电子科大微固学院集成运算放大器参数的测试实验报告

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1、电子科技大学微电子与固体电子学院标准实验报告课程名称：集成电路原理实验名称：集成运算放大器参数的测试学生姓名：xxxxx学号：xxxxxxxxxxxx指导教师：于奇一、实验室名称：微电子技术实验室二、实验项目名称：集成运算放大器参数的测试三、实验地点：211大楼3楼房间四、实验目的：（1）了解集成电路测试的常用仪器仪表使用方法及注意事项。（2）学习集成运算放大器主要参数的测试原理，掌握这些主要参数的测试方法。五、实验学时：4六、实验原理：运算放大器符号如图1所示，有两个输入端。一个是反相输入端用“-”表示，另一个是同相输入端用“+”表示。可以是单端输入，也可是双端输入。若把输入信号接在“-

2、”输入端，而“+”端接地，或通过电阻接地，则输出信号与输入信号反相，反之则同相。若两个输入端同时输入信号电压为V-和V+时，其差动输入信号为VID=V--V+。开环输出电压V0=AVOVID。AVO为开环电压放大倍数。运算放大器在实际使用中，为了改善电路的性能，在输入端和输出端之间总是接有不同的反馈网络。通常是接在输出端和反相输入端之间。图1运算放大器符号1、开环电压增益开环电压增益是指放大器在无反馈时的差模电压增益，其值为输出端电压变化量DV0和输入电压变化量由于AV0很大，输入信号VI很小，加之输入电压与输出电压之间有相位差，从而引人了较大的测试误差，实际测试中难以实现。测试开环电压

3、增益时，都采用交流开环，直流闭环的方法。测试原理如图所示：直流通过RF实现全反馈，放大器的直流增益很小，故输入直流电平十分稳定，不需进行零点调节。取CF足够大，以满足RF>>l/wCF，使放大器的反相端交流接地，以保证交流开环的目的。这样只要测得交流信号电压vS和vo，就能得到在讯号频率固定的条件下，增加输入信号电压幅度，使输出端获得最大无失真的波形。保持输入电压不变，增加输入电压频率，当输出电压的幅值降低到低频率值的0.707倍，此时频率为开环带宽。2．输入失调电压VIO由于运放电路参数的不对称，使得两个输入端都接地时，输出电压不为零，称为放大器的失调。为了使输出电压回到零，就必须在输入

4、端加上一个纠偏电压来补偿这种失调，这个所加的纠偏电压就叫运算放大器的输入失调电压，用VIO表示。故VIO的定义为使输出电压为零在两输入端之间需加有的直流补偿电压。输入失调电压的测量原理如图4所示。图中直流电路通过RI和RF接成闭合环路。通常RI的取值不超过100W,RF》RI，这时若测得输出电压为Vo1，就可推算出输入端的失调电压为3、共模抑制比kCMR运放应对共模信号有很强的抑制能力。表征这种能力的参数叫共模抑制比，用kCMR表示。它定义为差模电压增益AVD和共模电压增益AVC之比，即图5共模抑制比测试原理图测试原理如图5所示。由于RF》RI,该闭环电路对差模信号的增益。共模信号的增益因

5、此，只要从电路上测出VO和VS，即可求出共模抑制比kCMR的大小往往与频率有关，同时也与输入信号大小和波形有关。测量的频率不宜太高，信号不宜太大。4、电压转换速率SR的测试电压转换速率SR定义为运放在单位增益状态下，在运放输入端送入规定的大信号阶跃脉冲电压时，输出电压随时间的最大变化率。图6电压转换速率侧试原理图SR的测试原理如图6（a）所示。测试时取RI=RF，在输入端送入脉冲电压，从输出端见到输出波形，如图6(b）所示。这时可以规定过冲量的输出脉冲电压上升沿（下降沿）的恒定变化率区间内，取输出电压幅度DV0和对应的时间Dt，然后由计算公式求出通常上升过程和下降过程不同，故应分别测出SR

6、+和SR-。5，增益带宽积这是用来简单衡量放大器的性能的一个参数。这个参数表示增益和带宽的乘积。按照放大器的定义，这个乘积是一定的。测试电路图同上述压摆率测试，将输入的方波信号换成正弦信号，不断增大输入信号频率使放大倍数为原来的0.707AU倍，从示波器读出此时的频率值f，则增益带宽积AU*f七、实验内容：1．开环电压增益测量。2．输入失调电压测量。3．共模抑制比测量。4．压摆率测量。5．增益带宽积测量。八、实验步骤以下图所示的电路进行参数测试，步骤如下：运算放大器参数测试电路1、测试运放的开环特性参数用图(a）电路。测试时将K2接输入信号，K1接电容。K3、K4根据需要可接入RL和CL。

7、参照实验原理进行各个参数的测试。2、测试大信号脉冲参数也采用图(a）的电路。测试时将K2接电阻，K1接脉冲信号源，RI根据需要选取，从输入和输出脉冲波形中读取各个有关脉冲的参数。测试时可利用K3和K4接入负载RL和CL以观察RL和CL对脉冲参数的影响。3、测试失调特性参数和共模特性参数都采用图(b）的电路。图中的AT为被测电路，A为辅助电路。若采用单电路测试方法，可将K6和K7断开，K5闭合。变换开关位置，即可测试各个参