常见问题解答

  • 现代运算放大器具有极高的开环增益和极低的失调,那么应该怎么测量呢?或者,这个问题不宜透露,需要严格保密?
  • 非常简单,绝对不用保密!

    在第一期RAQ专栏中,我赞扬了法国中部伊苏丹(Issoudun)的“La Cognette”饭店。最近我又在那里用餐,此后不久,我在可能是非洲最好的饭店——南非酒乡Franschhoek的“Le Quartier Français”饭店吃过饭。在这两个地方,我都有幸向厨师请教菜肴的做法,而他们都心甘情愿地和盘托出我希望得到的全部细节。平庸者遮遮掩掩,伟大者毫无保留。

    ADI公司是模拟技术领域的全球领导者。我们信奉的是“如果不能测量,则不是科学”1,并且,我们乐意分享产品参数的测量方法。

    在许多教科书中,都有一个关于运算放大器的示意图,其输入接地,闭环增益为1,000􀀎 10,000,连接着一个电压表,上面显示着被放大了1,000􂚶10,000倍的失调电压。只要谨慎小心的降低热电电压和偏置电路效应,上述方法是可行的,但是只能测量失调电压。

    另外有一种略微复杂的配置,增加了一个运算放大器,可以测量失调电压、偏置电流、开环增益、共模抑制(CMR)和电源抑制,只需对电路作出很小的改动,而且不需要使用低电平信号开关(可能导致噪声和误差)。添加两个电阻和两个电容后,即可测量交流参数。另外,无需为了高精度测量(比如,测量极小失调和极高增益)而选用高性能器件作为第二运算放大器。

    该电路的基本原理是,辅助运算放大器向受测器件(DUT)提供反馈,使该器件的输入处于特定的电位,以迫使辅助运算放大器输入端的差分电压为(或接近于)零。

    虽然读者要弄懂各种不同测量中的电路工作原理 会有一定困难,但幸运的是, “简单的运算放大 器测量(Simple Op Amp Measurements)”一文中提供了详细说明。

    1 在Robert A. Heinlein所著《穿越盛夏之门》(The Door into Summer)第九章,Twitchell博士说:“如果不能测量,则不是科学。”这是“如果是科学,则可以测量”这句话的倒序版。一般认为,这句话出自开尔文男爵(Lord Kelvin),但这只不过是对他实际所说(更接近Twitchell博士的看法)的蹩脚概括。“在物理科学中,学习任何学科的首要步骤是发现数字推理原理,找到测量 某些相关属性的实用方法。我经常说,如果你可以测量你所说的话,并用数字表示出来,则表明你有一定的了解;但是,如果你不能进行测量,不能用数字表示出来,则表明你了解的只是皮毛,难以令人满意;这可能是知识的开端,但你的思想还远没有达到可以称之为科学的程度,无论什么都是这样的。”[Popular Lectures &Addresses,第1卷,“Electrical Units of Measurement”,1883-05-03]







    更多信息

    《模拟对话》:
    简化运算放大器的测量

    应用笔记:
    AN-256: 精确测试运算放大器建立时间 (中文版pdf)

    RAQ:
    RF干扰(或如何在高级饭店获得免费午餐)(中文版pdf)

    技术文档:
    传感器信号调理——放大器 (英文版pdf)

    教材:
    MT-037: 运算放大器的输入失调电压 (pdf)

    MT-038: 运算放大器的输入偏置电流 (pdf)

    MT-046: 运算放大器的建立时间 (pdf)

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