虚短指的是集成电路中,两个不应该连接的引脚之间发生了异常的连接。集成运放中的虚短指的是芯片内部的不同电路单元之间,因为引脚布局的相近,或者芯片生产过程中的缺陷,导致了虚短连接的情况。
尤其是对于高精度的运算放大器而言,虚短的存在可能会导致电路输出的精度下降,在通信、工业自动化等领域中应用的时候,可能会带来严重的后果。
为了避免在实际应用中集成运放中的虚短导致的负面影响,设计师应该在使用之前对芯片进行虚短测试。通常的方法是使用万用表的短接测量功能,将万用表的两个测试针放在同一电路单元的两个引脚上,并将其他引脚全部悬空,观察万用表的短接指示灯。
如果出现虚短连接,指示灯会亮起来,说明两个不应该连接的引脚之间发生了异常的电路连接,这时候就要在集成运放中重新选择一个合适的单元并进行对应的连线,以绕过虚短的存在。
造成集成运放中虚短的主要原因有三类:
第一类原因是设计布局的不合理。在电路设计的过程中,不同的电路单元电路间不应该共享供电电路、接收端或者传输线。如果电路设计师不注意,很有可能造成引脚虚短的情况。
第二类原因是成品测试方面的失误。如果在芯片的测试过程中没有检测到虚短的问题,那么这个问题就可能被忽略掉,导致了生产出的芯片存在虚短的情况。
第三类原因是制造过程中的不良现象。使用不良的材料或者生产设备不存在的缺陷都可能导致芯片制造过程中的小差错,这些小差错最终会积累起来导致虚短的问题。
一旦在集成运放中发现了虚短,需要及时的解决掉这个问题,以保证电路的正常运行。虚短的解决方法包括两种:
第一种方法是将这个异常的连接点重新连接到真正应该连接的引脚上,这需要通过供电和信号电路线的重布局来实现。这种方法适用于普通的虚短问题。
第二种方法是更换芯片,这种方法一般适用于虚短问题比较严重或者无法通过其他方法解决的情况。