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关于FR4板材的漏电流及小信号采集问题

louisluhw2023-01-04
本帖最后由 louisluhw 于 2023-1-4 17:48 编辑

目前在做小信号采集方面的产品。目前在论坛学习到关于nA级以下电流的采集漏电流是一个关键因素。目前想咨询几个问题:
1.漏电流是指电源通过PCB板本身的阻抗漏到采样的信号线上么?信号线会漏到地上么?
2.PCB板本身的绝缘阻抗跟距离有关系吗?我通过挖铜的方法能否减小电源对信号线上的漏电流?
3.PCB本身的绝缘阻抗量级是什么水平?
目前主要在做APD的检测。
目前看APD输出的电流范围在1nA~100nA的数量级
前级TIA跨组用了100Mohm电阻,之前在论坛看的好像各位专家做的噪声都很小
而目前用100Mohm的电阻之后,发现电阻的热噪声占据了主要问题。在电阻两端增加跨接几百pF的电容可以改善热噪声,但是相应的响应速率也变慢了。并且噪声还有接近20mV
并且噪声很奇怪,是一个50hz频率的周期信噪声
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19 个回答
  • 1.漏电流是指在一个电路内,通过其阻抗抵抗绝缘,造成小量电流不能如预期那样完全通过设计电路而流入其它部位。在这个案例中,漏电流是指电源通过PCB板的阻抗,从而漏入信号线。信号线本身是不会漏到地上的。
    2.绝缘阻抗与距离有关,但是不是完全相关。更准确地说,它与电路中绝缘材料,如绝缘涂层和绝缘壳体的质量有关,也与电路的布局和PCB板的厚度和尺寸有关。增加PCB板的厚度和宽度可以减小漏电流,但是挖铜是不能减小漏电流的。
    3.绝缘阻抗量级是一个很难确定的指标,因为它受到许多因素的影响。一般来说,绝缘阻抗的量级是几十GΩ至几千GΩ。这是一个非常高的数值,表明绝缘阻抗在许多电子产品中是一个很难被忽略的因素。但是,在涉及到较低电流(例如nA级别)的电路中,漏电流的影响是非常显著的,因此绝缘阻抗的选择和控制是非常关键的。
  • louisluhw 发表于 2023-1-11 16:44
    目前看主要还是辐射引入的工频干扰,这边对放大部分进行屏蔽之后,干扰得到的明显的优化 ...

    阻抗太高对空间的50Hz确实更加敏感,不是让用T型反馈网络的嘛,那样子阻抗就变小了,没能实现?
  • 目前看主要还是辐射引入的工频干扰,这边对放大部分进行屏蔽之后,干扰得到的明显的优化
  • louisluhw 发表于 2023-1-10 13:39
    目前运放用的都是LDO供电,电源的噪声实测都是在10mV以内

    不不,你没理解,是用线性电源,而不是开关电源
    louisluhw 2023-1-10 18:15 回复TA
    @binoo7 :LDO就是线性稳压器的英文缩写啊,这还需要百度啥? 
    binoo7 2023-1-10 16:11 回复TA
    @louisluhw :你去百度一下吧 
    louisluhw 2023-1-10 15:09 回复TA
    LDO不就是线性电源么 
  • binoo7 发表于 2023-1-6 08:11
    50Hz会不会是你的电源的问题,像这么小的信号采集,一般都是用的线性电源,可以参考一下音频功放,那里有很 ...

    目前运放用的都是LDO供电,电源的噪声实测都是在10mV以内
  • 50Hz会不会是你的电源的问题,像这么小的信号采集,一般都是用的线性电源,可以参考一下音频功放,那里有很多小信号的处理方式,还有就是信号采集建议用交流的方式,避免直流干扰
  • 本帖最后由 louisluhw 于 2023-1-5 17:25 编辑
    dandantcb 发表于 2023-1-5 17:14
    就是运放输出和“-”输入之间跨接一个电容。IV转换是第一级电路,这个RC滤波仅提供最基础的滤波。要做进 ...

    仿真了几次,T型反馈会放大Vos。我要选择Ib小的TIA,Vos基本上都是mV级的,经过T型反馈放大后,完全不可用了呀


  • 储小勇_526 发表于 2023-1-5 14:10
    T型反馈网络抑制噪声的电容如何接?没找到相关资料,可以解释一下吗?

    就是运放输出和“-”输入之间跨接一个电容。IV转换是第一级电路,这个RC滤波仅提供最基础的滤波。要做进一步滤波,你需要在后面加专门的滤波电路。不要都揉到一起,实现不了,或者容易导致振荡。
  • 50hz首先考虑电磁屏蔽,周围空间来的干扰就不会很小,探测器腿尽量短。
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