运算放大器特性测试与仿真分析

"运算放大器测试" 本文档详细介绍了运算放大器的测试过程，特别是针对两级运放的特性参数进行了深入探讨。文档由哈利·李在爱达荷大学的EE415/515课程中提供，涵盖了直流特性、交流特性、瞬态特性和所使用的实验室测量设备。 **一、电路原理图** 电路采用两级运放设计，如图1所示，其中CCOMP为3pF，RCOMP为5K欧姆。这个配置允许对运算放大器的关键性能进行评估和比较，包括实际测量与HSpice模拟结果的对比。 **二、直流特性测量** 1. **输入偏置电压测量**：这是评估运算放大器输入端电压不平衡程度的重要指标，它影响到零输入时的输出电压。 2. **输入共模范围(CMR)测量**：CMR测量的是运放能处理的输入电压范围，而不导致输出失调。 3. **输出电压摆幅(SWG)测量**：确定运放能够提供的最大输出电压范围，这是决定其驱动能力的关键因素。 **三、交流特性测量** 1. **开环差分增益(AD)测量**：反映运放放大差分信号的能力，是评估其线性性能的关键参数。 2. **共模抑制比(CMRR)测量**：衡量运放抑制输入共模信号的能力，高CMRR意味着更好的信号纯度。 3. **电源抑制比(PSRR)测量**：表示运放对电源电压变化的敏感度，低PSRR意味着更稳定的输出。 4. **输出电阻(ROUT)测量**：表征运放作为电压源的内阻，影响其负载能力。 **四、瞬态特性测量** 1. **上升时间测量**：评估运放输出电压从一个极值到另一个极值的速度，即 slew rate，对高速应用至关重要。 2. **相位裕量测量**：用于分析运放的稳定性，相位裕量越大，系统越稳定。 **五、实验室测量设备** 文档还列举了进行这些测量所需的实验室设备，确保准确无误地获取运算放大器的各项性能数据。 **六、参考** 最后，提供了相关参考资料，供进一步学习和研究。 通过这些详尽的测试和分析，工程师可以全面了解运算放大器的性能，并据此选择适合特定应用的运放型号。这些测量方法和理解对于电子设计和故障排查具有重要价值。