【正文】 字符，而且可以較為方便的顯示漢字，但較前面兩種方案的成本高出很多。 方案 2： 實用 24 位高精度 AD 轉(zhuǎn)換芯片 2400LTC 。由于受到運放級連帶寬的限制，該電路的高頻特性不好，且輸出直流信號的紋波過大，影響系統(tǒng)測量的精度。 方案 3：選用直接數(shù)字合成（ DDS ）芯片 9851AD 。而且模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻在不同情況下導(dǎo)通電阻不同，這對本設(shè)計中測試輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流不利。 圖 綜上所述，本系統(tǒng)采用方案 2加上檔位切換電路來實現(xiàn)測量部分電路。LOV ， LOV 反饋到輔助運放的信號 39。 由圖 可知，被測運放輸出電壓為 ??? VAV XO ( 12) 由疊加原理可知 ?V 由信號源 SV 與被測運放輸出電壓OV 共同決定。 設(shè)被測運放反相端電壓為 ?V ，由輔助運放反饋到被測運放的反相端的電壓為 39。 采用集成運放參數(shù)的定義設(shè)計測試電路。 DDS信號發(fā)生器的作用是為系統(tǒng)提供 5Hz穩(wěn)定的正弦波，以及在測量單位增益帶寬時，實現(xiàn)掃頻的功能。系統(tǒng)的信號源電路采用 DDS芯片 AD9851 搭建， AD9851的系統(tǒng)時鐘最大高達 180MHz，在啟動 6倍頻的模式下只需提供 30MHz的外部時鐘 （ 刪掉 ） ，就能使系統(tǒng)時鐘達到最大的 180MHz。 本次課題的任務(wù)和特點 該系統(tǒng)意以 AVR系列單片機 ATMEGA128為控制核心，適當(dāng)?shù)馗淖儑鴺?biāo) GB344282運放測試電路連接而成，利用單片機控制繼電器切換的方式，實現(xiàn)了自動切換測量參數(shù)的功能。 1980年測試儀進入第四代，測量對象為 VLSI，測試儀的智能化水平進一步提高，具備與計算機輔助設(shè)計（ CAD）連接能力，加強了數(shù)字系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)的融合。隨著集成電路發(fā)展到第四代，集成電路測試儀也從最初測試小規(guī)模集成電路發(fā)展到測試中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。 集成電路測試儀是對集成電路進行測試的專用儀器設(shè)備。 在自制信號源部分采用 DDS （直接數(shù)字式頻率合成）專用芯片 9851AD ，產(chǎn)生掃頻信號。 3．進度安排： （ 1）掌握集成運放測量電路、 AD 轉(zhuǎn)換電路、繼電器電路、液晶顯示電路的原理及設(shè)計方法（第3~5 周 )； （ 2） 掌握 集成運放參數(shù)測試儀的原理和 設(shè)計方法 （第 6~8 周）； （ 3） 掌握 集成運放參數(shù)測試儀的參數(shù)設(shè)置（控制）模塊的設(shè)計方法 （第 9~10 周 ）； （ 4） 系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計 （ 第 11~13 周 ） ； （ 5） 撰寫畢業(yè)論文，答辯材料編寫（ 14~15 周） ； 集成運放參數(shù)測試儀 4．指導(dǎo)老師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 集成運放參數(shù)測試儀 鄭重聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。在信號源部分，采用 DDS （直接數(shù)字式頻率合成）專用芯片 9851AD ，輸出頻率穩(wěn)定的正弦信號，并且在單片機的控制下實現(xiàn)掃頻的功能。早期的運算放大器是用電子管組成的，后來被晶體管分立元件元件運算放大器取代。集成運放參數(shù)測試儀 學(xué)號 10211810207 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 集成運放參數(shù)測試儀設(shè)計報告 教 學(xué) 系： 信息工程系 指導(dǎo)教師： 專業(yè)班級： 電信 1102 學(xué)生姓名： 二零一四年六月 集成運放參數(shù)測試儀 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )任務(wù)書 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 電信 1102 班 指導(dǎo)教師 工作單位 武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院 設(shè)計 (論文 )題目 : 集成運放參數(shù)測量儀設(shè)計 設(shè)計（論文）主要內(nèi)容： 本次課題的任務(wù)是設(shè)計 集成運放參數(shù)測試儀，該測試儀的測量參數(shù)包括：集成運算放大器的輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流、交流差模開環(huán)電壓增益、交流共模抑制比和單位增益帶寬。隨著半導(dǎo)體集成工藝的發(fā)展，自從六十年代初第一個集成運算放大器問世以來，才使得運算放大器的應(yīng)用 遠遠的超出模擬計算機的界限，在信號運算、信號處理、信號測量及波形產(chǎn)生等方面獲得廣泛的應(yīng)用。對與測試儀來說，測量的精度是衡量儀器優(yōu)劣的最重要指標(biāo)，而 823442?GB 運放測試電路的本質(zhì)是通過測量輸出電壓，通過軟件計算得到各個目標(biāo)測量值，所以儀器本身的測量精度取決于電壓的測量精度。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 該系統(tǒng)的成本低，設(shè)計簡單，測量精確，且具有良好的人機交互界面。集成電路測試儀的分類很多，按測試的集成電路的特點可以分為數(shù)字型和模擬型測試儀；按功能可以分為集成電路功能測試儀和集成電路參數(shù)測試儀；按形式可分為便攜式集成電路測試儀和臺式集成電路測試儀。集成電路測試儀的發(fā)展過程可以粗略地分為四個時代。現(xiàn)在，測試儀的功能測試速率已達 500MHz以上，可測管腳數(shù)多達 1024個，測試儀的發(fā)展速度是驚人的。該系統(tǒng)通過 ADC， 采集得到一系列運放的輸出電壓，通過軟件計算，可以 獲 得運放的輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流、交流差模開環(huán)電壓增益、交流共模抑制比和單位增益帶寬等參數(shù)并在液晶顯示屏 LCD1602上顯示。 AD9851輸出波形的穩(wěn)定性好，通過單片機控制可以實現(xiàn)掃頻信號源的功能。 系統(tǒng)軟件流程圖 單位增益帶寬測試子程序流程圖 圖 如圖 ，單片機首先控制 AD9851 輸 出一特定頻率的正弦波 Vs，將 Vs 作為測試電路的輸入信號。該方案原理簡單，電路簡潔，易于制作，但是容易自激，噪聲比較大，會導(dǎo)致測試結(jié)果誤差較大。?V ，被測運放同向輸入端的電壓為 ?V ，被測運放輸出端電壓為 OV ，被測運放的開環(huán)放大倍 數(shù)為 XA ，輔助運放的開環(huán)放大倍數(shù)為 OA 。當(dāng)只有 OV 作用時等效電路如 圖 ，輔助運放同向輸入端電壓 )(39。LV 作用時輔助運放的輸出電壓為 0LV 。在不同參數(shù)測量電路切換時，可以采用模擬開關(guān)和信號繼電器兩種方法來實現(xiàn)。 R iR i/ / R FR F數(shù) 字 示 波 器被 測 運 放R L信 號 源SV OV集成運放參數(shù)測試儀 第 19 頁 共 38 頁 方案 3： 使用信號繼電器來進行功能切換。 9851AD 可與單片機通過簡單的并行或串行通信。 方案 2： 使 用真有效值轉(zhuǎn)換芯片 637AD 。 2400LTC 是 凌利爾特公司 生產(chǎn)的 24 位高精度 AD 轉(zhuǎn)換芯片，采用與 SPI 接口兼容的 3線數(shù)字接口，可應(yīng)用于高分辨率和低頻應(yīng)用場合，如稱重、溫度 測量、氣體分析、應(yīng)變儀，數(shù)據(jù)采集，工業(yè)控制等方面。 綜合上述方案，出于顯示效果和成本的考慮選擇方案 2。 REFCLOCK :外部參考時鐘，在直接方式中，輸入頻率即 是系統(tǒng)時鐘；在 6 倍參考時鐘倍乘器方式， 系統(tǒng)時鐘為倍乘器輸 。 A V D DD V D DP V CC // ： 6倍參考時鐘倍頻器的電源 /數(shù)字電源 /模擬電源。 41~RR 為電流電壓轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)?DAC 輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓。 GND ：接地端 。圖 15中的電源對地接的 uF10 和 電容為退耦電容。 dB OUTPUT :分貝電平輸出端。 VIN ：模擬信號輸入腳。2400LTC 的數(shù)字濾波器能夠抑制 Hz50 或 Hz60 及其諧波。 B U F F I N1N C2B U F F O U T1 4V I N1 3N C1 2+ V S1 1d B O U T P U T7C O M M O N3D E N I N P U T6C S5O F F S E T4C A V8R M S O U T9 V S1 0A D 6 3 7R P 15 0 0 K 5 V+ 5 VR 14 . 7 KR 31 4 7A D _ t e s t+C 11 0 0 u FR P 21 KV R E F2V C C1V I N3G N D4F 08S C K7S D O6C S5L T C 2 4 0 0R P 32 0 K+ 5 VL T C 2 4 0 0 _ S C KL T C 2 4 0 0 _ S D O+ 5 V 5 VU 1U 2 圖 在圖 中，電位器 1RP 用來 作為 637AD 輸出失調(diào)的調(diào)整，當(dāng)輸入信號為 0 時，調(diào)整電位器 1RP 使 637AD 的輸出電壓值為 0 。 3RP 用來調(diào)整 AD 轉(zhuǎn)換器的參考電壓，所以每次燒寫程序前，必須用萬用表測量該參考點電壓，在軟件中矯正 ，以便得到精確的測量值。 2400LTC 時序圖如圖 ： V R E F2V C C1V IN3G N D4F 08S C K7S D O6C S5LT C 2400B U F F IN1N C2B U F F O U T1 4V IN1 3N C1 2+ V S1 1d B O U T P U T7C O M M O N3D E N IN P U T6C S5O F F S E T4C A V8R M S O U T9V S1 0A D 6 3 7集成運放參數(shù)測試儀 第 26 頁 共 38 頁 圖 由 2400LTC 的時序圖可以看出， __CS 的初始狀態(tài)為高電平，當(dāng) __CS 由高電平變?yōu)榈碗娖綍r， 2400LTC 開始輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果，此時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換沒有等待時間，輸出數(shù)據(jù)即為剛進行的轉(zhuǎn)換結(jié)果。 __CS 片選端，低電平有效。 VSVS?? / ：正 /負電源端。 本系統(tǒng)采用有效值轉(zhuǎn)換芯片 637AD 和 AD 轉(zhuǎn)換器 2400LTC 來實現(xiàn)輸出電壓測量。 6902TLC 的輸出頻率滿足 公式： SETOU T RKMNM H zf ???? 2020 (3 32)? 其中 M 值由管腳 PH 控制， N 值由管腳 DIV 控制。 如圖 6902TLC 引腳圖，其引腳說明如下。參考芯片資料得到的電路原理圖如圖 13所示。 VOUTPVOUTN / ：內(nèi)部電壓比較器反向 /同向輸出端。 K 9S 9 0 1 35 1 0 Ω+5V單 片 機 I / O 口1 N 4 1 4 8 集成運放參數(shù)測試儀 第 22 頁 共 38 頁 圖 繼電器驅(qū)動電路 1 0 0 KR F1 0 KR F1 N 4 1 4 8S 9 0 1 3K 71 0 0 KR F1 0 KR F5 1 0+5V接 輔 助 運 放 輸出 端接 被 測 運 放 反向 端單 片 機 I / O 口 圖 量程切換電路 根據(jù)設(shè)計要求輸入失調(diào)電壓分為和 0~4mV 和 mV40~0 兩個量程，輸入失調(diào)電流分為0~ 和 uA4~0 兩個量程