低成本运算放大器建立时间测量技术

"使用采样保持方法建立运算放大器时间测定" 在现代电子技术中，运算放大器（OPAMPs）的性能参数越来越重要，尤其是在高速应用中，它们的建立时间成为一个关键指标。建立时间通常定义为从输入信号变化开始到输出达到最终稳定值的90%或更高程度所需的时间。对于高速运算放大器，这个时间尺度通常在纳秒级别，这样的短暂时间要求精确的测试方法。 传统的测试手段，如使用10比特模数转换器（ADC）的高速示波器，由于其分辨率限制（0.1%），往往难以准确测量如此快速的变化。此外，工作台测试往往需要额外的硬件设备，增加了成本和复杂性，使得在产品说明书中只能以模拟形式提供建立时间数据。 本文提出了一种基于采样保持方法的新型测量技术，旨在克服这些挑战。该方法依赖于波形生成器和采样保持电路的配合，以实现低成本且高效的建立时间测量。采样保持电路的作用是在特定时间点捕获输入信号的值，然后保持该值直到下一次采样，这样就可以在输入信号快速变化时冻结信号，便于测量。 在测试过程中，首先创建一个接近理想的步进输入信号。虽然实验室中无法直接生成理想的步进波形，但可以通过调整波形生成器来模拟接近理想的步进输入。考虑到实际设备的过阻尼或高阻尼特性，输出可能需要一段时间才能稳定在0.1%的终值范围内，甚至可能出现过冲和振铃。通过记录输入和输出的数据，可以分析并校正这些非理想效应。 平底脉冲生成器（FBPG）是这个方法中的关键组件，它能提供具有陡峭边沿的输入脉冲，有助于更准确地测量运算放大器的建立时间。当FBPG产生的下降沿作为运算放大器的输入时，其快速变化的特性能够更好地触发运算放大器的建立过程。 这种新的测量方法通过结合波形生成器和平底脉冲生成器，提供了对高速运算放大器建立时间的精确测量，降低了测试成本，提高了测试效率。这种方法的实施有助于工程师更全面地理解运算放大器的性能，特别是在高速应用中的瞬态响应，从而优化设计和选择合适的运算放大器元件。