MOS 輸入運(yùn)算放大器在放大電容傳感器輸出或來(lái)自高阻抗源的小信號(hào)時(shí)需要最小的輸入電容。
　　輸入電容還會(huì)影響反饋路徑中的極點(diǎn)，從而導(dǎo)致高增益、高頻應(yīng)用不穩(wěn)定。通過(guò)最小化該輸入電容，您可以增加相應(yīng)的極點(diǎn)頻率，直到它對(duì)電路的影響可以忽略不計(jì)。
　　然而，測(cè)量運(yùn)算放大器的輸入電容并非易事。特別是當(dāng)該值只有幾個(gè)皮法時(shí)。如此低的值也給生產(chǎn)測(cè)試期間篩選運(yùn)算放大器帶來(lái)了困難。因此，半導(dǎo)體公司通常使用模擬結(jié)果和對(duì)一些已知良好設(shè)備的基準(zhǔn)測(cè)量?jī)H提供該參數(shù)的典型值。以下討論可以幫助系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)人員或 QA 工程師準(zhǔn)確確定任何運(yùn)算放大器的輸入電容，從而在實(shí)驗(yàn)室中提供健全性檢查。
　　在萬(wàn)用表上直接觀察輸入電容的方法在幾納法以下是不切實(shí)際的。一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的替代方案是插入一個(gè)與運(yùn)算放大器輸入串聯(lián)的大電阻（圖 1）。
　　圖 1：與運(yùn)算放大器輸入串聯(lián)的電阻器可以測(cè)量運(yùn)算放大器的輸入電容。
　　在網(wǎng)絡(luò)分析儀上繪制所得一階低通 RC 濾波器的頻率響應(yīng)（即波特圖）可讓您計(jì)算運(yùn)算放大器的輸入電容。聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但您必須遵循預(yù)防措施，以確保測(cè)量精度不會(huì)受到 PC 板 (PCB) 和測(cè)試設(shè)置中的雜散電容的影響。
　　請(qǐng)遵循以下提示以最大限度地減少雜散寄生：
　　僅使用低電容 FET 探頭即可提高測(cè)量分辨率（如果串聯(lián)電阻是表面貼裝元件，請(qǐng)確保電路板對(duì)地電容盡可能低。 （這意味著輸入信號(hào)走線(xiàn)和串聯(lián)電阻下方?jīng)]有接地層。）
　　如果串聯(lián)電阻是通孔元件，請(qǐng)彎曲輸入引腳，使其不接觸 PCB 板，并使用短引線(xiàn)將電阻直接焊接到運(yùn)算放大器輸入引腳。
　　請(qǐng)勿在測(cè)試設(shè)置中使用面包板，因?yàn)槊姘遄呔€(xiàn)和跳線(xiàn)之間的電容會(huì)降低測(cè)量精度。
　　在輸入端使用短走線(xiàn)以最小化串聯(lián)電感。
　　建議用于此測(cè)試設(shè)置的硬件（圖 2）包括 Agilent 4395A 網(wǎng)絡(luò)分析儀、Mini-Circuits ZFRSC-2050 功率分配器和 Tektronix P6245 有源 FET 探頭。

　

　　圖 2：測(cè)量運(yùn)算放大器輸入電容的測(cè)試設(shè)置。
　　首先，在 PCB 上未安裝運(yùn)算放大器的情況下校準(zhǔn)設(shè)置。根據(jù)生成的伯德圖，您可以按照公式 1計(jì)算雜散電容：
　　　其中，f 1 (-3 db) 是在未安裝運(yùn)算放大器的網(wǎng)絡(luò)分析儀上測(cè)得的轉(zhuǎn)角頻率，R TH1 是戴維南等效串聯(lián)電阻。 R TH1 是插入的串聯(lián)電阻、輸入終端電阻 (50Ω) 和功率分配器處的源阻抗 (50Ω) 的函數(shù)，公式 2：
　　測(cè)量運(yùn)算放大器的輸入電容　　接下來(lái)，將運(yùn)算放大器安裝到 PCB 上。由于電路板的雜散電容與運(yùn)算放大器的輸入電容并聯(lián)，因此公式 1 變?yōu)楣?3：

　　測(cè)量運(yùn)算放大器的輸入電容
　　其中，f 2 (-3 db) 是在安裝了運(yùn)算放大器的頻譜分析儀上測(cè)得的轉(zhuǎn)角頻率，R TH2 是戴維寧等效串聯(lián)電阻?！　≡摯骶S南等效電阻是插入的串聯(lián)電阻、輸入終端電阻 (50Ω)、功率分配器的輸出阻抗 (50Ω) 以及運(yùn)算放大器的共模輸入阻抗的函數(shù)，公式 4：

　
　　運(yùn)算放大器的輸入共模阻抗尚不清楚。然而，對(duì)于 CMOS 輸入運(yùn)算放大器，選擇 R SERIES CM相當(dāng)容易。那么 R TH2 ≈ R TH1，方程 3 可以重寫(xiě)為方程 5
　

　　現(xiàn)在，您可以根據(jù)公式 1 和公式 5 計(jì)算運(yùn)算放大器的輸入電容，并通過(guò)使用兩個(gè)不同值的串聯(lián)電阻重復(fù)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該值。

　　為了說(shuō)明該方法，請(qǐng)考慮 MAX4238 運(yùn)算放大器的輸入電容測(cè)量。
　　圖3 顯示了圖2中使用200 kΩ串聯(lián)電阻且PCB上未安裝運(yùn)算放大器的幅度響應(yīng)，圖4 顯示了安裝了MAX4238的幅度響應(yīng)。
　　圖 3：圖 2 中的幅度響應(yīng)，其中 R SERIES = 200 kΩ，且 PCB 上未安裝運(yùn)算放大器。 f 1 (-3dB) 頻率由向下的箭頭指示。
　　圖 4：圖 2 中的幅度響應(yīng)，其中 R SERIES = 200 kΩ 且安裝了 MAX4238 運(yùn)算放大器。 f 2 (-3dB) 頻率由向下的箭頭指示。
　　表 1 使用頻率響應(yīng)波形以及公式 1 和 5 的計(jì)算結(jié)果總結(jié)了結(jié)果。作為合理性檢查，使用不同的串聯(lián)電阻值重復(fù)測(cè)量，以證明 獲得了類(lèi)似的結(jié)果 ( 4pF)。

　　表1： MAX4238輸入電容測(cè)量匯總