运放参数的详细解释和分析-part12 输入电容Cin的测量

通常情况下我们可以在运放的datasheet中得到运放的输入电容Ccm和Cdif。这些值通常是典型值。有某些情况下,可能需要实测一下运放的输入电容,下面提供一种实用的测试方法。

下图是测试的原理图,基本测试原理是把运放接成跟随器,然后在同向输入端串联一个电阻(阻值一般在100K-1M之间),这个电阻与运放的输入电容会形成一个RC电路,我们测试出这个电路的-3dB频点,已知串联电阻。就可以计算出运放的输入电容。这里需要注意的是,电阻也是有等效并联电容的。如一个典型的1/4W电容的等效并联电容约为0.3pF。我们可以通过串联电阻的方法来减小电阻的等效并联电容。

下面的图片是实际测试的Setup。使用到的仪器有网络分析仪,高阻抗FET探头。和功耗分离器。为什么不用示波器呢?这是有原因的。

由于运放的输入电容通常是小于10pF的。示波器的探笔的电容通常是在10pF左右。如果用示波器探笔去测量运放的输入电容根本就无法测准。因此需要选用电容小于1pF的,高阻抗FET探头如Tektronix® P6245。

下面简要介绍一下测试方法:

(1)首先要测试未安装运放时PCB的杂散电容,网络分析仪的测试结果读出-3d频点f1。并计算出杂散电容:

(2)在电路中安装上运放,然后用网络分析仪测试出-3dB频点f2。并计算出运放输入电容与杂散电容的和:

(3)如果我们选取的串联电阻远小于运放的共模电阻,则可以看作Rth1=Rth2。则此时上式可以写为:

这样,求差,就可以计算出运放的输入电容了。

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