集成運算放大器的指標測試

集成運算放大器的指標測試匯報人：朱老師2023-12-12CATALOGUE目錄集成運算放大器的基本概念集成運算放大器的靜態(tài)指標測試集成運算放大器的動態(tài)指標測試集成運算放大器的頻率特性測試集成運算放大器的其他指標測試集成運算放大器指標測試的案例分析01集成運算放大器的基本概念集成運算放大器是一種高放大倍數(shù)的多級直接耦合放大器，實質(zhì)上是一種精密的模擬信號運算放大器。定義具有高放大倍數(shù)、高輸入阻抗、低輸出阻抗、高共模抑制比、低漂移等特性。特點定義與特點通用型集成運算放大器、高精度集成運算放大器、高速集成運算放大器、低功耗集成運算放大器等。由差分輸入級、中間級和輸出級以及偏置電路等組成。集成運算放大器的種類與結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)種類模擬信號運算加減法運算、乘除法運算、函數(shù)運算等。信號處理濾波、放大、壓縮、調(diào)制等。儀器儀表模擬信號源、頻率計、示波器等。自動控制PID控制、模糊控制等。集成運算放大器的應(yīng)用領(lǐng)域02集成運算放大器的靜態(tài)指標測試輸入電阻的測試主要是為了驗證放大器輸入級的性能，以及驗證放大器輸入阻抗是否足夠高以減少信號源的負載效應(yīng)。輸入電阻測試目的通常使用雙通道示波器或者信號發(fā)生器來測試輸入電阻。將被測放大器輸入端與信號源相連接，調(diào)整信號源輸出幅度，并測量放大器輸入端的電壓和電流，最后計算得到輸入電阻。測試方法輸入電阻測試輸出電阻測試目的輸出電阻的測試主要是為了驗證放大器輸出級的性能，以及驗證放大器輸出阻抗是否足夠低以防止對下一級電路的影響。測試方法通常使用負載阻抗來測試輸出電阻。將被測放大器輸出端與負載阻抗相連接，調(diào)整負載阻抗大小，并測量放大器輸出端的電壓和電流，最后計算得到輸出電阻。輸出電阻測試開環(huán)增益測試目的開環(huán)增益的測試主要是為了驗證放大器開環(huán)增益的大小，以及驗證放大器對信號的放大倍數(shù)。測試方法通常使用頻率特性測試儀或者網(wǎng)絡(luò)分析儀來測試開環(huán)增益。將被測放大器置于開環(huán)狀態(tài)，將輸入信號源連接到放大器輸入端，將輸出信號連接到頻率特性測試儀或者網(wǎng)絡(luò)分析儀，測量放大器在不同頻率下的開環(huán)增益。開環(huán)增益測試共模抑制比的測試主要是為了驗證放大器對共模干擾信號的抑制能力。共模抑制比測試目的通常使用雙通道示波器或者信號發(fā)生器來測試共模抑制比。將被測放大器的輸入端同時連接上共模信號和差模信號，測量放大器輸出端的差模電壓和共模電壓，計算得到共模抑制比。測試方法共模抑制比測試03集成運算放大器的動態(tài)指標測試測試方法使用正弦波作為輸入信號，逐漸提高頻率，并記錄下運算放大器輸出端出現(xiàn)的諧波分量，諧波分量不應(yīng)超過10%的幅度。帶寬增益乘積在單位增益帶寬的條件下，運算放大器輸出端能夠輸出的最大頻率。測試設(shè)備信號發(fā)生器、示波器、測試夾具等。帶寬增益乘積測試運算放大器在階躍信號輸入下，輸出信號達到穩(wěn)定值的90%所需的時間。建立時間測試方法測試設(shè)備將運算放大器輸入端連接至階躍信號發(fā)生器，記錄下輸出端達到穩(wěn)定值的90%所需的時間。階躍信號發(fā)生器、示波器、測試夾具等。030201建立時間測試運算放大器在單位增益帶寬的條件下，輸出電壓擺動的最大值。壓擺率使用正弦波作為輸入信號，逐漸提高頻率，并記錄下運算放大器輸出端出現(xiàn)的最大電壓擺動值。測試方法信號發(fā)生器、示波器、測試夾具等。測試設(shè)備壓擺率測試無窮大增益帶寬運算放大器在單位增益帶寬的條件下，能夠輸出的最大頻率。測試方法使用正弦波作為輸入信號，逐漸提高頻率，并記錄下運算放大器輸出端出現(xiàn)的諧波分量，諧波分量不應(yīng)超過10%的幅度。測試設(shè)備信號發(fā)生器、示波器、測試夾具等。無窮大增益帶寬測試04集成運算放大器的頻率特性測試衡量放大器在低頻時的增益水平。直流增益描述放大器達到1增益時的頻率范圍。單位增益帶寬表示放大器對快速輸入信號的響應(yīng)能力。轉(zhuǎn)換速率頻率響應(yīng)測試相位差測試輸入相位差測量放大器對不同相位輸入信號的響應(yīng)。輸出相位差測量放大器輸出信號與輸入信號相位差的變化。線性失真由于放大器內(nèi)部器件的限制，輸入信號在放大過程中產(chǎn)生的非線性失真。非線性失真由放大器內(nèi)部器件的不一致性引起，表現(xiàn)為輸出信號與輸入信號的非線性關(guān)系。頻率失真測試05集成運算放大器的其他指標測試電源抑制比(PSRR)01電源抑制比是衡量電源電壓變化對輸出電壓影響的一種指標。集成運算放大器應(yīng)具有較高的電源抑制比，以確保在電源電壓變化時，輸出電壓的穩(wěn)定性不受影響。測試方法02在輸入信號保持恒定的條件下，改變電源電壓并測量輸出電壓的變化。然后計算電源電壓變化與輸出電壓變化的比值，得到電源抑制比。測試結(jié)果03具有較高電源抑制比的運算放大器能夠在電源電壓變化時提供更穩(wěn)定的輸出。電源抑制比測試共模輸入范圍是衡量運算放大器對共模信號的抑制能力的一種指標。共模信號是指兩個輸入端電位差為零時進入運算放大器的信號。共模輸入范圍(CMRR)在輸入信號為零的情況下，測量運算放大器的共模輸入電壓范圍。共模輸入電壓范圍越大，說明運算放大器對共模信號的抑制能力越強。測試方法具有較大共模輸入范圍的運算放大器對共模信號的抑制能力更強，能夠更好地保持輸出信號的穩(wěn)定性。測試結(jié)果共模輸入范圍測試差模輸入范圍(IDRR)差模輸入范圍是衡量運算放大器對差模信號的放大能力的一種指標。差模信號是指兩個輸入端電位差不為零時進入運算放大器的信號。測試方法在輸入信號為差模信號的情況下，測量運算放大器的輸出電壓與輸入電壓的比值。差模輸入范圍越大，說明運算放大器對差模信號的放大能力越強。測試結(jié)果具有較大差模輸入范圍的運算放大器對差模信號的放大能力更強，能夠更好地保持輸出信號與輸入信號之間的比例關(guān)系。差模輸入范圍測試06集成運算放大器指標測試的案例分析衡量放大器輸入端電壓失調(diào)的參數(shù)，該值越小表明放大器的線性度越好。輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓溫度系數(shù)輸入阻抗共模抑制比反映失調(diào)電壓隨溫度變化的參數(shù)，該值越小說明溫度對失調(diào)電壓的影響越小。放大器輸入端的電阻抗，該值越大說明放大器的輸入阻抗越大。反映放大器對共模干擾抑制能力的參數(shù)，該值越大說明放大器對共模干擾的抑制能力越強。案例一衡量放大器放大能力的參數(shù)，該值越大說明放大器的放大能力越強。最大增益放大器在單位帶寬內(nèi)的增益，該值越大說明放大器對高頻信號的放大能力越強。帶寬增益放大器從靜態(tài)到穩(wěn)態(tài)所需的時間，該值越短說明放大器的響應(yīng)速度越快。建立時間放大器在閉環(huán)狀態(tài)下能夠達到的最大增益，該值越大說明放大器在閉環(huán)狀態(tài)下的放大能力越強。最大閉環(huán)增益案例二相位裕度反映放大器相位裕度的參數(shù)，該值越大說明放大器的相位裕度越大，系統(tǒng)的穩(wěn)定性越好。頻率響應(yīng)描述放大器在不同頻率下增益隨頻率變化的特性，該