1.輸入失調(diào)電壓vos
實(shí)際的線性集成電路的參數(shù)難于做到完全對稱,輸入電壓為零時的輸出電壓不等于零。通常把室溫(25℃)及標(biāo)準(zhǔn)電源電壓下的輸出電壓折算到輸入端的等效輸入電壓稱之為輸入失調(diào)電壓,常以vos表示。
測試電路圖1中r值應(yīng)盡可能小,如取幾十至幾百歐姆。rf為幾千歐。測量時,先將圖中的調(diào)零電位器rp2短路,接通電源,用毫伏表或萬用表測量輸出電壓vo,按下式求輸入端的失調(diào)電壓。
如取r = 51ω,rf = 5.1kω,則 。
2.輸入失調(diào)電流ios
輸入失調(diào)電流是指輸入信號為零時的兩輸入端的基極電流之差,即ios=ib1-ib2。顯然,由于存在ios,將使輸出端電平偏離零點(diǎn)。按測試電路圖2.9.2的測量步驟如下:
(1)閉合開關(guān)s,在低輸入電阻下,測出輸出電壓vo1。如前所述,這是由輸入失調(diào)電壓vos引起的輸出電壓。
圖1 測量vos的電路
圖2測量ios和vos的電路
(2)斷開s, 在高輸入電阻下,測出輸出電壓vo2。則由ios引起的附加的輸出電壓vo2- vo1乘以分壓比r/(r+rf),即r(vo2- vo1)/(r+rf)可近似地認(rèn)為是由ios在r1上產(chǎn)生的,因此
測量電路中r1值取大一些,以使(vo2- vo1)大些,便于測量。但r1過大則漂移大,輸出不穩(wěn)定,r1一般取10kω左右。
3.輸入偏置電流ib
輸入偏置電流ib是指輸入信號為零時,兩輸入端基極電流的平均值( )。測試電路如圖3所示。當(dāng)ib<1μa時,應(yīng)采用高靈敏度電流計(jì)。
圖3 測量ib電路
圖4交流開環(huán)、直流閉環(huán)的測量電路
4.開環(huán)電壓增益ao
開環(huán)電壓增益是指負(fù)載開路,并加上低頻(一般約200hz)信號電壓條件下測出的電壓增益。
這里介紹兩種測試方法:
(1)交流開環(huán)、直流閉環(huán)的測量法
其電路如圖4所示。電容cf對直流或緩慢的溫漂來說,等效開路,而對交流信號相當(dāng)于短路,因此對交流幾乎無反饋,如同開環(huán)狀態(tài)。rf為直流負(fù)反饋電阻,c為隔直流電容。一般vi很小,不易測量,故加入分壓器(r1、r2),這樣可得大的vi,便于測量。測出vo和vi′后,可按下式計(jì)算
對于ao>105以上高增益集成運(yùn)算放大器,頻帶較窄,測試信號頻率很低,則要求cf很大,故這種測量法不太適用于高增益運(yùn)算放大器。
圖5交流反饋測量電路
(2) 交流反饋測量法
圖5交流反饋測量電路
電路如圖5所示。通過rf、r2、r3的直流反饋,使輸出漂移小。通過rf、r1的交流反饋,使放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。引入分壓器 r2、r3 以提高輸入電壓測量準(zhǔn)確度。測出 vo和vi′,則開環(huán)放大倍數(shù)為
測量時,一般高增益放大器頻帶都很窄,測試頻率必須選在開環(huán)頻率特性的第一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)以下。
5.輸出電壓最大動態(tài)范圍
運(yùn)算放大器輸出電壓的最大動態(tài)范圍是指無失真條件下。所能達(dá)到的最大輸出幅度。測量電路如圖5所示。接入一定負(fù)載后,逐步加大輸人信號的幅度直到輸出波形開始產(chǎn)生頂部和底部削波失真時的輸出電壓峰峰值vop-p,該值即是運(yùn)放的最大動態(tài)范圍。動態(tài)范圍與外接負(fù)載大小有關(guān),如圖2.9.6所示。動態(tài)范圍還與電源電壓和頻率有關(guān)。
圖6 不同負(fù)載的輸出動態(tài)特性
6.頻率特性
測量開環(huán)頻率特性的電路見圖5。為了減小負(fù)反饋,從而使校正補(bǔ)償電容值減小,r1可以省略。開環(huán)頻率特性與校正電容大小關(guān)系很大,如圖7所示,校正電容越大,頻帶就越窄。
圖7不同校正電容的頻率特性
7.輸入電阻ri
輸入電阻是指開環(huán)狀態(tài)下,運(yùn)放中兩個差動輸入端之間的等效電阻。測量電路如圖8所示。測量時,先將圖中rp調(diào)到零(短路),加入輸入信號(200hz),測出vi1。然后調(diào)節(jié)rp使毫伏表指示下降到原來讀數(shù)的一半,則此時rp的電阻值就是輸入電阻ri與r1的并聯(lián)值。r1為已知,則
為了保證測量精確度,r1、r2至少要與ri同一數(shù)量級。
圖8測量輸入電阻的電路
8.輸出電阻ro
輸出電阻的測量電路如圖4所示。先將s打開,負(fù)載開路,輸入端加低頻信號電壓(200hz左右),獲得一定的輸出電壓vo1(以不失真為限)。然后合上s,測出帶負(fù)載時的輸出電壓vo2,則
另一種方法是合上s后,調(diào)節(jié)負(fù)載rl,使輸出電壓下降到原來值的一半,此時rl=ro。
圖9測量cmrr電路
9.共模抑制比cmrr
測量電路如圖9所示。d1、d2為箝位二極管。放大器接成閉環(huán),對于差模信號ad=rf/r1,對于共模信號ac=vo/vi,所以
測量電路中r1與r2、rf與rf′要求嚴(yán)格對稱相等,否則測量誤差大。