運算放大器的簡(jiǎn)易測量

運算放大器是差分輸入、單端輸出的極高增益放大器，常用于高精度模擬電路，因此必須精確測量其性能。但在開(kāi)環(huán)測量中，其開(kāi)環(huán)增益可能高達107或更高，而拾取、雜散電流或塞貝克（熱電偶）效應可能會(huì )在放大器輸入端產(chǎn)生非常小的電壓，這樣誤差將難以避免。

　　通過(guò)使用伺服環(huán)路，可以大大簡(jiǎn)化測量過(guò)程，強制放大器輸入調零，使得待測放大器能夠測量自身的誤差。圖1顯示了一個(gè)運用該原理的多功能電路，它利用一個(gè)輔助運放作為積分器，來(lái)建立一個(gè)具有極高直流開(kāi)環(huán)增益的穩定環(huán)路。開(kāi)關(guān)為執行下面所述的各種測試提供了便利。

圖1. 基本運算放大器測量電路

　　圖1所示電路能夠將大部分測量誤差降至最低，支持精確測量大量直流和少量交流參數。附加的“輔助”運算放大器無(wú)需具有比待測運算放大器更好的性能，其直流開(kāi)環(huán)增益最好能達到106或更高。如果待測器件（DUT）的失調電壓可能超過(guò)幾mV，則輔助運放應采用±15 V電源供電（如果DUT的輸入失調電壓可能超過(guò)10 mV，則需要減小99.9 kΩ電阻R3的阻值。）

　　DUT的電源電壓+V和–V幅度相等、極性相反?？傠娫措妷豪硭斎皇? × V。該電路使用對稱(chēng)電源，即使“單電源”運放也是如此，因為系統的地以電源的中間電壓為參考。

　　作為積分器的輔助放大器在直流時(shí)配置為開(kāi)環(huán)（最高增益），但其輸入電阻和反饋電容將其帶寬限制為幾Hz。這意味著(zhù)，DUT輸出端的直流電壓被輔助放大器以最高增益放大，并通過(guò)一個(gè)1000:1衰減器施加于DUT的同相輸入端。負反饋將DUT輸出驅動(dòng)至地電位。（事實(shí)上，實(shí)際電壓是輔助放大器的失調電壓，更精確地說(shuō)是該失調電壓加上輔助放大器的偏置電流在100 kΩ電阻上引起的壓降，但它非常接近地電位，因此無(wú)關(guān)緊要，特別是考慮到測量期間此點(diǎn)的電壓變化不大可能超過(guò)幾mV）。

　　測試點(diǎn)TP1上的電壓是施加于DUT輸入端的校正電壓（與誤差在幅度上相等）的1000倍，約為數十mV或更大，因此可以相當輕松地進(jìn)行測量。

　　理想運算放大器的失調電壓（Vos）為0，即當兩個(gè)輸入端連在一起并保持中間電源電壓時(shí)，輸出電壓同樣為中間電源電壓?，F實(shí)中的運算放大器則具有幾微伏到幾毫伏不等的失調電壓，因此必須將此范圍內的電壓施加于輸入端，使輸出處于中間電位。