电压比较器VIO的开环测试

文章摘要：电压比较器VIO的开环测试输入失调电压(VIO)是电压比较器(以下简称比较器)一个重要的电性能参数，GB/T 6798－1996中，将其定义为“使输出电压为规定值时，两输入端间所加的直流补偿电压”。传统测试设备大都采用“被测器件(DUT，Device Under Test)－辅助运放”的测试模式，测试原理图见图1。 在辅助运放A的作用下，整个系统构成稳定的闭环网络，从而使VD=0，则 VC = -VS1·R1／R2这样，调节外加电源VS1即可控制DUT的输出。当VC等于规定电压时， VIO = VA - VB 显然< 又VB=0通过测量辅助运放A的输出电压VE，

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电压比较器VIO的开环测试

输入失调电压(VIO)是电压比较器(以下简称比较器)一个重要的电性能参数，GB/T 6798－1996中，将其定义为“使输出电压为规定值时，两输入端间所加的直流补偿电压”。传统测试设备大都采用“被测器件(DUT，Device Under Test)－辅助运放”的测试模式，测试原理图见图1。

    在辅助运放A的作用下，整个系统构成稳定的闭环网络，从而使VD=0，则
    VC = -VS1·R1／R2

这样，调节外加电源VS1即可控制DUT的输出。当VC等于规定电压时，
    VIO = VA - VB
    显然< 又VB=0

通过测量辅助运放A的输出电压VE，便可换算出VIO。
    

    在上述的闭环回路中，DUT工作状态与普通运算放大器无异，这种测试的好处是可以通过外加电源VS1，方便地将DUT的输出钳位在规定值，同时由于VIO多为毫伏级，而将VIO放大至伏特级进行测试，对测试设备的要求不高，但受干扰信号影响较大。
    

    美国Credence公司研制的IC测试设备ASL-1000，配置为DVI_300二块，ACS、TMU、DOAL、MUX各一块，而比较器与运算放大器在输出特性上的差异以及运放测试回路DOAL(Dual Op Amp Loop)的电路特点，决定了比较器在ASL-1000上的测试，不能象测试运放那样，利用DOAL形成一个闭环网络，来实现DUT的输出嵌位。所以，用两块Force和Measure源dvi_9、dvi_11，辅之以doal_8的部分资源，构成了VIO的开环测试电路，图2为LM311(单比较器)VIO的测试原理图。

与闭环网络不同，这样的开环测试电路无法将DUT的输出电压Vout钳位于任意的规定值，因此采取了逐次逼近测试法，dvi_9_channel_0和dvi_11_channel_0被用做给DUT提供工作电源，前者同时给上拉电阻R1供电，显然如果不提供R1，DUT的Vout不可能逼近规定的1.4V。dvi_11_channel_1对DUT同向端施加电压，初始值为12mV，由于反向端接地，正常情况下，在DUT输出端测量Vout的dvi_9_channel_1测值应大于1.4V，然后按一定的步进减小同向端电压，一旦Vout从大于1.4V跃变到小于或等于1.4V，即Vout无限接近于1.4V时，便可认定此时施加在同向端的电压为目标测值VIO。极端情况下，Vout的初始测值就不大于1.4V或始终大于1.4V，则可置VIO＝999.9999mV,判定该芯片“损坏”。

    以下是在ASL-1000上自行开发的LM311的VIO测试程序Vio_2.cpp。
#include "asl.h"
#pragma warning (disable:4244)
#include "Vio_2.h"
void Vio_2_user_init(test_function&func)
{
Vio_2_params *ours;
ours=(Vio_2_params*)func.params;
}
void Vio_2(test_function&func)
{
Vio_2_params *ours;
ours=(Vio_2_params*)func.params;
float measured_V,Vadj,V,Vio;
int i;
board_hardware_init();
oal_8->open_relay(HV_BUF_CONN);
oal_8->open_relay(LOAD_REF_GND);
oal_8->close_relay(CONNECT_LOADS);
oal_8->close_relay(LOAD_REF_EXT);
oal_8->close_relay(LOAD_600);
dvi_9->set_current(DVI_CHANNEL_0,0.2);

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