CN101995519B - 运算放大器共模输入阻抗测试装置及测试方法 - Google Patents

运算放大器共模输入阻抗测试装置及测试方法 Download PDF

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Abstract

运算放大器共模输入阻抗测试装置及测试方法，该装置包括由电阻和开关并联的电路，该并联电路的一端串联有交流信号源。测试时取阻值与待测运算放大器共模输入阻抗设计值同一数量级或低一数量级的电阻，将该电阻与开关组成并联电路，将交流信号源、并联电路、待测运算放大器依次相接，闭合或断开开关，分别测得该运算放大器的输出电压VL1和VL2；通过公式计算得到该运算放大器的输入电阻，再根据该输入电阻计算得到待测运算放大器的共模输入阻抗。本发明方法能对运算放大器的大阻值共模输入阻抗进行测试，精确显示运算放大器的性能。

Description

运算放大器共模输入阻抗测试装置及测试方法
技术领域
本发明属于半导体测试技术领域，涉及一种运算放大器共模输入阻抗测试装置，本发明还涉及利用该测试装置测试运算放大器共模输入阻抗的方法。
背景技术
运算放大器共模输入阻抗是衡量运算放大器性能的一个十分重要的参数，特别是高精度运算放大器，其共模输入阻抗往往达到几百GΩ。这么大的阻值，很难进行测试，一般仅列为参考参数，并不进行测试。而目前也没有测试运算放大器共模输入阻抗的有效方法。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种运算放大器共模输入阻抗测试装置，对运算放大器的大阻值共模输入阻抗进行测试，精确显示运算放大器的性能。
本发明的另一目的是提供一种利用上述测试装置对运算放大器共模输入阻抗进行测试的方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，运算放大器共模输入阻抗测试装置，包括由电阻2和开关3组成的并联电路，该并联电路的一端串联有交流信号源1。
交流信号源1采用AFG3021。
本发明所采用的另一技术方案是，一种利用上述测试装置测试运算放大器共模输入阻抗的方法，具体按以下步骤进行：
步骤1：根据待测运算放大器4共模输入阻抗的设计值，取阻值与待测运算放大器4共模输入阻抗设计值同一数量级或低一数量级的电阻2，将该电阻2与开关3并联组成并联电路，将交流信号源1、该并联电路、待测运算放大器4依次相连接；
步骤2：采用电压表在下述情况下分别测试待测运算放大器4输出端的输出电压：
1）当开关3闭合时，测得待测运算放大器4输出端的输出电压VL1；
2）当开关3断开时，测得待测运算放大器4输出端的输出电压VL2；
步骤3：根据步骤2测得的待测运算放大器4输出端的输出电压VL1和输出电压VL2，通过下式计算运算放大器4的输入电阻r sr ：
Figure 511273DEST_PATH_IMAGE001
                                  
式中，R为电阻2的阻值。
步骤4：采用现有方法测得待测运算放大器4的开环增益Ko和差模输入电阻rd；
步骤5：根据步骤3计算得到的待测运算放大器4的输入电阻r sr 和步骤4测得的待测运算放大器4的开环增益Ko及差模输入电阻rd，通过公式
Figure 428413DEST_PATH_IMAGE002
计算得到待测运算放大器4的共模输入阻抗rc。
所述步骤2中的电压表采用34401A六位半高精度数字电压表。
本发明测试方法提供了一种半导体器件技术参数的测试方法，给使用者和生产者增加检测器件的内容和方法，增强了对器件的监测能力，提高了器件的可靠性。
附图说明
图1是同相比例运算放大器输入电阻的等效电路图。
图2是本发明测试装置的结构示意图。
图3是采用本发明测试装置对运算放大器共模输入阻抗进行测试时原理图。
图中，1.交流信号源，2.电阻，3.开关，4.待测运算放大器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明测试方法通过间接测试，实现对运算放大器共模输入阻抗的测试。运算放大器只有在做同相应用时，才能反映其共模输入特性。当运算放大器具有理想特性时，输入电阻无疑为无穷大；但当运算放大器特性不理想时，输入电阻就是一个有限值。
如图1所示，同相比例运算放大器输入电阻的等效电路图，图中，rd代表同相比例运算放大器的差分输入电阻；rc代表同相比例运算放大器的共模输入电阻；ko代表同相比例运算放大器的直流开环增益。
假设同相端对地的等效电阻为r，则该同相比例运算放大器的输入电阻r sr 可表达为：
r sr =Rp+（r c //r）
式中，Rp为外接电阻的阻值；rc为同相比例运算放大器的共模输入电阻；r为同相端对地的等效电阻阻值。
由图1所示的电路可推导出：
Figure 208150DEST_PATH_IMAGE003
通常，
Figure 665676DEST_PATH_IMAGE004
>>
Figure 480049DEST_PATH_IMAGE005
，
Figure 302511DEST_PATH_IMAGE006
>>
Figure 830761DEST_PATH_IMAGE008
，K o F>>1 （F为反馈系数）；
    故，r≈KoF
Figure 499640DEST_PATH_IMAGE007
。
∴   
Figure 493004DEST_PATH_IMAGE009
上式中，r c //K o Fr d >>R p ，故R p 可略去不计。
最后得   
Figure 811115DEST_PATH_IMAGE010
假设，F=1
则，  
Figure 548127DEST_PATH_IMAGE011
很明显，Ko为开环增益，rd为差模输入电阻，都是很容易测得的参数，只要测出
Figure 71512DEST_PATH_IMAGE012
，就可以计算出，为此，本发明提供了一种用于测试运算放大器共模输入阻抗的装置，该装置如图2所示，包括并联的电阻2和开关3，电阻2与开关3组成并联电路，该并联电路的一端串联有与交流信号源1。交流信号源1采用AFG3021。
测试不同待测运算放大器4的共模输入阻抗时，应选不同阻值的电阻。
本发明还提供了一种利用上述测试装置测量运算放大器共模输入阻抗的方法，具体按以下步骤进行：
步骤1：根据待测运算放大器4的共模输入阻抗的设计值，选择阻值与待测运算放大器4的共模输入阻抗设计值相当的电阻2，电阻2的阻值与待测运算放大器4共模输入阻抗的设计值为同一数量级或低一数量级，如图3所示，将待测运算放大器4与测试装置相连接，即将待测运算放大器4与测试装置中并联电路的另一端串联；
步骤2：接通电源，采用六位半高精度数字电压表34401A在下述情况下分别测试待测运算放大器4输出端的输出电压：
1）当开关3闭合时，测试得到待测运算放大器4输出端的输出电压VL1；
2）当开关3断开时，测试得到待测运算放大器4输出端的输出电压VL2；
步骤3：根据步骤2得到的待测运算放大器4输出端的输出电压VL1和输出电压VL2，通过下式计算运算放大器4的输入电阻r sr ：
Figure 805299DEST_PATH_IMAGE013
                                  
式中，R为电阻2的阻值。
步骤4：采用现有方法测得待测运算放大器4的开环增益Ko和差模输入电阻rd；
步骤5：根据步骤3得到的待测运算放大器4的输入电阻r sr 和步骤4测得的待测运算放大器4的开环增益Ko及差模输入电阻rd，通过公式
Figure 80422DEST_PATH_IMAGE014
计算得到待测运算放大器4共模输入阻抗rc。
实施例
参考运算放大器op07共模输入阻抗的设计值，选取阻值与该运算放大器共模输入阻抗设计值同一数量级的电阻2，将选定的电阻2与开关3并联组成并联电路，将交流信号源1、该并联电路和运算放大器op07依次串联，接通电源，闭合开关3，用六位半高精度数字电压表34401A测得运算放大器op07输出端的输出电压VL1；然后，断开开关3，用六位半高精度数字电压表34401A测得运算放大器op07输出端的输出电压VL2；通过公式
Figure 723893DEST_PATH_IMAGE015
计算得到运算放大器op07的输入电阻r sr 。
采用现有方法测得运算放大器op07的开环增益Ko和差模输入电阻rd，再根据
Figure 121377DEST_PATH_IMAGE016
计算得到运算放大器op07的共模输入阻抗为130GΩ左右，而运算放大器op07共模输入阻抗的典型值在200GΩ左右，说明本发明方法切实可行。 

Claims (4)

1.运算放大器共模输入阻抗测试装置，其特征在于，包括由电阻（2）和开关（3）组成的并联电路，该并联电路的一端串联有交流信号源（1）；用该测试装置测试运算放大器共模输入阻抗时：根据待测运算放大器（4）共模输入阻抗的设计值，取阻值与待测运算放大器（4）共模输入阻抗设计值同一数量级或低一数量级的电阻（2），将该电阻（2）与开关（3）并联组成并联电路，将交流信号源（1）、该并联电路、待测运算放大器（4）依次相连接；
采用电压表在下述情况下分别测试待测运算放大器（4）输出端的输出电压：
1）闭合开关（3），测得待测运算放大器（4）输出端的输出电压VL1；
2）断开开关（3），测得待测运算放大器（4）输出端的输出电压VL2；
根据测得的待测运算放大器（4）输出端的输出电压VL1和输出电压VL2，通过下式计算运算放大器（4）的输入电阻rsr：
                                                                                
Figure 455755DEST_PATH_IMAGE001
 
式中，R为电阻（2）的阻值。
然后，采用现有方法测得待测运算放大器（4）的开环增益Ko和差模输入电阻rd；
再根据计算得到的待测运算放大器（4）的输入电阻rsr和测得的待测运算放大器（4）的开环增益Ko及差模输入电阻rd，通过公式 计算得到待测运算放大器（4）的共模输入阻抗rc。
2.按照权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述的交流信号源（1）采用AFG3021。
3.一种利用权利要求1所述测试装置测试运算放大器共模输入阻抗的方法，其特征在于，该方法具体按以下步骤进行：
步骤1：根据待测运算放大器（4）共模输入阻抗的设计值，取阻值与待测运算放大器（4）共模输入阻抗设计值同一数量级或低一数量级的电阻（2），将该电阻（2）与开关（3）并联组成并联电路，将交流信号源（1）、该并联电路、待测运算放大器（4）依次相连接；
步骤2：采用电压表在下述情况下分别测试待测运算放大器（4）输出端的输出电压：
1）当开关（3）闭合时，测得待测运算放大器（4）输出端的输出电压VL1；
2）当开关（3）断开时，测得待测运算放大器（4）输出端的输出电压VL2；
步骤3：根据步骤2测得的待测运算放大器（4）输出端的输出电压VL1和输出电压VL2，通过下式计算运算放大器（4）的输入电阻r sr ：
Figure 665336DEST_PATH_IMAGE001
式中，R为电阻（2）的阻值；
步骤4：采用现有方法测得待测运算放大器（4）的开环增益Ko和差模输入电阻rd；
步骤5：根据步骤3计算得到的待测运算放大器（4）的输入电阻r sr 和步骤4测得的待测运算放大器（4）的开环增益Ko及差模输入电阻rd，通过公式
Figure 929876DEST_PATH_IMAGE002
计算得到待测运算放大器（4）的共模输入阻抗rc。
4.按照权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述步骤2中的电压表采用34401A六位半高精度数字电压表。
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CN102707150A (zh) * 2012-05-23 2012-10-03 北京理工大学 双电阻测量信号放大器输出电阻抗的方法及装置
CN105652180A (zh) * 2014-12-04 2016-06-08 上海精密计量测试研究所 基于flex的平衡调制解调器测试电路
CN105092980B (zh) * 2015-07-17 2017-10-24 北京控制工程研究所 一种输入输出阻抗智能化测试方法
CN108152776A (zh) * 2017-11-23 2018-06-12 北京无线电计量测试研究所 一种便携式数字表特性测量装置
CN110133403B (zh) * 2019-05-15 2023-04-18 西北核技术研究院 一种适用于辐射环境的运算放大器在线测试电路及方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4825148A (en) * 1987-12-18 1989-04-25 Trw Inc. Resistance measurement circuit and method
CN1308694C (zh) * 2005-11-03 2007-04-04 北京科技大学 一种电阻的测量方法及测量装置
CN101426325B (zh) * 2008-10-11 2012-06-27 天水华天微电子股份有限公司 隔离型开关电源电路输出电压外部控制电路

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