集成运算放大器的好坏与参数的测试
集成运放有两个电源接线端+VCC和-VEE,但有不同的电源供给方式。对于不同的电源供给方式,对输入信号的要求是不同的。
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集成运算放大器(运放)的好坏判断及参数测试是电子电路调试中的重要环节,以下为具体方法和步骤:
一、好坏判断
-
外观检查
- 观察封装是否破损、引脚是否氧化或断裂。
- 检查是否有烧焦、鼓包或异味(可能因过压、过流导致损坏)。
-
静态测试(未通电)
- 用万用表二极管档测量电源引脚(V+、V-)对地(GND)的电阻:
- 正常情况:正向电阻较大(几百Ω至kΩ级),反向电阻无穷大。
- 若电阻接近0Ω或异常低,可能内部短路。
- 用万用表二极管档测量电源引脚(V+、V-)对地(GND)的电阻:
-
上电测试(基本功能)
- 搭建电压跟随器电路(输出接反相输入),输入与输出应相等(误差在失调电压范围内)。
- 若输入正常但输出异常(如饱和到电源电压或无输出),可能运放损坏。
二、关键参数测试
1. 输入失调电压(Vos)
- 电路:运放接成闭环(如反相放大,增益≥100),输入端接地。
- 方法:测量输出电压 ( V{out} ),计算 ( V{os} = \frac{V_{out}}{增益} )。
- 正常范围:典型值在μV~mV级(如LM741约1~5mV)。
2. 输入偏置电流(Ib)
- 电路:输入端通过大电阻(如1MΩ)接地,输出接电压跟随器。
- 方法:测量输入引脚电压 ( V ),计算 ( I_b = \frac{V}{R} )。
- 典型值:nA~μA级(如JFET输入型运放低至pA级)。
3. 共模抑制比(CMRR)
- 电路:运放接成单位增益跟随器,输入共模电压 ( V_{CM} )。
- 方法:测量输出电压变化 ( \Delta V{out} ),计算 ( CMRR = 20 \log \left( \frac{V{CM}}{\Delta V_{out}} \right) )。
- 典型值:80~120 dB。
4. 开环增益(Aol)
- 电路:运放接成开环,输入低频小信号(如1kHz)。
- 方法:测量输入差分电压 ( V{in} ) 和输出 ( V{out} ),计算 ( Aol = \frac{V{out}}{V{in}} )。
- 典型值:10⁵~10⁶(100~120 dB)。
5. 带宽(GBW)
- 电路:运放接成反相放大(增益=1),输入正弦信号。
- 方法:逐步提高输入频率,当输出幅度下降3dB时对应频率即为带宽。
- 典型值:MHz级(如LM741约1MHz)。
6. 压摆率(Slew Rate)
- 电路:输入大幅值方波(如±10V),测量输出波形上升时间。
- 方法:( SR = \frac{\Delta V}{\Delta t} )(如LM741约0.5V/μs)。
三、工具与注意事项
-
所需仪器:
- 万用表、示波器、信号发生器、直流稳压电源。
- 必要时使用专用测试电路(如失调电压测试板)。
-
注意事项:
- 测试时确保供电电压符合规格(避免过压)。
- 防止静电(ESD)损坏高精度运放。
- 高温或低温环境下需考虑温漂影响。
通过以上方法可全面评估集成运放的性能状态,判断其是否正常工作或是否符合设计需求。
运算放大器测试基础:测试运算放大器需要稳定的测试环路
。使用 100kΩ 电阻器可将噪声降低至 27μVp-p。因此,降低电阻器值可降低噪声,但被测量器件输出端的寄生电阻器负载随后会更明显。 电压失调 VOS 测试是测量运算放大器大多数其它 DC 技术
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