集成运放参数研究

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1、集成运放参数研究集成运算放大器（以下简称集成运放）以小尺寸、轻霓虽、低功耗、高可犒性等优点广泛应用于众藝军用和民用电子系统，是构成智能武器装备电子系统关键器件z—°近年來•随看微电了技术飞速发展，集成运放无论在技术性能上还是住可靠性上都日趋完奪•并在我国军用系统中被大量使用，英质量好坏，关系到具体工程乃至国家安危。防着集成运算放大器参数测试仪（以下简称运放测试仪）在国防军工和氏用领域广泛应用，其质量问题显得尤为垂要。传统运放测试仪校准方案已不能满足国防军工要求，运放测试仪校准问题面临严峻挑战。因此，如何规范和提高运放测试仪测试粘•度，保证军用运放器件准确性是目前应该解决关键问题。II前，国

2、内外运放测试仪（或者模拟器件测试系统）主要存在以下儿种校准方案：校准板法.标准样片法和标准参数模拟法。各校准方案校准项目、优缺点和相关悄况比较如表1所示。国內外有关方案比总较族方祕枚准坝目优抉戌相关*况楼准饭也舒具的自楼准•各电压.电洗録&PMU单元丘恒克帧优点；便干对仪髀的快不勰矗确•客观反映刮51參敛除砂度田内.外主熨鄴具生产厲和楼我部门•有怦对型号的税该规悭悸斥样片住优点；虧推购单点校復细E怕不繼全■程校准校庶部门总标冉滞试方住.无校淮方庄签具的自校准.樓确度优札能准碗、述程&准3恿宜值缺点：通用性较复国内有针对个别型号黔具的竣测方法，无校渡方法比较以上三种方案可知，前两种方法只是校

3、准仪器内部使用PMU单元、电流源.电压源等，并不涉及到仪器木身闭环测试电路部分,局限性很大,很难保证运放测试仪集成运放器件参数测试精度。而标准参数模拟法直接面向测试夹具,其校准方法具有一定可行性，只是在校准精度.通丿州二测试自动化程度等方面需要进-•步研究。因此.通过对标准参数模拟法加以改进,对运放测试仪进行校准.JF发出集成运放参数测试仪校准装置，在参数桔度和校准范围上，能满足国内大乡数运放测试仪：在通用性上，能够校准使用“闭环测试原理”仪器。系统性能要求木课题主要任务是通过研究国内外运放测试仪校准方法•改进实川性较强标准参数模拟法，川指标更窩参数标准來校准运放测试仪.实现运放测试仪口动

4、化校旌以及校准原始记录.校准证书口动生成等。条2典艺达触阿试仪与校笊儀宦多魏比鮭艮皿襄战适放參数测试仅校我球覽炯范區•f试范Si祁3输入失稠电压(t1*t100)mV(t1*t100)mV楡入失调电注(±1*±>000)rA2%-5%A开环电压增鱼<4O^I00)dBt5dB(40-100)dBtIdB(IOO*12O)dBt6dB(WO*120)dB±2dB共横卸制比(40*100)dBtSdB(40«>10D)dBIdB(IOO-12O)dBt6dB<100-120)dB2dB最大共横输入电圧

5、<0*t30)Vm(0*t30)V0.3%■出电於t-他(0-t30)V班(0-t30)V0.3H电於电压沖制比(40-80)VtSdB(40-80)VIdB(80-120JVt6dB(80720)V2dB増益带直税100€Hz*$OMHxt10%lOOLH^SOMHx5%OUT俱电电你(3*30)V(3■30JV0.3%表2为本课题中研制集成运放参数测试仪校准装置与市场上典熨运放测试仪技术指标比较情况。从表2可以看出，校准装置技术指标可以校准市场I：典型运放测试仪。校准装置硬件设计方案校准方案覆盖了市场上运放测试仪给出大部分参数，其中包折输入失调电压、输入失调电流.输入偏置电流等10个参

6、数。通过研究集成运放参数“闭坏测试原理”可知：有参数校准要川到“闭环测试冋路”，有直接接I:相应标准仪器进行测屋即可实现对仪器校准。对于用到“闭环测试冋路”儿个参数而M上耍通过补偿电淤装代和模拟电源装代來校准。运放测试仪总体校准方案如图1所乐。图1运放测试仪总体校准框图1校准屯路设计输入失调电压VIO定义为便输出电压为零（或者规定值〉时，两输入端所加直流补偿电压。集成运放可模拟等效为输入端有一电压存在理想集成运算放大器,校准原理如图2所示。通过调节补偿电源装遼给输入-•个与VIO电压等量相反电压V补•输入就可等效为V=VIOV补=0.则被测集成运放与接口电路等效为一输入失调电圧为零理想运算

7、放大器。然后，调节模拟电源装置，给定模拟标准运放输入失调电压参数値。通过数字多川表读数弓彼校运放测试仪测试frt比较，计算出淚差值.完成VIO参数校准。海其中电位觀讥魄为多圈电位器（22圈》图2输入失调电压参数VIO校准原理图2单片机控制电路设计单片机采用AT89S51,这是一个低功耗.為性能CMOS8位单片机■片内含可反复擦写1000次4kBISP（In-systemprogrammable）FlashROM.其采川A