作为校准级别仪器之一的高精度数字万用表,在航空航天领域中材料性能检测、卫星中精密直流低压信号检测、精密采集仪器、检测仪器精度标定和计量中得以应用。目前,国内没有7?位精度以上的商用万用表。高精度万用表测量参数有直流电压、直流电流、交流电压、交流电流和电阻,万用表中各参数信号都将转换为直流电压信号,并经过直流放大器进行信号放大。直流放大器作为万用表系统输入级模块,其性能将决定万用表系统线性度、噪声和温度漂移等指标。本文针对7?位数字万用表直流放大器关键技术进行研究,分析其线性度、噪声和温度漂移等相关参数影响,其内容如下:（1）为了解决直流放大器高输入阻抗和低噪声的矛盾问题,对放大器进行分立结构设计。首先,采用对管差分放大框架,设计多级放大电路。其次,对直流放大器中输入级放大电路中偏置结构、电流源结构和输入侧基本放大电路结构分析。最后,设计第二级放大电路结构,得到高输入阻抗直流放大器结构。（2）为解决精密仪器中非线性偏差问题,需要对放大器线性度参数进行分析。首先,对直流放大器非线性建立误差模型,根据模型分析放大器非线性误差来源。在模型中,由分立器件导致失调电压产生非线性因素和闭环增益非线性为主要影响因素。其次,对非线性模型进行参数优化,采用负反馈方法抑制系统非线性,并设计比例Buffer电流镜,利用电流镜中BJT非线性对失调电压非线性进行补偿,降低放大器非线性偏差。（3）为保证放大器满足7?位万用表小于10nV分辨能力设计需求,放大器等效输入噪声理论上应小于10nV。本文在线性放大器模型基础上,对电路噪声进行建模。通过分析放大器中1/f噪声、散粒噪声和热噪声来源,及各器件噪声对电路整体噪声影响占比,优化电路参数,使放大器具有低噪声特性。（4）为在0℃到50℃温度区间万用表可宽温且高精度工作,本文针对放大器温度漂移效应进行研究。首先,对放大器温度漂移进行数学模型建立。根据模型分析可知,失调电压和放大器比例电阻为温度漂移主要影响因素。其次,对温度漂移模型进行优化,选取合适器件降低温度系数并确定温度敏感器件。最后,对PCB热布局进行优化和防风壳设计,降低温度敏感器件的温度系数,使万用表具有宽温工作能力。通过实验分析:放大器在0.1V、1V和10V三个量程下,输入阻抗分别为13GΩ、144GΩ和2.3TΩ,满足仪器指标大于10GΩ要求;放大器在3个量程下非线性误差分别为±15ppm,-4ppm～10ppm和-1.5ppm～1ppm,小于指标27ppm,17ppm和15.2ppm;在0.1Hz～10Hz带宽下,放大器等效输入噪声为47nVRMs,小于指标50nVRMS;在3个量程下,放大器温度系数为-2μV/℃～-5μV/℃,和指标5μV/℃处于同一水平。综上所述,本文研制的直流放大器满足7?位数字万用表指标要求。