集成運(yùn)算放大器參數(shù)測(cè)試儀校準(zhǔn)裝置的開發(fā)

　　設(shè)計(jì)背景

　　集成運(yùn)算放大器（以下簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放）以小尺寸、輕重量、低功耗、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于眾多軍用和民用電子系統(tǒng)，是構(gòu)成智能武器裝備電子系統(tǒng)的關(guān)鍵器件之一。近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，集成運(yùn)放無(wú)論在技術(shù)性能上還是在可靠性上都日趨完善，并在我國(guó)軍用系統(tǒng)中被大量使用，其質(zhì)量的好壞，關(guān)系到具體工程乃至國(guó)家的安危。

　　隨著集成運(yùn)算放大器參數(shù)測(cè)試儀（以下簡(jiǎn)稱運(yùn)放測(cè)試儀）在國(guó)防軍工和民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其質(zhì)量問(wèn)題顯得尤為重要。傳統(tǒng)的運(yùn)放測(cè)試儀校準(zhǔn)方案已不能滿足國(guó)防軍工的要求，運(yùn)放測(cè)試儀的校準(zhǔn)問(wèn)題面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，如何規(guī)范和提高運(yùn)放測(cè)試儀的測(cè)試精度，保證軍用運(yùn)放器件的準(zhǔn)確性是目前應(yīng)該解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

　　目前，國(guó)內(nèi)外運(yùn)放測(cè)試儀（或者模擬器件測(cè)試系統(tǒng)）主要存在以下幾種校準(zhǔn)方案：校準(zhǔn)板法、標(biāo)準(zhǔn)樣片法和標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)模擬法。各校準(zhǔn)方案校準(zhǔn)項(xiàng)目、優(yōu)缺點(diǎn)和相關(guān)情況的比較如表1所示。

　　比較以上三種方案可知，前兩種方法只是校準(zhǔn)儀器內(nèi)部使用的PMU單元、電流源、電壓源等，并不涉及到儀器本身閉環(huán)測(cè)試電路部分，局限性很大，很難保證運(yùn)放測(cè)試儀的集成運(yùn)放器件參數(shù)測(cè)試精度。而標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)模擬法直接面向測(cè)試夾具，其校準(zhǔn)方法具有一定可行性，只是在校準(zhǔn)精度、通用性、測(cè)試自動(dòng)化程度等方面需要進(jìn)一步的研究。因此，通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)模擬法加以改進(jìn)，對(duì)運(yùn)放測(cè)試儀進(jìn)行校準(zhǔn)，開發(fā)出集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試儀校準(zhǔn)裝置，在參數(shù)精度和校準(zhǔn)范圍上，能滿足國(guó)內(nèi)大多數(shù)運(yùn)放測(cè)試儀；在通用性上，能夠校準(zhǔn)使用“閉環(huán)測(cè)試原理”的儀器。

　　系統(tǒng)性能要求

　　本課題的主要任務(wù)是通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外運(yùn)放測(cè)試儀的校準(zhǔn)方法，改進(jìn)實(shí)用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)模擬法，用指標(biāo)更高的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校準(zhǔn)運(yùn)放測(cè)試儀，實(shí)現(xiàn)運(yùn)放測(cè)試儀的自動(dòng)化校準(zhǔn)以及校準(zhǔn)原始記錄、校準(zhǔn)證書的自動(dòng)生成等。

　　表2為本課題中研制的集成運(yùn)放參數(shù)測(cè)試儀校準(zhǔn)裝置與市場(chǎng)上典型運(yùn)放測(cè)試儀的技術(shù)指標(biāo)比較情況。從表2可以看出，校準(zhǔn)裝置技術(shù)指標(biāo)可以校準(zhǔn)市場(chǎng)上的典型運(yùn)放測(cè)試儀。