集成运算放大器的测试

1.输入失调电压Vos
    实际的线性集成电路的参数难于做到完全对称，输入电压为零时的输出电压不等于零。通常把室温（25℃）及标准电源电压下的输出电压折算到输入端的等效输入电压称之为输入失调电压，常以Vos表示。
测试电路图1中R值应尽可能小，如取几十至几百欧姆。RF为几千欧。测量时，先将图中的调零电位器Rp2短路，接通电源，用毫伏表或万用表测量输出电压Vo,按下式求输入端的失调电压。

    如取R = 51Ω,RF = 5.1kΩ,则 。
2.输入失调电流Ios
    输入失调电流是指输入信号为零时的两输入端的基极电流之差，即Ios=Ib1-Ib2。显然，由于存在Ios，将使输出端电平偏离零点。按测试电路图2.9.2的测量步骤如下：
    （1）闭合开关S,在低输入电阻下，测出输出电压Vo1。如前所述，这是由输入失调电压Vos引起的输出电压。

图1 测量Vos的电路	图2测量Ios和Vos的电路

    （2）断开S, 在高输入电阻下，测出输出电压Vo2。则由Ios引起的附加的输出电压Vo2- Vo1乘以分压比R/(R+RF),即R(Vo2- Vo1)/(R+RF)可近似地认为是由Ios在R1上产生的，因此

    测量电路中R1值取大一些，以使(Vo2- Vo1)大些，便于测量。但R1过大则漂移大，输出不稳定，R1一般取10kΩ左右。
3.输入偏置电流IB
    输入偏置电流IB是指输入信号为零时，两输入端基极电流的平均值（ ）。测试电路如图3所示。当IB＜1μA时，应采用高灵敏度电流计。

图3 测量IB电路	图4交流开环、直流闭环的测量电路

4.开环电压增益Ao
    开环电压增益是指负载开路，并加上低频（一般约200Hz）信号电压条件下测出的电压增益。
    这里介绍两种测试方法：
    （1）交流开环、直流闭环的测量法
    其电路如图4所示。电容CF对直流或缓慢的温漂来说，等效开路，而对交流信号相当于短路，因此对交流几乎无反馈，如同开环状态。RF为直流负反馈电阻，C为隔直流电容。一般Vi很小，不易测量，故加入分压器（R1、R2），这样可得大的Vi，便于测量。测出Vo和Vi′后，可按下式计算

    对于Ao＞105以上高增益集成运算放大器，频带较窄，测试信号频率很低，则要求CF很大，故这种测量法不太适用于高增益运算放大器。

图5交流反馈测量电路

    (2) 交流反馈测量法

图5交流反馈测量电路

    电路如图5所示。通过RF、R2、R3的直流反馈，使输出漂移小。通过RF、R1的交流反馈，使放大倍数比较稳定。引入分压器 R2、R3 以提高输入电压测量准确度。测出 Vo和Vi′，则开环放大倍数为

    测量时，一般高增益放大器频带都很窄，测试频率必须选在开环频率特性的第一个转折点以下。

5.输出电压最大动态范围
    运算放大器输出电压的最大动态范围是指无失真条件下。所能达到的最大输出幅度。测量电路如图5所示。接入一定负载后，逐步加大输人信号的幅度直到输出波形开始产生顶部和底部削波失真时的输出电压峰峰值Vop-p，该值即是运放的最大动态范围。动态范围与外接负载大小有关，如图2.9.6所示。动态范围还与电源电压和频率有关。

图6 不同负载的输出动态特性

6.频率特性
    测量开环频率特性的电路见图5。为了减小负反馈，从而使校正补偿电容值减小，R1可以省略。开环频率特性与校正电容大小关系很大，如图7所示，校正电容越大，频带就越窄。

图7不同校正电容的频率特性

7.输入电阻Ri
    输入电阻是指开环状态下，运放中两个差动输入端之间的等效电阻。测量电路如图8所示。测量时，先将图中Rp调到零（短路），加入输入信号（200Hz），测出Vi1。然后调节Rp使毫伏表指示下降到原来读数的一半，则此时Rp的电阻值就是输入电阻Ri与R1的并联值。R1为已知，则

    为了保证测量精确度，R1、R2至少要与Ri同一数量级。

图8测量输入电阻的电路

8.输出电阻Ro
    输出电阻的测量电路如图4所示。先将S打开，负载开路，输入端加低频信号电压（200Hz左右），获得一定的输出电压Vo1（以不失真为限）。然后合上S，测出带负载时的输出电压Vo2，则

    另一种方法是合上S后，调节负载RL，使输出电压下降到原来值的一半，此时RL=Ro。

图9测量CMRR电路

9.共模抑制比CMRR
    
    测量电路如图9所示。D1、D2为箝位二极管。放大器接成闭环，对于差模信号Ad=RF/R1，对于共模信号Ac=Vo/Vi，所以

    测量电路中R1与R2、RF与RF′要求严格对称相等，否则测量误差大。