集成运放参数测试系统:辅助运放法与DDS技术

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"运放参数测试系统通过单片机和FPGA控制,使用辅助运放测试法集成测量集成运放的多项参数,包括VIO、IIO、AVD、KCMR和BWG。系统利用DDS芯片AD9851与AGC电路生成扫频信号,继电器模块实现功能切换,LCD显示器提供清晰的测量结果显示。" 集成运放参数测试是电子工程领域中一项关键的技术,旨在精确评估运算放大器(运放)的性能。本系统依据GB3442-82国家标准,通过辅助运放测试法,整合了多种测量功能,旨在提高测试效率和精度。系统的核心是单片机和FPGA,它们负责控制继电器,以实现不同测试条件下的电路切换,同时结合D/A、A/D转换器以及检波模块,实现了信号合成、数据采集、处理和显示等一系列自动化操作。 该系统能够测量的运放参数包括: 1. 输入失调电压(VIO):这是衡量运放输入端在理想状态下应为零但实际存在的电压差异。 2. 输入失调电流(IIO):在没有输入信号时,运放输入端出现的不需要的电流。 3. 交流差模开环电压增益(AVD):表示运放对差模信号的放大能力。 4. 交流共模抑制比(KCMR):衡量运放抑制共模噪声的能力,是差模增益与共模增益的比值。 5. 单位增益带宽(BWG):运放在单位增益配置下能保持稳定增益的最大频率范围。 在方案选择上,系统采用了"被测器件-辅助运放"模式,这种方案既能满足GB3442-82的标准,又便于实现自动测试。辅助运放帮助将微小的电压和电流转换为易于测量的信号,提高了测试的准确性。同时,为了确保高精度,系统还考虑了抗干扰和滤波措施。 信号源部分,系统选择了DDS芯片AD9851,它能生成高精度的扫频信号,配合AGC(自动增益控制)电路确保信号的稳定。继电器模块则负责切换不同的测量功能。128*64的大屏LCD显示器提供了直观的人机交互界面,使得测试结果一目了然。 在设计过程中,系统针对模拟开关模块、检测信号源的稳定度、自动量程转换、微小参数测量的精度以及扫频信号的特性进行了深入的论证和优化,以确保测试的准确性和可靠性。通过对比定义法和辅助运放法,方案二被选定为主导方案,因为它能更好地适应自动测量的需求。 这个运放参数测试系统是一个集成了多种先进技术的综合测试平台,它不仅实现了对运放各项参数的精确测量,还提供了友好的用户界面和自动化操作,对于运放的研发和质量控制具有重要的实用价值。