微弱电流测量为什么必须要求远小于放大器偏置电流

只看该作者 · 2016-2-3 11:29

比如测量1nA电流，需要运放的偏置电流至少得0.1nA或者更小吧。

我的理解是偏置电流如果是10nA，叠加待测量的1nA，不是也可以测量出11nA吗

然后减去固有的10nA.

谢谢

只看该作者 · 2016-2-3 12:04

是不是因为OP的静态误差，受环境温度，工艺，组装，layout等多因素影响，是个随机量吧，只能估算范围。
噪声的东西大多都是随机量。大概这就是低噪声设计难的原因吧。

只看该作者 · 2016-2-3 12:20

啊拿大发表于 2016-2-3 12:04
是不是因为OP的静态误差，受环境温度，工艺，组装，layout等多因素影响，是个随机量吧，只能估算范围。
噪 ...

我说的是偏置电流啊。这东西只和温度有关吧。讨论前提，恒温。

微弱电流测量为什么必须要求远小于放大器偏置电流

1万 · 2016-2-3 13:36

“(谁)必须要求远小于放大器偏置电流”？
“需要运放的偏置电流……更小”
你这两段儿话不矛盾吗？

快过年了，玩点儿别的吧！

1万 · 2016-2-3 14:16

你如何知道“10nA”？

这只是最大值，手册只会给出最大值或者典型值。
不同芯片之间会有差异，
而且，同一芯片、不同时刻，也极可能有差异。

只看该作者 · 2016-2-3 14:52

模拟学徒发表于 2016-2-3 12:20
我说的是偏置电流啊。这东西只和温度有关吧。讨论前提，恒温。

微弱电流测量为什么必须要求远小于放 ...

也就是说偏置电流相对于你要检测的电流信号来说，是一种噪声干扰。
温度只是比较明显的一个影响因素而已，并不只和温度温度有关。

当你需要检测的输入信号强度弱到与输入端的噪声干扰接近的时候，就会很难检测出信号。这个概念基本是低噪声设计里通用吧。

1万 · 2016-2-3 15:06

1，按照10：1的假设，如果检测是交流信号，输出有一个幅度大10倍的直流分量，是否可以接受？
2，当需要较大的输出幅度，检测信号还没有达到要求，放大器已经饱和。

只看该作者 · 2016-2-3 17:06

没有偏置,运放就没办法工作啊.
如果偏置电流与输入电流相等,如何确保运放的静态工作点始终处于线形区域呢?

1万 · 2016-2-3 17:20

偏置电流非恒定量，同一片器件的也不稳定。

只看该作者 · 2016-2-3 21:26

偏置电流和输入电压有关、和温度有关、根时间老化有关和供电电压有关,不太好定量。当然也可以动态测量偏置电流,然后再补偿,但是测小微电流的设备不会这样做。

2万 · 2016-2-4 08:13

一个10立方的坑，你向里面倒了1立方的水，然后你要求检测溢出了多少水？

只看该作者 · 2016-2-4 09:13

没看懂楼主的标题

只看该作者 · 2016-2-4 19:06

yewuyi 发表于 2016-2-4 08:13
一个10立方的坑，你向里面倒了1立方的水，然后你要求检测溢出了多少水？

一个10立方的坑，你向里面倒了1立方的水，我不检测溢出多少，我检测出坑是9立方。

所以算出倒入了1立方的水。这样不可以吗？

所以有我1楼的疑问：10立方的坑到底能不能测量1立方的水？

只看该作者 · 2016-2-4 19:13

玄德发表于 2016-2-3 14:16
你如何知道“10nA”？

这只是最大值，手册只会给出最大值或者典型值。

10nA 是手册给出的。
您说的对，这个10nA 每个芯片不一定一样。
但针对每个芯片，我测量出IV转换的输出电压，这样就知道了每个芯片的偏置电流。

然后设备工作的时候，我减去这个值（修正或者补偿）。可以吗？
（假设前提是恒温环境）

只看该作者 · 2016-2-4 19:17

啊拿大发表于 2016-2-3 14:52
也就是说偏置电流相对于你要检测的电流信号来说，是一种噪声干扰。
温度只是比较明显的一个影响因素而已 ...

“偏置电流相对于你要检测的电流信号来说，是一种噪声干扰”

噪声是随机变化的，如果待检测信号与噪声相差不大，那么不能测量出待测信号。

但是偏置电流不是随机变化的，不能称之为噪声吧。

偏置电流除了与温度有关，还有什么因素可以影响偏置电流？

只看该作者 · 2016-2-4 19:19

wznhust 发表于 2016-2-3 17:06
没有偏置,运放就没办法工作啊.
如果偏置电流与输入电流相等,如何确保运放的静态工作点始终处于线形区域呢?
...

“如果偏置电流与输入电流相等,如何确保运放的静态工作点始终处于线形区域呢?”
这句话我没理解好。
请指点一下吧，谢谢了。

是说运放没有偏置电流通路吗？

只看该作者 · 2016-2-4 19:20

gregy_cn 发表于 2016-2-3 21:26
偏置电流和输入电压有关、和温度有关、根时间老化有关和供电电压有关,不太好定量。当然也可以动态测量偏置 ...

所以选择偏置电流远小于待测电流，这样就忽略偏置电流的变化？

只看该作者 · 2016-2-4 19:47

模拟学徒发表于 2016-2-4 19:13
10nA 是手册给出的。
您说的对，这个10nA 每个芯片不一定一样。
但针对每个芯片，我测量出IV转换的输 ...

你这些都是理论上的，就算是恒温了，那还有老化呀，如果有共模电压的话还有共模电压影响

还有啊，噪音，你输入偏流大，一般来讲噪音也大，没听说过电流噪音吗，这个你没法补偿吧，顶多做滤波，但是对响应时间也是有损失的

反正就是影响输入偏流的因素太多，你这种补偿只能作为一种低成本低性能解决方案，也不是完全不行，但是性能必然很差，你想啊，一个仪器，总是要调零，麻烦不呀？

还有你说恒温，恒温不麻烦吗，不要钱吗，不费电吗，有你这些功夫，我买一个高性能的低电流运放，妥妥的！什么问题都解决了，不要一味地降低那点成本，国产货不能全是垃圾

只看该作者 · 2016-2-4 21:38

关键要看偏置电流的漂移。
如果温漂和长时间漂移都很小，就可以用你说的调零办法。
lymex大侠在本坛发过微弱电流测量的经典技术贴，你可以参考。

2万 · 2016-2-5 08:03

模拟学徒发表于 2016-2-4 19:06
一个10立方的坑，你向里面倒了1立方的水，我不检测溢出多少，我检测出坑是9立方。

所以算出倒入了1立 ...

倒入的水没有超出10立方，没有东西冒上来，输出不正确，所以测量不准确。

微弱电流测量为什么必须要求远小于放大器偏置电流

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