簡(jiǎn)易夾具靜態(tài)測試可編程增益放大器的分析

　 具有數字增益開(kāi)關(guān)的儀表放大器具有顯著(zhù)優(yōu)勢，例如節約電路板空間、由于減少焊點(diǎn)而提高可靠性以及降低總成本等。這些重要特性的根源在于增益調整網(wǎng)絡(luò )是單片IC的必要組成部分。該特點(diǎn)使得這些IC放大器對雜散電磁場(chǎng)的敏感性要低得多，這是因為內部電阻器區域在先前使用的離散式增益調整電阻器中可忽略不計。此外，塑料封裝和芯片的相對電容率值應該高于空氣的相對電容率值。因此，進(jìn)入芯片的任何雜散場(chǎng)中的電子元件磁場(chǎng)強度都應比周?chē)拇艌?chǎng)強度低。

　　由于無(wú)法直接觸及增益調整電路，所以需要在黑盒子里安置一個(gè)數字可編程增益放大器。但是，圖1中的簡(jiǎn)易夾具有助于評估這些IC的一些靜態(tài)特性。這個(gè)夾具是由AnalogDevices公司的10VREF01基準電壓電池、IC1、較老但仍舊適用的行業(yè)標準，以及一個(gè)高精度固定電阻分壓器組成。這些組件提供了一個(gè)毫伏范圍內的輸出電壓。

　　將電阻分壓器的分壓比乘以所測試的可編程增益放大器的最大電壓增益會(huì )得到一個(gè)為1的值。該電路采用了最大容錯為0.1%的片式薄膜電阻器，在分壓器輸出中產(chǎn)生10.02mV的電壓。將DUT（被測設備）的兩個(gè)增益調整邏輯輸入設備和一個(gè)模擬裝置AD8253連接到短絞合導體上，以鍍金引腳終止。當斷開(kāi)這些引腳時(shí)，RF1和RF2迫使增益編程輸入A0和A1中的邏輯電平為低電平。若想在其中一個(gè)引腳上設置或兩個(gè)引腳上全部設置高電平，則應將它們插入相應的鍍金引腳中。兩個(gè)這樣的相應引腳以機械和電力方式互連，并保持在VS電位上。DUT采用A0和A1邏輯中二進(jìn)制值的全部排列（參考文獻1）。對應電壓增益為1、10、100和1000。

　　評估程序包括在電阻器連接到IC1輸出設備以及從該設備斷開(kāi)時(shí)，測量DUT的輸出電壓。這樣即可針對所有輸出增益獲得增益乘以10.02mV和0V的輸出電壓。由于輸入電壓偏移導致0V輸出電壓有一個(gè)非零值，乍看這個(gè)電壓值可能很高。但是，1mV輸入電壓偏移的分數乘以值為1000的增益所產(chǎn)生的輸出電壓都不到1V。

　　在計算各自增益值的10.02mV和0V輸出電壓差值時(shí)，您會(huì )覺(jué)得十分驚喜，因為這些值與10.02mV乘以增益的理想值相比，差別小于0.05%。利用這項測試，您可以證實(shí)激光調阻增益設置的精確度。R2相對較低的值確保了來(lái)自DUT的輸入偏置電流產(chǎn)生的額外輸入偏移誤差值低于3mV，而標準為0.5mV。因為在處理數十毫伏范圍和高電壓增益時(shí)，正確接地是必不可少的，必須在一個(gè)公共接點(diǎn)中將電源地線(xiàn)、數位地線(xiàn)和其他粗地線(xiàn)與纖細的信號地線(xiàn)相連。圖1用不同的斜線(xiàn)引向接地點(diǎn)說(shuō)明了這個(gè)方法。