【文章內(nèi)容簡介】 l u e = 0 x 3 7 ?k e y _ v a l u e = 0 x 2 F ?k e y _ v a l u e = 0 x 1 F ?啟 動(dòng) 輸 入 失 調(diào)電 壓 測 試啟 動(dòng) 輸 入 失 調(diào)電 流 測 試啟 動(dòng) 差 模 開 環(huán)增 益 測 試啟 動(dòng) 交 流 共 模抑 制 比 測 試啟 動(dòng) 單 位 增 益帶 寬 測 試啟 動(dòng) 自 動(dòng) 循 環(huán)測 試啟 動(dòng) A D 轉(zhuǎn) 換啟 動(dòng) A D 轉(zhuǎn) 換啟 動(dòng) A D 轉(zhuǎn) 換啟 動(dòng) A D 轉(zhuǎn) 換啟 動(dòng) A D 轉(zhuǎn) 換啟 動(dòng) A D 轉(zhuǎn) 換轉(zhuǎn) 換 為 輸 入 失調(diào) 電 壓 值轉(zhuǎn) 換 為 輸 入 失調(diào) 電 流 值轉(zhuǎn) 換 為 交 流 差模 開 環(huán) 增 益 值轉(zhuǎn) 換 為 交 流 共模 抑 制 比 值轉(zhuǎn) 換 為 單 位 增益 帶 寬 值啟 動(dòng) A D 轉(zhuǎn) 換YYYYYYNNNNN結(jié) 束N顯 示顯 示顯 示顯 示顯 示顯 示測 試 完 成 ？測 試 完 成 ？測 試 完 成 ？測 試 完 成 ？測 試 完 成 ？測 試 完 成 ？NNNNNNYYYYYY集成運(yùn)放參數(shù)測試儀 第 14 頁 共 38 頁 時(shí)，進(jìn)行交流共模抑制比測試；當(dāng)檢測到 key_value=0x2F 時(shí)，進(jìn)行單位帶寬增益測試。測試完成后，返回等待，下一個(gè)鍵按下。 流程要用文字描述 3 系統(tǒng)各模塊電路分析與論證 測量電路方 案選擇 方案 1： 采用集成運(yùn)放參數(shù)的定義設(shè)計(jì)測試電路。 采用集成運(yùn)放參數(shù)的定義設(shè)計(jì)測試電路。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。同時(shí)在測量失調(diào)電流時(shí)，采樣電阻的阻值會大到數(shù)兆歐，因而容易在輔助運(yùn)放的輸出端引入很大的工頻干擾。 按定義設(shè)計(jì)的電路測量差模開環(huán)增益時(shí)，因?yàn)殚_環(huán)電壓增益通常很高，故要求輸入電壓很小 (幾百微伏 )才能保證對輸入信號線性放大。但在小信號輸入條件下測試時(shí)，易引入各種干擾，而且獲得高質(zhì)量的小信號也比較困難，所以該方案難以實(shí)現(xiàn)。 方案 2： 利用 823442?GB 給出的電路，配合單片機(jī)采集控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)測試。 以下對國家 823442?GB 標(biāo)準(zhǔn)各參數(shù)測試原理圖進(jìn)行分析。 IOV 、 IOI 電參數(shù)測試原理與測試原理圖 RR iR iRR 1R FK 1K 2R 2V V ? OV L0V+V數(shù) 字 電 壓 表（ 4 位 半 以 上 ）被 測 運(yùn) 放 輔 助 運(yùn) 放 圖 IOV、I電參數(shù)測試原理圖 (1)在 1K 、閉 2K 合時(shí)測得輔助運(yùn)放的輸出電壓為 LOV 。 設(shè)被測運(yùn)放反相端電壓為 ?V ，由輔助運(yùn)放反饋到被測運(yùn)放的反相端的電壓為 39。?V ，被測運(yùn)放同向輸入端的電壓為 ?V ，被測運(yùn)放輸出端電壓為 OV ，被測運(yùn)放的開環(huán)放大倍 數(shù)為 XA ，輔助運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)為 OA 。被測運(yùn)放輸入端的輸入失調(diào)電壓為 IOV 。 則有被測運(yùn)放反向端輸入電壓為 IOVVV ?? ?? 39。 (31)? 經(jīng)過被測運(yùn)放放大后的輸出電壓為 )( IOXO VVAV ??? ? ( 2) 集成運(yùn)放參數(shù)測試儀 第 15 頁 共 38 頁 則 )39。(21 221 2 IOOXO VVRR RAAVRR RV ?????? ?? 3 3)?經(jīng)過第二級放大后輸出電壓為 )39。(21 2 IOOXOLO VVRR RAAVAV ????? ?? 3 4)?由輔助運(yùn)放反饋到被測運(yùn)放的反相端的電壓為 LOFi i VRR RV ???39。 3 5)? 綜上，輔助運(yùn) 放的輸出電壓為 )(21 2 IOLOFi iOXLO VVRR RRR RAAV ????? ? ?? ?IOOXLOFi iOX VRR RAAVRRRR RRAA 21 221 2 ?????? 3 6) 則輸入失調(diào)電壓為 ? ?? ? LOOXLOOXFi iOXIO VRAA RRVRAA RRRRRR RRAAV 22122121 2 ???????? 又 ？ XA 、 OA 比較大，取 21 RR? 時(shí) LOFi iIO VRR RV ??? (3 8)? （ 2）、在已測出輸入失調(diào)電壓 IOV 的后，斷開 1K 、 2K ，測得輔助運(yùn)放的輸出電壓為 1LV 由式(3 8)可知，LOFi iIO VRR RV ???，取 LOFi iLOFi iIO VRR RVRR RV ????? || (3 9)? 則此時(shí)輔助運(yùn)放的輸出電壓為 iFiIOIOL R RRRIVV ??? )(1 iFiIOLOFii R RRRIVRR R ???? )( (3 10)? 則測得被測運(yùn)放的輸入失調(diào)電流為：RVVRR RI LOLFi iIO ???? 1 ( 11) 集成運(yùn)放參數(shù)測試儀 第 16 頁 共 38 頁 VDA 電參數(shù)的測試原理與測試原理圖 R iR iR 1R FR FR 2數(shù) 字 示 波 器被 測 運(yùn) 放 輔 助 運(yùn) 放R L信 號 源SVV OV +VBV L0V 圖 VDA 電參數(shù)測試原理圖 設(shè)信號源的輸出電壓峰峰值為 SV ，被測運(yùn)放和輔助運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)分別為 XA 、 OA ，被測運(yùn)放反向輸入端電壓為 ?V ，被測運(yùn)放的輸出電壓為OV ，輔助運(yùn)放同向輸入端電壓為 ?V 。 由圖 可知，被測運(yùn)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(yùn)放輸出電壓OV 共同決定。當(dāng)只有 OV 作用時(shí)等效電路如 圖 ，輔助運(yùn)放同向輸入端電壓 )(39。211RR RVV O ??? ，當(dāng) 21 RR ? 時(shí)則此時(shí)輔助運(yùn)放向輸入端電壓為： 239。 OVV?? (3 13)? 圖 為 OV 單獨(dú)作用 時(shí)的 等效 電路 圖 。 圖 當(dāng)只有信號源 SV 作用時(shí) ， 等效電路如圖 。 圖 為 單獨(dú)作用等效 電路 圖 。 則 SL VRRR RV ???? 21 2 在設(shè)計(jì)中取 LRRR ??? 21 ，此時(shí)有 2 SVV ?? (3 14)? 則輔助運(yùn)放同向輸入端電壓為 圖 R LR 1R 2OV V??R 1R 2R LV???集成運(yùn)放參數(shù)測試儀 第 17 頁 共 38 頁 2239。 ???? ?????? VAVVVVVV XSSO (3 15)? 輔助運(yùn)放輸出端電壓 2 ?? ??? VAVAVAV XSOOLO ( 16) 被測運(yùn)放反相端輸入電壓為LOFi i VRR RV ??? (3 17)? 由式(3 16)和(3 17)得OLOSX AVVVA 2??? ( 18) 被測運(yùn)放交流差模開環(huán)放大倍數(shù)為LOiFiOLOSX VR RRAVVA ??? )2( OiFiiFiLOS AR RRR RRVV )(2 ????? (3 19)? 由于輔助運(yùn)放放大倍數(shù) )60(1000 dBAO ? ，所以(3 19)?中 02 ?OLOAV 故被測運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)為iFiLOSX R RRVVA ??? (3 20)? 即 dBR RRVVA i FiLOSVD )lg (20 ??? ( 21) CMRK 電參數(shù)的測試原理與測試原理 R iR iR 1R FR FR 2數(shù) 字 示 波 器被 測 運(yùn) 放 輔 助 運(yùn) 放R L信 號 源SL0V ? OV +V L0V 圖 CMRK 電參數(shù)測試原理圖 設(shè)信號源輸出電壓峰峰值為 SV ，測得輔助運(yùn)放的輸出電壓峰峰值為 LOV ，被測運(yùn)放的共模放大倍數(shù)為 CA ，被測運(yùn)放的差模放大倍數(shù)為 XA ，輔助運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)為 OA ，設(shè)信號源 SV 作用時(shí)被測運(yùn)放的輸出電壓為 39。LOV ， LOV 反饋到輔助運(yùn)放的信號 39。LV 作用時(shí)輔助運(yùn)放的輸出電壓為 0LV 。 輔助運(yùn)放實(shí)際輸出總電壓為： 39。 LOLOLO VVV ?? (3 22)? 其中2 OXFi iLOLO AARR RVV ??? 239。 OCSLO AAVV ?? 23) 集成運(yùn)放參數(shù)測試儀 第 18 頁 共 38 頁 則有：FiiLOXOSCOLOLOLO RR RVAAVAAVVV ?????? 212139。 (3 24)? 即：CSXFi iOLO AVARR RAV ???? )2( 3 25) 因?yàn)?)60(1000 dBAO ? 故式(3 25)可化簡為： iFiLOSCX R RRVVAA ???? (3 26)?所以，內(nèi)側(cè)運(yùn)放的共模抑制比為： )lg(20iFiLOSC M R R RRVVK ??? ( 27) GBW 電參數(shù)的測試原理與測試原理圖 設(shè)該 電路信號源初始輸出信號峰峰值為 SV ，頻率 KHzf 400 ? 時(shí)被測運(yùn)放的輸出信號為SiFO VRRV ?? (3 28)? 在 不 改 變 信 號 源 幅 值 的 情 況 下 改 變 信 號 的 頻 率 ， 使 輸 出 為 :OO VV 2239。? (3 29)? 測得此時(shí)信號源的頻率為 Cf ，則被測運(yùn)放的單位增益帶寬為：CiFG fRRBW ? (3 30)? 這種測試框架結(jié)構(gòu)簡單，且 成功系數(shù)高，調(diào)試方便，成本低。所以采用這種模式。 圖 綜上所述，本系統(tǒng)采用方案 2加上檔位切換電路來實(shí)現(xiàn)測量部分電路。在不同參數(shù)測量電路切換時(shí)，可以采用模擬開關(guān)和信號繼電器兩種方法來實(shí)現(xiàn)。 開關(guān)電路方案選擇 方案 1： 實(shí)用手動(dòng)開關(guān)進(jìn)行功能切換 。 手動(dòng)開關(guān)是我們在生活中常見的一種開關(guān)，簡單實(shí)用。在電子系統(tǒng)中則顯得耗時(shí)、費(fèi)力，使用不變。該系統(tǒng)