基于GB3442-82的集成运放参数测试仪设计

系统采用"被测器件一辅助运放"模式构成稳定的负反馈网络。使输出电压箝位于预置电压，从而将小电压、小电流的测量转换为伏特级电压的测量。根据VIO、IIO、KCMR、BWG等5个参数测量电路的相似性将其简化为一个标准测量电路模板．通过按键选择不同参数的测量电路，如图3所示。

　　3．2．1 输入失调电压VIO、输入失调电流IIO的测量

　　闭合S1、S3、S4、S12，S2→3、S11→3，测得辅助运放的输出电压为VIO，则有：

　　在重复VIO测量步骤的基础上再断开S3、S4，测得辅助运放的输出电压为VLI，则有：

　　在测量VIO时，Ri=100 Ω，Rj=61．6 kΩ，其精度均为0．3％，由Ri和RF造成的最大误差小于0．6％；在测量IIO时，应满足：

　　系统选取R=436 kΩ，IIO～(0，4μA)，VIO～(0，40 mV)，以上两个条件均能满足。

　　3．2．2 差模开环交流电压增益AVD的测量

　　闭合S1、S3、S4、S10、S12，S2→3、S11→1，设信号源输出电压为VS，测得辅助运放输出电压为VLO，则有：

　　AVD的测量误差在很大程度上取决于电路中R1、R2的匹配精度，若匹配误差为δ=(R1-R2)/R2，δ1=(Rf-Ri)/Ri，则单纯由电阻失配引起的相对误差为△A VD="20" log(δ+1)，该系统占为0．6％。

　　3．2．3 共模抑制比KCMR的测量

　　闭合S1、S3、S4、S10、S12，S2→1、S11→3、S13→1，设信号源输出电压为VS，测得辅助运放输出电压为VIO，则有：

　　KCMR的测量误差在很大程度上取决于电路中待测运放两输入端电阻的匹配精度，若匹配误差为δ1，则单纯由电阻失配引起的相对误差为△KCMR=20log(δ1+1)，δ1=δ。

　　4 系统测量与分析

　　利用该系统测量OP07、μA741、LF256等，运放器件的参数可在FPGA显示器上显示，后果表明，该测试仪测量精度高，符合设计要求，其中表1是测量OP07结果。

　　5 结束语

　　该系统完成了对运放参数VIO(0～40 mV)、IIO(0～4μA)、AVD(60～120 dB)、KCMR的测量，(误差分别为1％和±2 dB)，而且还实现了BWC的测量和自动量程转换功能，其中扫频信号的步进频率为1 kHz，电压有效值为(2±0．1)V。系统通过FPGA提供键盘和显示器等人机交互界面。能准确实现对测量方式的控制及相关信息的显示，且增加触摸屏控制和打印测量结果功能，具有较好的可重复性和参考性。另外，在系统中通过对硬件的处理，消除了因使用继电器由环路正反馈带来的自激效应，进一步提高了系统稳定性。

发布者：小宇