集成电路测试实验指导书5術安A艺SSS茂?4i一S7EU电子工程学院
集成电路测试 实验指导书 电子工程学院
集成电路测试实验指导书Buck型DC-DC电压变换器一、实验目的1、学习DC-DC电压变换器的工作原理和主要技术指标。2、掌握集成电路的基本测试方法。二、实验设备1、Buck型DC-DC电压变换器电路套件一套（包括：电路板一块，LM2596芯片一个和外围电路元件若干）。2、直流电源，外用表和示波器。三、实验原理1、DC-DC电压变换器■DC/DC转换器的功能是将一定范围内的输入直流电压转变为某一固定输出直流电压的一种电压转换器。■DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器（Boost型）、降压型DC/DC转换器（Buck型）以及升降压型DC/DC转换器（Boost-Buck型）。■根据需求可采用三种控制模式：PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声；PFM控制型在长时间使用，尤其是轻载时具有耗电小的优点；PWM/PFM转换型在轻载时实行PFM控制，而在重负载时自动转换到PWM控制。■目前DC-DC转换器被广泛应用于手机、MP3、数码相机、及其他便携式媒体播放器等产品中。2、LM2596简介LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性调整率和负载调整率。固定输出版本有3.3V、5V、12V，而可调版本则可以根据用户需求输出1.2V～37V之间的各种电压。1
集成电路测试实验指导书 1 Buck 型 DC-DC 电压变换器 一、实验目的 1、学习 DC-DC 电压变换器的工作原理和主要技术指标。 2、掌握集成电路的基本测试方法。 二、实验设备 1、Buck 型 DC-DC 电压变换器电路套件一套（包括：电路板一块，LM2596 芯片一个和外围电路元件若干）。 2、直流电源，外用表和示波器。 三、实验原理 1、DC-DC 电压变换器 DC/DC 转换器的功能是将一定范围内的输入直流电压转变为某一固定输 出直流电压的一种电压转换器。 DC/DC 转换器分为三类：升压型 DC/DC 转换器（Boost 型）、降压型 DC/DC 转换器（Buck 型）以及升降压型 DC/DC 转换器（Boost-Buck 型）。 根据需求可采用三种控制模式：PWM 控制型效率高并具有良好的输出电 压纹波和噪声；PFM 控制型在长时间使用，尤其是轻载时具有耗电小的 优点；PWM/PFM 转换型在轻载时实行 PFM 控制，而在重负载时自动转 换到 PWM 控制。 目前 DC-DC 转换器被广泛应用于手机、MP3、数码相机、及其他便携式 媒体播放器等产品中。 2、LM2596 简介 LM2596 开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A 的 驱动电流，同时具有很好的线性调整率和负载调整率。固定输出版本有3.3V、5V、 12V，而可调版本则可以根据用户需求输出 1.2V～37V 之间的各种电压
集成电路测试实验指导书该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为150KHz，与低频开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件；由于该器件只需4个外接元件，且可以使用通用的标准电感，这更优化了LM2596的使用，极大地简化了开关电源电路的设计：其封装形式包括标准的5脚TO-220封装（DIP）和5脚TO-263表贴封装（SMD）；在特定的输入电压和输出负载的条件下，输出电压的误差可以保证在土4%的范围内，振荡频率误差在土15%的范围内；可以用仅80μA的待机电流，实现外部断电：具有自我保护电路（一个两级降频限流保护和一个在异常情况下断电的过温完全保护电路）A、芯片主要特点概括如下：※3.3V、5V、12V的固定电压输出和可调电压输出※可调输出电压范围1.2V~37V土4%※较好的输出线性调整率和负载调整率※输出电流可高达3A※输入电压可高达40V※采用150KHz的内部振荡频率，功耗小、效率高※低功耗待机模式，IQ的典型值为80μA※TTL断电能力※具有过热保护和限流保护功能※封装形式：TO-220（T）和TO-263（S）※外围电路简单，仅需4个外接元件，且使用容易购买的标准电感B、芯片管脚图ConnectionDiagramsandOrderingInformationBent and Staggered Leads,Through HolePackageSurface Mount Package5-Lead TO-220 (T)5-Lead TO-263 (S)Pins 1,3,andSidePins2andSideViewView5-ON/OFF-ON/oFFONLMetalFeed BaclF4TopTopTabGrounirnunViewiewGND2-Output2-Outpuo23830OrderNumberLM2596S-3.3,LM2596S-5.0.OrderNumberLM2596T-3.3,LM2596T-5.0,LM2596S-12orLM2596S-ADJLM2596T-12orLM2596T-ADJSee NS Package Number TS5BSee NS Package Number T05D1
集成电路测试实验指导书 1 该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为 150KHz，与低频 开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件；由于该器件只需4 个外接元 件，且可以使用通用的标准电感，这更优化了LM2596 的使用，极大地简化了开 关电源电路的设计；其封装形式包括标准的 5 脚TO-220 封装（DIP）和5 脚 TO-263 表贴封装（SMD）；在特定的输入电压和输出负载的条件下，输出电压 的误差可以保证在±4%的范围内，振荡频率误差在±15%的范围内；可以用仅 80μA 的待机电流， 实现外部断电；具有自我保护电路（一个两级降频限流保 护和一个在异常情况下断电的过温完全保护电路） A、芯片主要特点概括如下： ※ 3.3V、5V、12V 的固定电压输出和可调电压输出 ※ 可调输出电压范围 1.2V～37V±4% ※ 较好的输出线性调整率和负载调整率 ※ 输出电流可高达 3A ※ 输入电压可高达 40V ※ 采用 150KHz 的内部振荡频率，功耗小、效率高 ※ 低功耗待机模式，IQ的典型值为80μA ※ TTL 断电能力 ※ 具有过热保护和限流保护功能 ※ 封装形式：TO-220（T）和TO-263（S） ※ 外围电路简单，仅需 4 个外接元件， 且使用容易购买的标准电感 B、芯片管脚图
集成电路测试实验指导书C、LM2596的电学特性参数请参见Datasheet。3、LM2596的典型应用电路A固定输出电压Test Circuit and Layout GuidelinesFixed OutputVoltageVersionsKEEPFEEDBACKWIRINGAWAYFROM INDUCTOR FLUXFEEDBACKREGULATED OUTPUTOUTPUTLM25963AH898FIXED OUTPUTi4UNREGULATEDCnut0GNDON/OFFLCn40DC INPUTDHEAVY LINES MUST BE KEPT SHORT AND USELOWESRGROUND PLANE CONSTRUCTION FOR BEST RESULTSSHORTLEADSOPTIONAL POST RIPPLE FILTER01258322B.可调输出电压AdjustableOutputVoltageVersionsCFFLOCATE THE PROGRAMMING RESISTORS NEARTHEFEEDRACKPINUSING SHORTLFADSRR2KEEP FEEDBACKWIRINGAWAY1kFROM INDUCTOR FLUXFEEDBACK+VINREGULATED OUTPUTOUTPUTLM25965888ADJUSTABLE11L CourUNREGULATED-ON/OFFGNDDCINPUTAD1DHEAVY LINES MUST BE KEPT SHORT AND USEGROUND PLANE CONSTRUCTION FOR BEST RESULTS01258323Vour - VRe(1+ )B.where VREF = 1.23VR2 = R, (VouT _1(VAEF四、主要参数及其测试方法1、输出电压Vout
集成电路测试实验指导书 1 C、LM2596 的电学特性参数请参见 Datasheet。 3、LM2596 的典型应用电路 A．固定输出电压 B．可调输出电压 四、主要参数及其测试方法 1、输出电压 Vout
集成电路测试实验指导书FRDUTVIN&33uHOVOUTYYY主100uF=GND1N582550VTEN50V(40V,5A)0.1u220F(35V)依上图将外围电路接好后，Vin给输入，EN接地，测量电感后的直流电压，元件越靠近产品，其测试结果越稳定。2、转换效率ⅡFRDUTVIN&33uHQVOUT上岁10VFGND1N5825EN50VT(40V,5A)0.1u号220uF(35V)依上图将外围电路接好后，Vin给12V输入，EN接地，Vout接3A负载，测量电感后的直流电压。n=(Vout*Iout/Vin*In)*100%3、饱和电压4FRVINDUToVOUT52+1uF100uF0.1uF35VEN50VGND50V220uF(35V)三I三川依上图将外围电路接好后，Vin给12V输入，En和FB接地，Vout接3A负载，测量Vin和Vout。Vsat=Vin-Vout
集成电路测试实验指导书 1 2、转换效率η 3、饱和电压