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能处理宽电压范围的快速稳定的微微安培计电路

发布时间:2020-07-01 00:51:09 阅读: 来源:劈裂机厂家

对模拟开关、多路复用器、运算放大器和其它IC的评估是对IC测试工程师提出的挑战。典型的测试需要把测试电压或强制电压施加到器件的输入端,并测量导致的任何泄漏电流和偏移电流,这经常是在1pA或更低的级别进行的。图1、图2、图3 中的低功耗测量电路与缓慢而昂贵的商品化自动测试仪形成了鲜明对比,这种电路能强制很宽的测试电压范围并提供快速稳定,使器件测试吞吐速度达到最高。表面贴装元件的广泛使用使它的印制电路板空间要求降到了最低,并使多个测量电路的封装能靠近测试夹具。该电路包含强制电压缓冲器/放大器、浮动轨电源、IVC(电流至电压转换器)。向待测器件施加强制电压会引发泄漏电流,电路把该泄漏电流转换成与它成比例的输出电压。在常规IVC中,待测电流在分流电阻器两端形成电压。IVC使用一种反馈安培计拓扑,其中的运算放大器IC1是Analog Devices 公司的 AD795,它把未知电流从反馈电流中减去,并提供与未知电流成比例的输出电压(图1)。

在该设计中,输入端的直流电阻主要包含R2和IC1的有效输入电阻,在直流电下略大于100Ω。在电源线路的50Hz ~ 300Hz范围的频率下,电路的交流阻抗平均值约为10 kΩ,即典型分流电阻IVC的输入电阻(约为10MΩ)的千分之一。电路的 100MΩ反馈电阻器R1提供的电流至电压转换比率是分流转换比率的10倍。该设计的稳定速度比分流转换器快得多,并且能在电源线路频率下提供良好的干扰抑制。在测试运算放大器的输入电流时,它还减弱了不需要的分压效应。R1产生的电流至电压转换比率为 100mV/pA。放大器IC2是 AD795,提供大小为10的额外电压增益,从而把比率提高到1mV/pA,并减小了差分放大器IC3的CMRR(共模抑制比)引入的误差影响。差分放大器IC3是OP1177,把强制电压从IVC的输出电压中减去,并提供接地参考输出信号。一对背对背的BAV199二极管D1A和D1B把高电流分流到强制电压放大器 IC4及其保护性保险丝F1,由此保护IC1不受电压过载的损害。当强制电压迅速从一个值转换到另一个值时,这些二极管在高转换率间隔期间提供高驱动电流,由此极大改善 IVC 的稳定时间。一个得到轻微补偿、增益为3的高压OPA551放大器IC4依靠DIY机械键盘相关社区:机械键盘DIY

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