如下面图2测试电路所示,由于阻抗分析仪内部的TIA,运算放大器的同相引脚保持虚地状态。正因如此,CCM+的两个端子都被视为处于地电位,因此不会影响测量。DUT的CDM两端产生的小电流将流经TIA的反馈电阻Rr,然后由内部电压表进行测量。
图2.CDM测试电路。
任何使用自动平衡电桥1阻抗测量方法的四端口设备都是测量CDM的合适选择。它们设计为从内部振荡器产生正弦波,该内部振荡器以零为中心点,具有正负摆幅,可用于双电源供电。如果运算放大器DUT由单电源供电,则应调整偏置功能,以使信号不会发生对地削波。图3中使用了HP4192A,并显示了与DUT的详细连接。
图3.CDM直接测量方法的测试设置。
图4显示了确切的测试设置,以使电路板和连线对CDM的寄生电容贡献极小。任何通用电路板均可用于低速运算放大器,而高速运算放大器则需要更严格的PCB板布局。垂直接地的铜分隔板能确保输入端和输出端看不到与DUT CDM平行的其他场路径。
图4.HP4192A设置电路板演示。
右侧为通过2 kΩ的激励和电压回读。所用DUT是贴于LB2223实验板上的8引脚SO封装的LT1792。TIA位于HP4192A内部的左侧。
04结果与讨论
首先,在测量电路板的板电容时没有使用DUT。图4所示电路板的测量条件是16 fF电容且没有DUT。这是一个相当小的电容,可以忽略不计,因为通常CDM的预期值为几百至几千fF。
Most JFET and CMOS input op amps were measurable using this new CDM measurement使用这种新的CDM测量技术,可以测量大多数JFET和CMOS输入型运算放大器。为了说明该方法,以测量低噪声精度JFET运算放大器LT1792为例。下表列出了在一定频率范围内的阻抗(Z)、相位角(θ)、电抗XS和CDM的计算值。当相位角为-90°时,阻抗表现为纯容性。
表1.电源为±15 V时,LT1792在不同频率下的阻抗测量