【电子行业标准(SJ)】 半导体集成电路 运算(电压)放大器测试方法的基本原理

UDC621.375.049.774:621.317.08GB
中华人民共和国国家标准
GB3442--86
降为SJ/T10738-96
半导体集成电路运算（电压）放大器测试方法的基本原理
General principles of measuring methodsof operational (voltage) amplifiers forsemiconductor integrated circuits1986-08-28发布
国家标准局
IKNKca
1987-07-01实施
1总的要求·
2参数测试
2.1输人失调电压Vo
2.2输入失调电压温度系数αvio2.3输人失调电流I1o
2.4输人失调电流温度系数atro
2.5输人偏置电流IB
2.6静态功耗PD.
2.7开环电压增益AvD
2.8共模抑制比KcMR
2.9输出电压转换速率.SR
建立时间tset：
电源电压抑制比KsvR
开环差模输人电阻RD
开环输出电阻Ros
输出峰-峰电压Vopp
最大共模输人电压VicM
最大差模输人电压VIDM
最大输出电流1oM
输入偏置电流温度系数aIB
输出短路电流Ias
通道分离度CSR...
等效输人噪声电压V
响应时间ttot，td，t.，tf，trip.....开环带宽fBw.
全功率带宽fBwp
增益带宽乘积G·BW.
单位增益带宽fBWG
附录Abzxz.net
图形符号
YYKAONYKCa
（2）
（2）
（7）
(26）
中华人民共和国国家标准
半导体集成电路运算（电压）放大器测试方法的基本原理
General principles of measuring methodsof operational(voltage)amplifiersfor semiconductorintegrated circuitsUDC621.375.049
774:621.317
GB3442—86
代替GB3442-82
本标准规定了半导体集成电路运算（电压）放大器（以下简称器件）电参数测试方法的基本原理。1总的要求
1.1若无特殊说明，测试期间，环境或参考点温度偏离规定值的范围应符合器件详细规范的规定。1.2测试期间，应避免外界干扰对测试精度的影响。测试设备引起的测试误差应符合器件详细规范的规定。
1.3测试期间，施于被测器件的电源的内阻在讯号频率下应基本为零，电源电压的偏差应在规定值的土1%以内。施于被测器件的其他参量的精度应符合器件详细规范的规定。1.4在被测器件线性工作区测试时，交流小讯号幅度的逐渐减小，不应引起参数值的变化。.1.5被测器件与测试系统连接或断开时，不应超过器件的使用极限条件。1.6若有要求时，应按器件详细规范规定的顺序接通电源。1.7测试期间，被测器件应连接器件详细规范规定的辅助电路和补偿网络。1.8测试期间，被测器件应避免出现自激现象。1.9若电参数值是由几步测试的结果经计算而确定时，这些测试的时间间隔应尽可能短。1.10采用辅助放大器（A）与被测器件（DUT）构成闭合环路的方法测试时，基本测试原理图如图1所示。
国家标准局1986-08-28发布
YYKAONYKCa
1987-07-01实施
辅助放大器应满足下列要求：
a.开环增益大于60dB；
GB3442-86
b输人失调电流和输人偏置电流应很小：c.动态范围足够大。
环路元件满足下列要求：
满足下列表达式
R-lRVIo,
RosRpRp
R,>>RL。
其中，IB是被测器件的输入偏置电流，Vio是被测器件的输人失调电压：RD是被测器件的开环差模输入电阻：Ros是辅助放大器的开环输出电阻。b.Re/R值决定了测试精度，但须保证辅助放大器在线性区工作。1.11对于MOS器件，测试期间测试设备或操作者应避免因静电感应而引起器件失效。2参数测试
2.1输入失调电压Vio
2.1.1定义
使输出电压为零（或规定值）时，两输人端间所加的直流补偿电压。2.1.2测试原理图
Vio的测试原理如图2所示。
2.1.3测试条件
测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定。a.环境温度；
YYKAONTKa
电源电压：
参考电压；
环路条件；
补偿网络及辅助电路。
GB3442-86
.2.1.4测试程序
2.1.4.1在规定的环境温度下，将被测器件接人测试系统中。2.1.4.2电源端施加规定的电压。2.1.4.3开关K置“地”（或规定的参考电压）。2.1.4.4在辅助放大器A的输出端测得电压K。。由下式计算求出o：
2.1.5注意事项
RI、RF应满足下列要求：
R. RE-) <ReVhoVopp。
其中，lo是被测器件的输人失调电流；Vopp是辅助放大器的输出峰-峰电压。b。Rt和Re的精度决定了测试精度。2.2输入失调电压温度系数ay10
2.2.1定义
在规定的工作温度范围内，单位温度变化所引起的输入失调电压的变化率。2.2.2测试原理图
αvio的测试原理如图3所示。
2.2.3测试条件
测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定。a：环境温度：
b.电源电压：
参多电压：
YYKAONTKa
d.环路条件，
e。补偿网络及辅助电路。
2.2.4测试程序
GB3442--86
2.2.4.1在环境温度TA=25℃下，按本标准2.1.4的规定测得V101。2.2.4.2将环境温度改至规定的数值TA（min），按本标准2.1.4的规定测得V102。由下式计算求出avio(-)：
Vio2-Vro1
avi o(-)=
TA-TA(min)
2.2.4.3将环境温度改至规定的数值TA（max），按本标准2.1.4的规定测得V103由下式计算求出avo(+)
avio(+)
2.2.5注意事项
同本标准2.1.5。
2.3输入失调电流l10
2.3.1定义
Vi03-Vro1
TA(max)-TA
使输出电压为零（或规定值）时，流入两输人端的电流之差。2.3.2测试原理图
Ho的测试原理如图4所示。
2.3.3测试条件
测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定。a.环境温度，
电源电压；
参考电压，
环路条件：
补偿网络及辅助电路。
2.3.4测试程序
2.3.4.1在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。2.3.4.2电源端施加规定的电压。2.3.4.3开关K置“地”（或规定的参考电压）。2.3.4.4开关K，、K2闭合，在辅助放大器A的输出端测得电压VL0。4
YYKAONTKa
GB3442—86
-2.3.4.5开关K，、K2断开，在辅助放大器A的输出端测得电压VL1。由下式计算求出Iro:：
2.3.5注意事项
R、RI、RF应满足下列要求：
a. Ito·R>>Vto!
o·（R+Rr
b。R、R和R的精度决定了测试精度。2.4输入失调电流温度系数a10
2.4.1定义
在规定的工作温度范围内，单位温度变化所引起的输人失调电流的变化率。2.4.2测试原理图
αlo的测试原理如图5所示。
2.4.3测试条件
测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定。环境温度；
电源电压，
参考电压：
环路条件；
补偿网络及辅助电路。
2.4.4测试程序
在环境温度TA=25℃下，按本标准2.3.4的规定测得I101。2.4.4.1
2将环境温度改至规定的数值TA（min），按本标准2.3.4的规定测得I102。2.4.4.2
由下式计算求出atio(-)：
ajto(-）=
02-lron
TA-TA(min)
2.4.4.3将环境温度改至规定的数值TA（max），按本标准2.3.4的规定测得l13。由下式计算求出auo(+)：
YYKAONYKCa
2.4.5注意事项
同本标准2.3.5。
2.5输入偏置电流ItB
2.5.1定义
GB3442-86
atro(+)
l03-lton
TA(max)-TA
使输出电压为零（或规定值）时，流入两输人端电流的平均值。2.5.2测试原理图
1的测试原理如图6所示。
2.5.3测试条件
测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定。a.
环境温度；
电源电压：
参考电压；
环路条件；
补偿网络及辅助电路。
2.5.4测试程序
2.5.4.1在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。2.5.4.2电源端施加规定的电压。2.5.4.3并关K置“地”（或规定的参考电压）。2.5.4.4开关K，断开、K，闭合，在辅助放大器A的输出端测得电压VL2。5开关K,闭合、K2断开，在辅助放大器A的输出端测得电压VL3。2.5.4.5
由下式计算求出ItB：
2.5.5注意事项
同本标准2.3.5。
2.6静态功耗PD
2.6.1定义
VL2-Vi3
输入端无信号且输出端无负载时，器件所消耗的电源功率。6
YYKAONTKAa
2.6.2测试原理图
Pp的测试原理如图7所示。
GB3442--86
2.6.3测试条件
测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定。环境温度；
b.电源电压及电源输出阻抗
c.参考电压，
d.环路条件，
补偿网络及辅助电路。
2.6.4测试程序
2.6.4.1在规定的环境温度下，将被测器件接入测试系统中。2.6.4.2电源端施加规定的电压。2.6.4.3开关K4置“地”（或规定的参考电压）。2.6.4.4在电源端V+及V.分别测得I+及I-。由下式计算求出Pp：
Pp-V+I++V-.I-
2.6.5注意事项
R，值决定了测试精度。
2.7开环电压增益AvD
2.7.1定义
器件开环时，输出电压变化与差模输入电压变化之比。2.7.2测试原理图
AvD的测试原理如图8所示。
YYKAONTKAa
2.7.3测试条件
GB3442-86
Vs- Vs*
测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定。环境温度；
电源电压：
负载电阻及环路条件；
直流信号电压或交流信号电压的幅度和频率，d.
补偿网络及辅助电路。
2.7.4测试程序
2.7.4.1在规定的环境温度下，将被测器件接人测试系统中。2.7.4.2电源端施加规定的电压。U
2.7.4.3方法A—直流测试法。
a.开关K置“1”，在辅助放大器A的输出端测得电压VL4。b开关K,置“2”，在辅助放大器A的输出端测得电压VLs。出下式计算求出AyD：
Vs+-V. Ri+ Rp
VL4-VEs
AvD = 20lg (Vs-Vs.-
2.7.4.4方法B
交流测试法。
开关K,置“3”，在辅助放大器A的输出端测得电压V。。由下式计算求出AvD：
(Vs.R +RE)
2.7.5注意事项
AvD=20lg
(Vs+-Vs-)VsVopp。
其中，V。pp是被测器件输出峰-峰电压。交流信号的频率应足够低。
R1、RF、R，和R2的精度决定了测试精度。c.
YYKAONTKAa
2.8共模抑制比KcM路
2.8.1定义
差模电压增益与共模电压增益之比。GB3442—-86
2.8.2测试原理图
KcMR的共模输人法测试原理如图9所示；KcMR的变电源法测试原理如图10所示。VRE
2.8.3测试条件
测试期间，下列测试条件应符合器件详细规范的规定。环境温度，
电源电压，
参考电压，
负载电阻及环路条件；
直流共模信号电压或交流共模信号电压的幅度和频率补偿网络及辅助电路。
YYKAONTKAa
2.8.4测试程序
方法1一共模输入法：
GB344286
2.8.4.1在规定的环境温度下，将被测器件接人测试系统中。2.8.4.2电源端施加规定的电压。2.8.4.3开关K，置“地”（或规定的参考电压）。2.8.4.4方法A——直流测试法。a。输人端施加规定的直流共模信号电压Vic*，在辅助放大器A的输出端测得电压VL6。b。输入端施加规定的直流共模信号电压Vic，在辅助放大器A的输出端测得电压VL7。由下式计算求出KcMR：
2.8.4.5方法B
Vic+-Vic-Ri +Rp
VL6-VL7
Vict -Vic-Ri +Re
KcMR =20lg［-
VL-VL?
一交流测试法。
输人端施加规定的交流共模信号电压Vic，在辅助放大器A的输出端测得电压V。。由下式计算求出KcMR：
方法2-变电源法：
KcMR=201g（
2.8.4.6在规定的环境温度下，将被测器件接人测试系统中。2.8.4.7方法A直流测试法（△Vic为直流电压）。电源端施加规定的电压V++△Vic和V.+AVic。星
b.开关K置“地”（或规定的参考电压）。C.在辅助放大器A的输出端测得电压V.。由下式计算求出KcMR：
AVicR+Re
KcMR=20lg（
交流测试法（△Vic为交流电压）。2:8.4.8方法B
按本标准2.8.4.7的规定，在辅助放大器A的输出端测得电压V。由下式计算求出KcMR：
2.8.5注意事项
AVICR+RF
KcMR =20lg（
a.采用方法1一共模输人法测试时：AVic其中，VicM是被测器件的最大共模输人电压。b.采用方法2一变电源法测试时：AVic YYKAONYKCa
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