集成运算放大器的测试.doc

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1、实验七集成运算放大器参数的测试一．实验目的1．了解集成运算放大器的主要参数。2．通过实验，掌握集成运算放大器主要参数的测试方法。二．预习要求1．复习集成运算放大器的技术指标，主要参数的定义及测试方法。2．了解用示波器观察运算放大器传输特性的方法。3．了解输入失调电压UIO和输入失调电流IIO产生的原因。三．实验设备名称型号或规格数量示波器日立V—2521直流稳压电源JWD—21函数信号发生器GFG－8020G（或8016G）1晶体管毫伏表DA—161万用表YX—960TR或其它型号1四．实验内容及测试方法反映集成运算放大

2、器特性的参数主要有以下四大类：输入失调特性、开环特性、共模特性及输出瞬态特性。1．集成运算放大器的传输特性及输出电压的动态范围的测试运算放大器输出电压的动态范围是指在不失真条件下所能达到的最大幅度。为了测试方便，在一般情况下就用其输出电压的最大摆幅Uop-p当作运算放大器的最大动态范围。输出电压动态范围的测试电路如图1(a）所示。图中ui为100Hz正弦信号。当接入负载RL后，逐渐加大输入信号ui的幅值，直至示波器上显示的输出电压波形为最大不失真波形为止，此时的输出电压的峰峰值Uop-p就是运算放大器的最大摆幅。若将ui

3、输入到示波器的X轴，uo输入到示波器的Y轴，就可以利用示波器的X—Y显示，观察到运算放大器的传输特性，如图1(b)所示，并可测出Uop-p的大小。R1Rfuo+15V27UOP-PR2µA7416uo0uiui34-15V（a）运算放大器输出电压动态范围的测试电路（b）运算放大器的传输特性曲线图1（图中：R1=R2=1.2kW，Rf=20kW）Uop-p与负载电阻RL有关，对于不同的RL，Uop-p也不同。根据表1，改变负载电阻RL的阻值，记下不同RL时的Uop-p，并根据RL和Uop-p，求出运算放大器输出电流的最大摆

4、幅Iop-p=Uop-p/RL，填入表1中。表1RLUop-pIop-p=Uop-p/RLRL=¥RL=1kWRL=100W运算放大器的Uop-p除了与负载电阻RL有关外，还与电源电压以及输入信号的频率有关。随着电源电压的降低和信号频率的升高，Uop-p将降低。如果示波器显示出运算放大器的传输特性，即表明该放大器是好的，可以进一步测试运算放大器的其它几项参数。1．集成运算放大器的输入失调特性及其测试方法集成运算放大器的基本电路是差分放大器。由于电路的不对称性必将产生输入误差信号。这个误差信号限制了运算放大器所能放大的最小

5、信号，即限制了运算放大器的灵敏度。这种由于直流偏置不对称所引起的误差信号可以用输入失调电压UIO、输入偏置电流IB、输入失调电流IIO及它们的温度漂移来描述。（1）输入失调电压UIO的测试一个理想的运算放大器，当两输入端加上相同的直流电压或直接接地时，其输出端的直流电压应等于零。但由于电路参数的不对称性，输出电压并不为零，这种现象称为运算放大器的零点偏离或失调，为了使放大器的输出端电压回到零，必须在放大器的输入端加上一个电压来补偿这种失调。所加电压的大小称为该运算放大器的失调电压，用UIO表示。显然UIO越小，说明运算放

6、大器参数的对称性越好。分析表明，运算放大器的UIO主要取决于输入级差分对管Ube的对称性，UIO一般R1Rf为0.5~5mV。+15V失调电压的测试电路如图2所示。用27万用表（最好是数字万用表）测出其输出R1µA7416Uo电压Uo，则输入失调电压UIO可由下式计34算：Rf-15V（1）图2输入失调电压测试电路（2）输入失调电流的测试(图中：R1=100W，Rf=100kW)输入端偏置电流IB是指输出端为零电平时，两输入端基极电流的平均值，即：IB=（IB++IB-）∕2式中IB+为同相输入端基极电流，IB-为反相输

7、入端基极电流。当电路参数对称时，IB+=IB-。但实际电路中参数总有些不对称，其差值称为运算放大器的输入失调电流，用IIO表示：IIO=IB+-IB-显然，IIO的存在将使输出端零点偏离，信号源阻抗越高，失调电流的影响越严重。输入失调电流主要是由于构成差动输入级的两个三极管的b值不一致引起的。IIO一般为1nA~10mA，其值越小越好。失调电流的测试电路与图2相同。用万用表分别测量同相端3对地的电压U3及反相端2对地的电压U2，则输入失调电流IIO可由下式计算：（2）输入失调电压UIO和输入失调电流IIO称为运算放大器的

8、静态性能参数。1．运算放大器的开环特性及其测试方法反映运算放大器开环特性的参数主Rf要有：开环电压增益Auo、输入阻抗Ri、R3CR1+15V输出阻抗Ro及增益带宽积。信uiu'i27（1）开环电压增益Auo的测试号R2µA7416uo开环电压增益Auo是指运算放大器源34没有反馈时的差模电压增益，即运算放RP-15