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    半導體分立器件測試解決方案

    LDO芯片特性測試方案

    一、概述


    LDO,全稱為“Low Dropout Regulator”,是一種低壓差線性穩壓元器件。其工作原理為,使用在其飽和區域內運行的晶體管或場效應管(FET),從應用的輸入電壓中減去超額的電壓,產生經過調節的輸出電壓。相比于傳統的DC-DC變換器,LDO具有成本低,噪音低,靜態電流小的特點,需要的外接元件也很少,因此,LDO廣泛應用于需要穩壓輸出的場景。

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    (UTC78XX系列LDO封裝以及內部電路示意圖)


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    (普賽斯S系列源表)                              (UTC7805 LDO電參數規格書)



    源表,SMU(Source Measure Unit)電源/測量單元,“源”為電壓源和電流源,“表”為測量表,“源表”即指一種可作為四象限的電壓源或電流源提供精確的電壓或電流,同時可同步測量電流值或電壓值的測量儀表。普賽斯S系列高精度源表,集電壓、電流輸入輸出及測量等多種功能于一體。產品更大輸出電壓達300V,更小測試電流量程低至100pA,支持四象限工作,因此,可廣泛應用于LDO類芯片測試。


    二、常用電性能參數測試


    LDO常用的電性能參數測試,主要包括輸出電壓、輸入輸出電壓差、線性調整率、負載調整率、靜態電流等。由于LDO的測試需要分別采集輸入與輸出端的數據,因此一般情況下,測試系統至少需要配置2臺SMU,并采用上位機軟件(PssSMUTools)進行控制。(以下測試均參考UTC7805規格進行)

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                                                                               (二線法連接示意圖)


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                                                                               (四線法連接示意圖)


    三、測試方案


    ? Vo輸出電壓測試


    Vo輸出電壓,是LDO在正常工作下的穩定輸出電壓值。當加載在LDO輸入端的工作電壓,在規定范圍內變動時,LDO的輸出電壓Vo穩定在特定范圍內。常用測試方法為,在LDO的輸入端,加載穩定變化的電壓,同時測量對應的輸出端電壓值。一般采用二線法連接即可。(參考UTC7805規格書,其規格參數5V左右)


    操作步驟

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    ? Voi輸入輸出電壓差,ΔVo線性調整率測試


    Voi輸入輸出電壓差,是LDO正常工作時輸入端與輸出端的更小電壓差值。ΔVo線性調整率是輸入電壓變化后對輸出電壓造成的影響。常用測試方法為,在LDO的輸入端,加載穩定變化的電壓,同時測量對應的輸出端電壓值,并計算兩端電壓測差值,或者輸出端的變化值。此外,為降低測試中線材的干擾,輸入輸出電壓差測試可采用4線連接法進行測量。(參考UTC7805規格書,Voi值為2V左右,ΔVo值為4mV左右)


    操作步驟

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    ? ΔVoload負載調整率測試


    ΔVoload負載調整率是輸出端接不同負載,輸出端電壓的變化。由于源表可以直接當電子負載,所以可以直接讓源表做負載。常用測試方法為,保持LDO輸入端電壓穩定不變,在LDO的輸出端,加載不同的電流值,同時測量對應的輸出端電壓值,并計算輸出端的電壓變化值。此外,為降低測試中線材的干擾,該測試可采用4線連接法進行測量。(參考UTC7805規格書,ΔVoload值為4mV左右)


    操作步驟

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    ? IQ靜態電流測試測試


    IQ靜態電流,是指輸出端空載時,輸入端流進的電流。常用測試方法為,斷開LDO的輸出端的連接,加載不同的電流值,在LDO輸入端加載電壓,并測量對應的輸入端電流值。(參考UTC7805規格書,IQ值為5mA左右)

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