毕业论文：集成运放参数测试仪

而辅助运放对系统增益的稳定性有很关键的作用，虽然也会引起自激，但可以通过定的方法来抑制。

测试这四个参数的电路可以集成在两个电路里。

首先可以将测试这两个参数的电路通过继电器做成个电路系统，如图所示。

电容是补偿分布电容，用来抑制自激的发生，而的值是通过实验获得的先将数百皮法的瓷片电容接入电路选定位置，观察自激信号的变化，直到取得使自激信号最小的电容值为止。

然后将测试这两个参数的电路也集成个电路系统，如图所示。

这样通过两个核心测量电路就可以完成所有参数测试，同时通过对继电器的控制实现了测量的自动化，而且大大简化了电路。

图输入失调电压和输入失调电流测试电路图电压增益和共模抑制比测试电路其测试电路和过程如下当继电器分别脚接向脚时，测得辅助运放的输出电压记为，则有当继电器分别脚接向脚时，测得辅助运放的输出电压记为，则有当把信号源输出电压为接到继电器的第脚时，测得辅助运放输出电压为，则有④当把信号源输出电压为接到继电器的第脚时，测得辅助运放输出电压为，则有通过上述方法就可测得所要测试的四个参数。

二单位增益带宽测量电路单位增益带宽测量电路为个反向比例放大器，从口输入正弦信号的幅值，改变信号频率，当口的输入电压幅值下降到时的频率即为单位增益带宽。

三测试的信号源用文氏电桥电路实现产生的正弦波。

它是由振荡电路构成的低频正弦信号发生器。

通过调节电路中的电阻和电容值的大小，可以产生不同频率和幅度的正弦信号，而且信号比较纯。

该电路简单信号幅度稳定，其稳定度优于。

经过仿真后发现该电路只能产生以内的信号，但这个频率范围已经满足我们的要求。

四峰峰值检测电路的设计图峰值检波图该电路主要由个二极管和两个电容组成，用于检测扫频信号源的峰值。

实际测量表明，该峰值检测电路在具有很好的线性度。

该电路如图所示。

五采样电路为保证测量精度，该部分电路采用位串行口。

电路如图所示。

图采样电路图六扫频信号源采用直接数字频率合成芯片来产生扫频信号。

它的频率稳定度完全由有源晶振的频率稳定度决定，具有较高的频率输出范围，而且可以直接由单片机的输出来控制频率的大小。

经过输出扫频测试，芯片可以在秒内连续稳定输出频率在范围内连续变化的正弦波。

其电路原理图如图所示。

采用并行送控制字的方式将频率控制字送入芯片。

频率控制字与最终合成的信号频率之间的转换公式为若系统时钟频率为，则最大分辨率。

远超出本题分辩力的要求。

是忙还是空闲。

显示开关脚显示开关针脚控制液晶显示器的开关。

当该端口处于复位状态低电平时，有选择性的电压或无选择性的电压出现在寄存器输出终端。

当该端口被置位逻辑高电平时，非选择性的电压出现在段输出终端而不管显示中的数据。

显示开关能通过指令来改变状态。

当是变为低电平时所有寄存器中的数据将全部消失。

通过读指令可以将该端口的状态读入中输出。

页寄存器页寄存器选定内部显示数据存储器的页。

它没有计数功能。

该地址由指令设置。

地址计数器地址计数器选定内部显示数据的地址。

初始地址由指令设置，然后通过读或写显示数据的操作自动加。

显示数据存储器显示数据存放液晶要显示的数据。

表达在液晶显示的点矩阵状态。

显示起始行寄存器显示起始行寄存器表明要显示的数据在液晶显示器的第行的位置。

在对液晶写入指令时，位数据第位到第五位表明了要显示首行地址。

它是在屏幕滚动显示时用的。

附录四方式，显示源程序时钟信号线串行数据输入线串行数据输出线片选信号线继电器标志继电器标志，读取中的数据获得数据是，通过循环方式将存放通道数的变量和存放读入的数据变量放在个变量中脉冲高电平保持时间先读出来的是高位还是原来的通道后来读的数据只需要其中的高位片选无效键盘中断复位函数排序排序比出最大值比出最小值求和时只求出前位去掉个最大值去掉个最小值计算结果键值处理清除按键标志当按下第个键时显示主界面即复位当按下第二个键时调用显示参数测试界面需要个数据采集数据时要采集组在每次采集之间调用延时程序通过改变继电器获得所需的不同电压获得当时当时闭合开关获得输入时信号源当时换通道获得用来计算时获得是用来计算更换通道获得信号源电压去掉个最大值和个最小值，并转换为真实的电压值将数据进行平均，后再进行计算参数结果显示获得的结果主函数复位使程序处于死循环当有按键按下时求出每位数，便于在上显示要显示的数据从最后位开始显示获得最后位小数将获得的最后个小数转换为整数，便于显示求出下位数据，集成运放参数测试仪程序设计内容摘要该课题设计的运算放大器闭环参数测试系统是基于单片机控制模块，并且由显示模块，键盘模块，数据采集和转换模块，采用芯片实现了的扫频输出模块等五部分组成。

采用辅助运放测试方法，可对运放的输入失调电压输入失调电流交流差模开环电压增益和交流共模抑制比以及单位增益带宽进行测量。

在软件上，用语言来编程实现。

其要实现的功能包括对来自转换的数字信号进行接收分析计算和对结果的显示通过不同键值的接收分析来控制对不同对象的测量，并在上显示对应的人机界面对来自的高频信号源的频率进行控制来实现对集成运放的带宽参数的测试和显示。

而且具有自动量程转换自动测量功能和良好的人机交互性。

关键词单片机语言人机交互界面，目录前言系统原理框图二硬件单元电路设计与实现四个参数的测试电路二单位增益带宽测量电路三测试的信号源四峰峰值检测电路的设计五采样电路六扫频信号源七键盘接口电路八显示接口电路三软件设计软件功能设计二系统软件框图和程序流程图三软件模块设计四系统测试程序调试方法二软件调试三联机调试五结束语六感谢词参考文献附录附录二附录三二液晶显示器附录四集成运放参数测试仪程序设计前言目前国内外市场上各种型号的集成运放参数测试仪已经相当多，而且普遍性都采用辅助放大器的测量方法，使测试仪的整个系统具有稳定性好，精确度高，范围大的特点，而且测试仪测试参数般包括正向最大输出电压，负向最大输出电压，正向最大共模输出电压，负向最大共模输出电压，正转换速率，负转换速率，静态工作电流，输入失调电压，共模抑制比，开环增益带宽乘积，输入失调电流，开环电压增益，基极偏置电流等项。

但这种测试仪有种共同的特点电路系统复杂，成本高，因此在些应用领域中不能普遍使用。

在此我们根据半导体集成电路运算电压放大器测试方法的基本原理规定的测试方法来设计，主要测试参数包括输入失调电压，共模抑制比，开环增益宽带乘积，输入失调电流，开环电压增益等个，而且用系列单片机作为中央处理器，这样大大降低了成本，并且具有显示功能，使用方便，体积小，适合搬移，系统稳定。

在软件方面，汇编语言是能直接控制单片机的底层语言，而且在控制硬件和位操作等方面表现很优异，程序运行时效率也很高，但当用汇编语言来编制复杂的数学运算类型的程序时就显得有些不方便。

而使用高级语言开发系列单片机比汇编语言优越地多，如程序编写直观易懂便于移植便于修改和维护便于进行模块化程序设计提高计算精度等。

虽然高级语言在产生代码方面会比较长些，而且运行速度相对来说会慢些但对于当今作为开发的计算机软件来说优化程序的编译已经不是问题。

在次我们结合了该设计自身的特点和需要，综合分析了以上的优缺点最后决定采用语言来编程，实现这个课题的功能，从而也提高其使用性。

该成品可方便用于小型实验或个人实验室等场合。

系统原理框图该系统包括软件和硬件两个方面，程序被下载到单片机中，自动进行系列测试工作，而且可以通过良好的人机界面对其进行选择控制。

其整体系统原理框图如图所示。

图系统原理框图运放参数测试电路数据采集测试参数选择高频信号源增益控制单片机显示输出键盘输入二硬件单元电路设计与实现四个参数的测试电路按照半导体集成电路运算电压放大器测试方法的基本原理规定的辅助直流测试法，可实现运算放大器直流参数的准确测量。

该方案的测试原理如图所示。

被测运放辅助运放数字电压表位半以上图规定的运算放大器直流参数测试方法它是国标推荐的测试方法也是目前国际普遍采用的种测试方法，具有稳定性好精度高范围大等特点，可测量各种集成运算放大器的输入失调电压失调电流共模抑制比差模开环增益等参数，测试方便，测量输出的电压范围合适。

而辅助运放对系统增益的稳定性有很关键的作用，虽然也会引起自激，但可以通过定的方法来抑制。

测试这四个参数的电路可以集成在两个电路里。

首先可以将测试这两个参数的电路通过继电器做成个电路系统，如图所示。

电容是补偿分布电容，用来抑制自激的发生，而的值是通过实验获得的先将数百皮法的瓷片电容接入电路选定位置，观察自激信号的变化，直到取得使自激信号最小的电容值为止。

然后将测试这两个参数的电路也集成个电路系统，如图所示。

这样通过两个核心测量电路就可以完成所有参数测试，同时通过对继电器的控制实现了测量的自动化，而且大大简化了电路。

图输入失调电压和输入失调电流测试电路图电压增益和共模抑制比测试电路其测试电路和过程如下当继电器分别脚接向脚时，测得辅助运放的输出电压记为，则有当继电器分别脚接向脚时，测得辅助运放的输出电压记为，则有当把信号源输出电压为接到继电器的第脚时，测得辅助运放输出电