用于測試運算放大器建立時間的設備設計

用于測試運算放大器建立時間的基本設備包括：一個高品質(zhì)(且昂貴)的“平頂”脈沖發(fā)生器用作DUT的輸入；一個DUT測試夾具，在運算放大器插口電源引腳處具有電源和旁路電容；以及一個示波器，用于處理和顯示測試輸出。

適當使用包含磁簧開關的脈沖發(fā)生器可以實現(xiàn)同樣的結果。

建立時間測試要求平坦波形輸入，因為在其大部分頻率范圍內(nèi)，運算放大器作為積分器工作。因此，其誤差信號輸出是輸入信號的衍生物。一個理想方波輸入的衍生物由每個邊沿躍遷處的脈沖和其余部分的零組成。輸入方波中的任何偏差都出現(xiàn)在誤差信號中。許多臺式方波發(fā)生器都帶有熱“尾”及其他限制其測量建立時間適用性的問題。

圖1所示為用于測量高速運算放大器的建立時間的實用電路。這種情況下，采用一個商用平頂脈沖發(fā)生器驅(qū)動輸入。圖2所示為一個典型高速器件的示波器輸出波形。DUTA1的誤差信號輸出經(jīng)過箝位，然后通過運算放大器A2放大并再次進行箝位。A2是速度極高的器件，提供的電壓增益為10，將誤差信號輸出放大5倍。各包含兩個高速肖特基二極管的箝位電路防止A2的輸入和示波器前置放大器過載。未經(jīng)箝位的高強度“尾”會超過所需誤差信號本身。我們選擇泰克示波器前置放大器7A26的原因是它可以迅速從0.4V箝位信號恢復，足以精確測量DUT的135 ns建立時間。

此測試設置使用同軸電纜將脈沖發(fā)生器輸出端連接至測試夾具輸入端，并將夾具輸出端連接至示波器前置放大器輸入端。同軸電纜在輸入信號和輸出信號之間提供屏蔽，并保持在整個頻率范圍的阻抗恒定。音頻類屏蔽或無端接同軸電纜連接會隨頻率改變而產(chǎn)生變化較大的響應，造成糟糕的測量誤差。

然而，高品質(zhì)平頂脈沖發(fā)生器既昂貴又少見。采用了磁簧繼電器開關的脈沖發(fā)生器（如圖3所示配置）也可以提供高品質(zhì)平頂脈沖。水銀濕潤磁簧繼電器的觸點釋放可以實現(xiàn)極快的電流中斷。請注意，DUT輸出/示波器連接必須短且直接。例如，可以使用一個安裝在機殼的BNC外連接器將DUT卡直接插入前置放大器輸入端來輸送信號并將卡固定在示波器上。

圖4所示為磁簧開關的內(nèi)部工作原理圖，在此配置下電路成為完全無源電路。因此，脈沖質(zhì)量僅取決于同軸電纜建立時間。對于約10ns和更快的脈沖邊沿，不同情況下的建立時間差異很大。此設計允許在必要時將該電路旁路。但是，磁簧開關只允許約100 Hz至約2 kHz的極低重復速率。通過在數(shù)字存儲示波器上捕捉和平均化重復波形的測試可以克服這一限制。