能處理寬電壓范圍的快速穩定的微微安培計電路

對模擬開(kāi)關(guān)、多路復用器、運算放大器和其它IC的評估是對IC測試工程師提出的挑戰。典型的測試需要把測試電壓或強制電壓施加到器件的輸入端，并測量導致的任何泄漏電流和偏移電流，這經(jīng)常是在1pA或更低的級別進(jìn)行的。圖1、圖2、圖3 中的低功耗測量電路與緩慢而昂貴的商品化自動(dòng)測試儀形成了鮮明對比，這種電路能強制很寬的測試電壓范圍并提供快速穩定，使器件測試吞吐速度達到最高。表面貼裝元件的廣泛使用使它的印制電路板空間要求降到了最低，并使多個(gè)測量電路的封裝能靠近測試夾具。

　　該電路包含強制電壓緩沖器/放大器、浮動(dòng)軌電源、IVC（電流至電壓轉換器）。向待測器件施加強制電壓會(huì )引發(fā)泄漏電流，電路把該泄漏電流轉換成與它成比例的輸出電壓。在常規IVC中，待測電流在分流電阻器兩端形成電壓。IVC使用一種反饋安培計拓撲，其中的運算放大器IC₁是Analog Devices 公司的 AD795，它把未知電流從反饋電流中減去，并提供與未知電流成比例的輸出電壓（圖1）。

　　在該設計中，輸入端的直流電阻主要包含R₂和IC₁的有效輸入電阻，在直流電下略大于100Ω。在電源線(xiàn)路的50Hz ~ 300Hz范圍的頻率下，電路的交流阻抗平均值約為10 kΩ，即典型分流電阻IVC的輸入電阻（約為10MΩ）的千分之一。電路的 100MΩ反饋電阻器R₁提供的電流至電壓轉換比率是分流轉換比率的10倍。該設計的穩定速度比分流轉換器快得多，并且能在電源線(xiàn)路頻率下提供良好的干擾抑制。在測試運算放大器的輸入電流時(shí)，它還減弱了不需要的分壓效應。

　　R₁產(chǎn)生的電流至電壓轉換比率為 100mV/pA。放大器IC₂是 AD795，提供大小為10的額外電壓增益，從而把比率提高到1mV/pA，并減小了差分放大器IC₃的CMRR（共模抑制比）引入的誤差影響。差分放大器IC₃是OP1177，把強制電壓從IVC的輸出電壓中減去，并提供接地參考輸出信號。

　　一對背對背的BAV199二極管D_1A和D_1B把高電流分流到強制電壓放大器 IC₄及其保護性保險絲F₁，由此保護IC₁不受電壓過(guò)載的損害。當強制電壓迅速從一個(gè)值轉換到另一個(gè)值時(shí)，這些二極管在高轉換率間隔期間提供高驅動(dòng)電流，由此極大改善 IVC 的穩定時(shí)間。

　　一個(gè)得到輕微補償、增益為3的高壓OPA551放大器IC₄依靠

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