基于LDO的音頻功放測(cè)試技術(shù)(LM4990為例)

　　我們要了解音頻功率放大器那么首先就要去了解ＬＤＯ的測(cè)試技術(shù)，在ＬＤＯ的測(cè)試直流參數(shù)測(cè)試，這樣我們才能有基礎(chǔ)，再去解讀有點(diǎn)難度的芯片測(cè)試實(shí)例音頻功率放大器就會(huì)簡單許多。

　　本文以目前流行的音頻功放LM4990為例做詳細(xì)介紹，此例中既包含了直流測(cè)試，也有交流參數(shù)的測(cè)試，屬于LDO的晉級(jí)篇，熟悉本例之后將對(duì)以后的大規(guī)模SOC測(cè)試有很大幫助，具體如下：

　　LM4990 音頻功率放大器適用于移動(dòng)電話、音樂播放器、DVD、筆記本電腦以 及其他便攜式電子產(chǎn)品。在5V 電源供電，輸出信號(hào)的THD 小于1% 的條件下，能 夠向8Ω 負(fù)載提供1.25W 的連續(xù)功率。LM4990 的工作電源電壓范圍為2.2V~5.5V， 可通過外部電阻來設(shè)置增益?；緫?yīng)用圖及功能框圖如下：

　　3、測(cè)試圖

　　基于以上測(cè)試參數(shù)，本例選用eagle測(cè)試機(jī)，當(dāng)然，目前市場(chǎng)上的V50、ASL1000、AST2000等都可以滿足測(cè)試需求，后兩者需要配置相關(guān)測(cè)試板卡，相比之下，eagle會(huì)更合適一些，具體見下圖：

　　1：Open－Short測(cè)試：主要測(cè)試各管腳對(duì)地及對(duì)電源的ESD保護(hù)二極管是否正常，也能檢測(cè)到芯片和測(cè)試機(jī)的連接狀態(tài)是否正常，所以有時(shí)也叫連接性測(cè)試。

　　測(cè)試條件：FSS9（VDD）=0V，K1、K2、K3斷開，除VDD和GND腳外，其它腳拉出100uA電流，分別測(cè)試管腳1、2、3、4、5、8的電壓VShort;

　　測(cè)試規(guī)范：-0.8 V 《VShor 《 -0.2V

　　FSS9（VDD）=0V，K1、K2、K3斷開，除VDD和GND腳外，其它腳灌入100uA電流，分別測(cè)試管腳1、2、3、4、5、8的電壓VOpen;

　　測(cè)試規(guī)范：0.2 V 《 VOpen;《 0.8V

　　2：關(guān)斷電流 IQ測(cè)試：本項(xiàng)參數(shù)主要考察芯片在關(guān)斷狀態(tài)的電流功耗，越小越好。

　　測(cè)試條件： SHUTDOWN=0V，VDD=3.6V，K1、K2斷開，K3閉合，測(cè)試VDD的電流IQ；

　　測(cè)試規(guī)范：IQ 《 1uA

　　3：無負(fù)載情況下芯片靜態(tài)功耗測(cè)試：本項(xiàng)參數(shù)測(cè)試芯片在芯片正常工作，但無信號(hào)輸入時(shí)，芯片自己的功耗電流，也是越小越好。

　　測(cè)試條件：SHUTDOWN = 3.6 V，F(xiàn)SS9（VDD）=3.6V ，K2斷開， K1、K3閉合，測(cè)試VDD的電流ICC

　　測(cè)試規(guī)范：ICC 《 6mA

　　4：FSS9（VDD）=3.6V條件下，靜態(tài)輸出共模電壓測(cè)試：主要檢測(cè)芯片正常工作，且無信號(hào)時(shí)，主要管腳的工作電壓，一般輸出端電壓為電源電壓的一半，如果此項(xiàng)參數(shù)正常，說明芯片的基本功能基本正常。

　　測(cè)試條件： SHUTDOWN = 3.6 V，F(xiàn)SS9（VDD）=3.6V， K2斷開，K1、K3閉合。在此條件下分別測(cè)試APU13的直流電壓VBYPASS、APU11的直流電壓VO1和APU14的直流電壓VO2。

　　測(cè)試規(guī)范：

　　1.66V 《VBYPASS 《1.86 V

　　1.65V 《VO1 《 1.85V

　　1.65V 《VO2 《1.85 V

　　-40mV〈Vos=VO1-VO2〈40mV

　　5：VDD=3.6V條件下，功放增益及THD測(cè)試：芯片性能測(cè)試，增益是功放的一項(xiàng)主要指標(biāo)，本例中設(shè)置的芯片增益為２倍，即輸出電壓幅度為輸入電壓幅度的２倍；THD參數(shù)是功放芯片的另一項(xiàng)重要指標(biāo)，THD即總諧波失真度，其物理意義也就是，輸出的信號(hào)不可能原原本本的還原輸入信號(hào)，總會(huì)有一些失真，也就是波形上會(huì)疊加一些其他頻率的信號(hào)，此項(xiàng)參數(shù)就是，把所有這些疊加的信號(hào)幅度大小加起來和輸入信號(hào)頻率相同的輸出信號(hào)大小進(jìn)行比較，有時(shí)用百分?jǐn)?shù)進(jìn)行表示，有時(shí)用分貝進(jìn)行表示，具體參見THD介紹

　　測(cè)試條件：SHUTDOWN = 3.6 V，F(xiàn)SS9（VDD）=3.6V， K1、K2、K3閉合，從測(cè)試電路中的APU10端輸入峰－峰值為VSINP-P=2Vp-p，頻率為1KHz的正弦信號(hào)。利用差分測(cè)量表測(cè)量VO1與VO2兩端的電壓值，然后作FFT，取出基波幅值的峰－峰值VOP-P，同時(shí)獲得THD。

　　測(cè)試規(guī)范：

　　3.8V 《 VOP-P《4.2V

　　THD 《- 50dB

　　6：VDD=3.6V條件下，功率測(cè)試：本項(xiàng)參數(shù)測(cè)試功放的輸出功率大小，方法同上一項(xiàng)參數(shù)，一般功率測(cè)試會(huì)以THD值為參考，有時(shí)會(huì)在THD=10%時(shí)測(cè)試功率，有時(shí)會(huì)在1%時(shí)測(cè)試功率，本例選擇1%左右時(shí)進(jìn)行測(cè)試。

　　測(cè)試條件：SHUTDOWN = 3.6 V，F(xiàn)SS9（VDD）=3.6V， K1、K2、K3閉合，從測(cè)試電路中的APU10端輸入峰－峰值為VSINP-P=3Vp-p，頻率為1KHz的正弦信號(hào)。利用差分測(cè)量表測(cè)量VO1與VO2兩端的電壓值，計(jì)算其有效值Vout，然后根據(jù)公式：PO=Vout&TImes;Vout/RL

　　測(cè)試規(guī)范： PO 》 0.45W

　　1、 openshort測(cè)試一般較為簡單，只要連接OK，不用花太多時(shí)間進(jìn)行調(diào)試。

　　2、 IQ測(cè)試，一定要記住要斷開K1，因?yàn)镵1是連接電源上的電容到地的，如果K1閉合，那么測(cè)試時(shí)就先要對(duì)電容進(jìn)行充電，因?yàn)闇y(cè)試IQ時(shí)選擇的電流量程會(huì)比較小，所以需要很長時(shí)間的充電，浪費(fèi)測(cè)試時(shí)間，另外電容也存在漏電，會(huì)影響測(cè)試結(jié)果，所以測(cè)試時(shí)K1一定要斷開。

　　3、ICC測(cè)試也比較簡單，直接測(cè)試電源端電流即可，基本不存在什么問題，不過要記住這時(shí)輸入端不能有信號(hào)進(jìn)入，不然可能測(cè)試不穩(wěn)?？芍苯佑葾PU7加0V電壓進(jìn)行控制

　　4、 靜態(tài)輸出共模電壓測(cè)試 ，條件如同ICC測(cè)試，只不過由于BYPASS端接1UF電容，所以要等待足夠長的時(shí)間才能測(cè)到比較穩(wěn)定準(zhǔn)確的電壓值。

　　5、THD測(cè)試，主要難點(diǎn)在于測(cè)試板的結(jié)構(gòu)，和地線的干凈與否關(guān)系甚為重大，如果THD測(cè)試值太差，請(qǐng)務(wù)必考慮地線的布局是否合理，另外BYPASS電容最好離芯片管腳越近越好。

　　6、功率測(cè)試時(shí)，由于電流比較大，輸出端務(wù)必使用開爾文接觸進(jìn)行測(cè)試，否則可以調(diào)試好，但量產(chǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)種種問題。

　　6、測(cè)試數(shù)據(jù)

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