Konzeption und Aufbau eines automatisierten IC-Messplatzes

Zusammenfassung: Zum Aufbau der Primärelektronik von Sensoren gibt es heute eine Vielzahl integrierter Schaltungen. Bei den IC's handelt es sich um Differenzspannungsverstärker, die die Brückendifferenzspannung von Wheatstonebrücken verstärken. Neben dem Instrumentenverstärker sind meist Festspannungs- und Feststromquellen sowie eventuell zusätzliche Operationsverstärker in den IC's integriert. Um die IC's unterschiedlicher Hersteller miteinander vergleichen zu können, sind ihre Kenndaten zu bestimmen. Im Rahmen dieser Arbeit ist ein Meßplatz entstanden, mit dem die Kenndaten von 6 IC's (AM401) gleichzeitig gemessen werden können. Die Eingangsgröße (Brückendifferenz-spannung) wird üblicherweise von zwei externen Spannungsquellen simuliert. Um die Messungen unter möglichst praxisnahen Bedingungen zu ermöglichen, wird in diesem Meßplatz an Stelle der Spannungsquellen ein Widerstandssimulator eingesetzt. Der in einer Diplomarbeit aufgebaute Widerstandssimulator ermöglicht es eine Wheatstonebrücke zu simulieren. Eine wichtige Störgröße, die auf die IC's einwirkt, ist die Temperatur. Bei herkömmlichen Meßplätzen werden zur Temperierung der IC's Klimaschränke eingesetzt. Nachteilig ist, daß entweder die zum Betrieb des IC's erforderlichen Bauteile mit temperiert werden oder lange Verbindungsleitungen erforderlich sind. Durch den Einsatz des in einem PEM entwickelten IC-Temperiergeräts ist es möglich die IC's unabhängig von den Bauteilen zu temperieren, wobei trotzdem alle Komponenten auf einer Platine angeordnet sind. Während der Messung können die Eingangsgröße, die Störgrößen und Teile der Beschaltung variiert werden. Um Langzeituntersuchungen und komplexe Meßroutinen realisieren zu können, werden alle Meß- und Steueraufgaben zentral mit einem PC automatisiert. Vorbereitend zum Aufbau des Meßplatzes wurden umfangreiche Untersuchungen zur Minimierung der Stör- und Fehlerquellen durchgeführt. Mit dem Meßplatz können unter anderem folgende Kenndaten ermittelt werden: * Offsetspannung * Temperaturabhängigkeit der Offsetspannung * Linearitätsfehler * Verstärkung * Temperaturdrift der Festspannungsquelle, * Temperaturbereich: -10 bis +110°C (1°C-Schritten) * Spannungsversorgung der IC's : 0 bis 36