电路测试中关键的运算放大器参数

简介：
本文探讨了在电路测试过程中，运算放大器的关键性能参数及其对整体系统稳定性与精度的影响。 1979年1月，《电子测试》杂志发表了一篇文章指出，在当时使用单一的测试电路可以完成对任何运算放大器进行全面检查所需的全部直流测试项目。然而，随着技术的进步，现代运算放大器具备了更为全面的技术规范，这使得单个测试电路已经无法涵盖所有必要的直流性能评估。 在模拟电路设计中，运算放大器是至关重要的元件之一，并被广泛应用于各种信号处理和控制系统之中。由于技术的发展，现在的运算放大器具有更加复杂的性能指标，因此需要采用更精确的测试方法来确保其质量。本段落主要探讨了如何利用特定的电路结构来检测关键的运算放大器参数，包括静态电流（IQ）、电压失调（VOS）、电源抑制比（PSRR）、共模抑制比（CMRR）以及直流开环增益（AOL）。 静态电流是指在没有输出负载的情况下，器件自身消耗的电能。测量这一指标时需要考虑反馈电阻所带来的影响，并且图1中展示了三种实用电路可以用于测试IQ参数，但每一种都有其适用范围和潜在误差来源。例如，在使用双运算放大器环路进行极低静态电流的检测时可能会受到反馈电流的影响；而自测试方案则需注意输出调整以消除这种干扰。 电压失调指的是在没有输入信号的情况下，运算放大器输出偏离零点的程度。理想的测量方法是在输入端施加微小可调电压直至输出为零，但在实际操作中难以实现，尤其是对于高增益的器件而言。因此，在工作台测试时通常采用反相配置（如图2所示），这种方法稳定且一般不需要额外补偿措施；然而它可能在进行其他参数测量时引入误差。 电源抑制比衡量的是运算放大器面对不同供电电压变化保持输出稳定的程度，这对于那些对电源噪声敏感的应用来说至关重要。而共模抑制比则是评估器件对于共同输入信号的抵制能力，确保差分信号不受污染的重要指标。 直流开环增益定义为在没有负反馈的情况下，从输入到输出之间的电压放大倍数。它是衡量运算放大器性能的关键参数之一，在高精度应用中尤为关键。 为了准确测试这些特性值，电路设计的选择非常重要。例如双运放闭环、自测回路和三运放开环各有优劣之处，并且必须考虑到每个测试方案对其他测量指标的潜在影响以及它们在处理极端规格器件时的表现能力。此外，在噪声控制、电阻选型及反馈电流管理等方面都需要特别关注，以确保测试结果的准确性。 综上所述，全面评估运算放大器性能需要深入了解各项参数的意义及其相应的检测方法。随着技术的进步和新产品的不断推出，用于验证这些设备的技术手段也需要随之改进和完善。电路设计者与测试工程师应当熟悉并掌握上述提到的各种测试方案和技术细节，以确保满足日益增长的高性能需求。