下降沿）的恒定變化率區間內，測得輸出電壓幅度ΔVo和對應的時間Δt；

　　（5）計算公式：SR=ΔVo/Δt 。

　　3.9.3編程舉例：（測試對象：OP-77G，測試系統：SP3160）

　　----測試名稱：SR----

　　測量方式：SR

　　Bias 1=-15.000 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15.000 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=____V/uS

　　測量低限=0.1V/uS

　　Vin1h=5.000V

　　Vin1l=0.000V

　　--Split=0--

　　Rate =100000 nS

　　Stb= 5000 nS

　　Clk 1=10 nS

　　Clk 8=10 nS

　　Startaddress=0Endaddress=20

　　Wave（NRZ）=［1］

　　Clk1，Clk_=［1］

　　Inpin：［1］

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，9，11，12，13，17，19，23，27］

　　電壓基準源1電壓=1V

　　電壓基準源1量程+/-2.5V

　　電壓基準源4電壓=-1V

　　電壓基準源4量程+/-2.5V

　　時間測量速度：High speed

　　時間測量方式：Pos Edge

　　開始電平=-10V

　　結束電平=10V

　　3.10參數名稱：電源電流Is。

　　3.10.1參數定義：輸入端無信號且輸出端無負載時，器件所消耗的電源功率。

　　3.10.2測試方法：測試原理如圖12所示。

　　淺談通用運算放大器的參數測試及原理

　　圖12

　　在規定的環境溫度下，將被測器件接入測試系統中；

　　電源端施加規定的電壓；

　　開關K4置“地”（或規定的參考電壓）；

　　在電源端V+及V-分別測得Is+及Is-。

　　3.10.3編程舉例：（測試對象：OP-77G，測試系統：SP3160）

　　----測試名稱：Is+----

　　測量方式：IDD2

　　Bias 1=-15.000 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15.000 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=2.5mA

　　測量低限=____mA

　　電流箝位？：10mA

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，13］

　　----測試名稱：Is- ----

　　測量方式：IDD1

　　Bias 1=-15.000 V

　　Clamp1=-10.000mA

　　Bias 2=15.000 V

　　Clamp2=10.000mA

　　測量高限=____mA

　　測量低限=-2.5mA

　　電流箝位？：-10mA

　　測量延遲：10mS

　　箝位延遲：10mS

　　SKon=［0，4，13］

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本文首先介紹了運算放大器種類及特性參數，其次介紹了運算放大器的組成，最后介紹了運算放大器的工作原理。

2018-08-16 15:59:36

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常用的運算放大器芯片有哪些

本文首先介紹了運算放大器的工作原理，其次介紹了運算放大器主要參數及計算公式，最后介紹了常用的運算放大器芯片及基本電路。

2018-06-04 10:57:27

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雙通用運算放大器

該MC1558是一個雙通用運算放大器，每一半電類似于μA71，除了沒有抵消零點能力。

2018-05-09 16:07:46

運算放大器測試原理詳解

集成運算放大器（簡稱運放）是模擬集成電路中較大的一個系列，也是各種電子系統中不可缺少的基本功能電路，它廣泛的應用于各種電子整機和組合電路之中。本文主要介紹通用運算放大器的測試原理和實用測試方法。

2018-04-13 15:19:36

運算放大器和專用放大器的應用和常識

運算放大器和專用放大器的應用和常識

2017-09-18 16:32:21

運算放大器應用基礎

運算放大器應用基礎

2017-05-23 08:00:00

運算放大器測試基礎第3部分：適用于運算放大器測試的電路配置

在本系列的第 1 部分中，我們為大家介紹了三種運算放大器測試電路：自測試電路、雙運算放大器環路以及三運算放大器環路。這些電路有助于測試失調電壓 (VOS)、共模抑制比 (CMRR)、電源抑制比

2017-04-08 06:06:34

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運算放大器應用

運算放大器應用

2017-03-05 15:11:18

運算放大器的原理與應用

運算放大器的原理與應用

2017-03-05 15:11:18

運算放大器

運算放大器

2017-03-04 17:49:15

運算放大器應用基礎

運算放大器應用基礎

2017-02-08 01:35:25

電路測試中的運算放大器參數

　現在經常使用三種測試電路拓撲對運算放大器 DC 參數進行工作臺及生產測試。

2015-10-21 13:38:48

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高精度運算放大器,高精度運算放大器是什么意思

高精度運算放大器,高精度運算放大器是什么意思高精度運算放大器的定義所謂高精密度是指OPA輸出結果（電壓信號）的精準

2010-03-09 16:02:27

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跨導運算放大器,跨導運算放大器是什么意思

跨導運算放大器,跨導運算放大器是什么意思跨導運算放大器的定義 運算放大器可以置于傳感器/信號

2010-03-09 15:55:44

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高速型運算放大器是什么意思

高速型運算放大器是什么意思高速型運算放大器的定義

2010-03-09 15:51:14

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通用型運算放大器,通用型運算放大器是什么意思

通用型運算放大器,通用型運算放大器是什么意思通用型運算放大器的組成通用型運算放大器就是以通用為目的而設計的。這類器件的主

2010-03-09 15:42:30

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運算放大器的類型有哪些?

運算放大器的類型有哪些? 按照集成運算放大器的參數來分,集成運算放大器可分為如下幾類。　　1．通用型運算放大器　　通

2010-03-09 15:33:09

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運算放大器,運算放大器是什么意思

運算放大器,運算放大器是什么意思 運算放大器的概念 運算放大器（常簡稱為“運放”）是具有很高放大倍數的電路單元

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常用集成運算放大器的主要特性參數

常用集成運算放大器的主要特性參數表18-19 列出了常用的一些國內外集成運算放大器的主要特性參數，供使用參考。

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集成運算放大器的參數

集成運算放大器的參數為了表征集成運算放大器在使用時的各種性能，定出了很多特性參數，主要分為靜態參數和動態參數，也分別稱為直流參數和交流參數。 1.

2009-09-19 16:01:02

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怎樣使用運算放大器

怎樣使用運算放大器本書主要介紹如何使用運算放大器，書中以通俗易懂的形式，結合實用介紹了各種運算放大器的原理和應用。內容分為運算放大器，基本電路，振

2009-05-16 09:38:00

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集成運算放大器

集成運算放大器16.1 集成運算放大器的簡單介紹16.2 運算放大器在信號運算方面的應用16.3 運算放大器在信號處理方面的應用16.4 運算放大器在波形產

2008-12-04 16:00:36

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集成運算放大器及其基本應用

集成運算放大器及其基本應用:掌握運算放大器的主要直流參數的測試方法：熟練裝調本節介紹的基本實驗電路，掌握其工作原理。重點：運算放大器的基本應用。難點：

2008-12-01 17:30:04

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集成運算放大器的參數測試

集成運算放大器的參數測試

2008-09-27 17:13:37

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集成運算放大器的應用

實驗八集成運算放大器一、實驗目的1．學習集成運算放大器的使用方法。2．掌握集成運算放大器的幾種基本運算方法。二、預習內容及要求集成運算放大器是具

2008-08-04 15:08:29

運算放大器設計與應用

一、 運算放大器設計應用經典問答集粹二、四類運算放大器的技術發展趨勢及其應用熱點一、 運算放大器設計應用經典問答集粹1. 用運算放大器做正弦波振蕩有哪些

2008-05-13 08:58:56

運算放大器應用基礎

第一章集成運算放大器的基礎知識§1-1 集成運算放大器的基本構成和表示符號§1-2 理想運算放大器及其等效模型§1-3 集成運算放大器的特性參數及分類§1

2008-04-23 11:24:15

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常用運算放大器

,KA324 四運算放大器LM358通用型雙運算放大器HA17358，LM380音頻功率放大器LM386-1，LM386-3音頻放大器NJM386D,UTC386音頻放大器LM386-4音頻放大器LM3886

2006-04-17 21:24:25

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淺談通用運算放大器的參數測試及原理

1. 運算放大器測試方法基本原理

2.運算放大器測試適配器

3．測試參數

評論

　　1. 運算放大器測試方法基本原理

　　2.運算放大器測試適配器

　　3．測試參數