ZHCAFB1 May 2025 CD4053B
如節 1.2中所述,在同一個關斷通道輸出節點上,萬用表和示波器的電壓讀數不同。這主要是由于兩種儀器的輸入電阻存在差異。如圖 4-1 所示,當探頭放置在被測器件 (DUT) 的兩端以檢測電壓時,萬用表和示波器的輸入電阻實際上與 DUT 并聯。
通常,測試設備的輸入電阻足夠大,可以忽略并聯的影響。然而,當 DUT 的電阻與測試設備的輸入電阻相當甚至大于該電阻時,不能忽略并聯的影響,并且可能會發生誤差。
在 CD4053B 的應用中就是這樣的情況,其中關斷通道等效電阻 Roff,up、Roff,down 以及運算放大器輸入電阻 Rin,amp 巨大。測試設備對測量的影響通過圖 4-2 中的 Rtest 建模。
Rtest 與 Roff,down 和 Rin,amp 并聯。并聯電阻 Roff,down ∥ Rtest ∥ Rin,amp 將電源電壓與 Roff,up 分壓。因此,不同的 Rtest 值會導致關斷通道輸出端產生不同的分壓電壓。
以 Tektronix TPP0500B 探頭作為示波器示例。標稱探頭輸入電阻 Rtest 10MΩ。假定 Roff,up 和 Roff,down 為 60G? 且 Rin,amp 為 6.1T?(在節 3.1中計算得出的典型值)。則 Rtest 遠小于 Roff,up、Roff,down 和 Rin,amp。因此,根據方程式 6,示波器的讀數接近 0V,這不是正確的值。
對于萬用表,電壓測量模式下的輸入電阻通常由網絡中的電阻網絡定義,該網絡未在數據表中指定,并且可能因不同的產品而異。Keysight 34401A 支持將輸入電阻設置為 >10G? 的水平。使用此設置進行測試可能會導致電壓讀數約為 1V。通常,萬用表的輸入電阻固定在 10MΩ,電壓讀數幾乎為零,這與示波器的結果類似。
為了消除測試設備輸入電阻的影響,請測試單位增益緩沖器輸出端的輸出電壓。根據單位增益緩沖器的原理,輸出電壓等于輸入電壓,輸入與輸出隔離,這意味著單位增益緩沖器的輸出負載不影響輸入。由于單位增益緩沖器的輸出電阻遠小于測試設備的輸入電阻(對于 TLV9004,數據表中的開環輸出阻抗為 1.2kΩ),因此不會出現負載誤差。