1uA电流检测运放参数如何选择？

只看该作者 · 2019-8-26 15:26

请问第一级跟随和第二级放大电路的运放选型需要注意什么？是IB要远小于1uA还是温漂要远小于100uA?

只看该作者 · 2019-8-26 15:28

100R是千分之一精度的，后面我还会做多级类似放大，放大到AD可以采样，主要是运放选型不知道该重点关注那个点，希望大佬们可以指点指点。

1万 · 2019-8-26 21:27

第一级跟随IB要远小于1uA, 100R 下电压信号太弱, 输入失调和噪声也要非常的低

只看该作者 · 2019-8-27 08:22

airwill 发表于 2019-8-26 21:27
第一级跟随IB要远小于1uA, 100R 下电压信号太弱, 输入失调和噪声也要非常的低 ...

那后面大概还有3级10倍-50倍的放大，那个运放选型要注意什么吗

只看该作者 · 2019-8-27 08:25

airwill 发表于 2019-8-26 21:27
第一级跟随IB要远小于1uA, 100R 下电压信号太弱, 输入失调和噪声也要非常的低 ...

如果是10NA，我用 TCL7652 这个运放做跟随有问题吗。IB典型30PA，最大100PA.失调是0.003uV/C，后级放大还有4个左右的10-50倍的放大，那这个时候运放选型需要注意什么参数。

只看该作者 · 2019-8-27 09:16

king5555 发表于 2019-8-27 08:49
第一级就要放大，并且选择噪声小的，并且电源退耦合要做好。愈前级的放大倍数要愈大u. ...

先跟随一级不会好一点吗？直接放大有什么好处吗？选择放大运放的时候应该注意什么参数呢？

只看该作者 · 2019-8-27 09:21

我可是个宝宝发表于 2019-8-27 09:16
先跟随一级不会好一点吗？直接放大有什么好处吗？选择放大运放的时候应该注意什么参数呢？ ...

如果是10NA，我先跟随一级，这个时候用来放大的运放，IB这个值就不用选远小于10NA了吧？这个时候应该主要关注什么参数呢。

1万 · 2019-8-27 10:03

我可是个宝宝发表于 2019-8-27 09:21
如果是10NA，我先跟随一级，这个时候用来放大的运放，IB这个值就不用选远小于10NA了吧？这个时候应该主要 ...

这个电流是从什么传感器输出？这么微弱的电流，通常第一级用IV转换，可以直接转出几百mV到V级的电压，没必要后面再做放大

1万 · 2019-8-27 10:21

图里面给的型号是2652，后面的文字是TCL7652，这元件还真是难猜。。。。

只看该作者 · 2019-8-27 10:45

yanwen217 发表于 2019-8-27 10:03
这个电流是从什么传感器输出？这么微弱的电流，通常第一级用IV转换，可以直接转出几百mV到V级的电压，没 ...

额，是器件的漏电流，我需要不同放大倍数的电压值，所以需要做多级放大，请问一下放大的器件选型该注意什么。

只看该作者 · 2019-8-27 10:45

戈卫东发表于 2019-8-27 10:21
图里面给的型号是2652，后面的文字是TCL7652，这元件还真是难猜。。。。

不知道10NA，第一级电压跟随这一级使用ICL7652 是否合适，

1万 · 2019-8-27 11:42

我可是个宝宝发表于 2019-8-27 10:45
额，是器件的漏电流，我需要不同放大倍数的电压值，所以需要做多级放大，请问一下放大的器件选型该注意 ...

什么器件的漏电流？或者说是什么管脚上的漏电？
比如采样电阻R490是串接在器件的GND脚上，那这里电阻就不能太大，1uA在100Ω下就是100uV，运放用pA IB和几个uV级Vos的还能勉强对付，但是10nA就是1uV，这么小的直流信号，电路就极难设计了，倒不如用模拟开关来切不同的采样电阻阻值。

只看该作者 · 2019-8-27 13:09

yanwen217 发表于 2019-8-27 11:42
什么器件的漏电流？或者说是什么管脚上的漏电？
比如采样电阻R490是串接在器件的GND脚上，那这里电阻就不 ...

嗯，二极管反偏，R490是直接串联在器件上的，切换采样电阻这个我也想过，模拟开关没玩过，能推荐一个型号，我了解一下吗。如果在不切换电阻的情况下，VOS可以调零把，温飘我选了几个0.025uV/c的，就是如果我前级用了如ICL7652 这个运放做跟随电路，那后级放大的运放是否IB要求就没这么高了？还有什么要考虑的因素吗。

1万 · 2019-8-27 13:28

我可是个宝宝发表于 2019-8-27 13:09
嗯，二极管反偏，R490是直接串联在器件上的，切换采样电阻这个我也想过，模拟开关没玩过，能推荐一个型 ...

1uV信号，极难搞定的！运放即使Vos可以调零，也没办法用，以前设计测试治具玩过，放一段时间就漂了，并不是温漂，是滑阻的机械松动造成。
看需要检测的电流大概范围，2选1的模拟开关导通阻抗可以做很小，多选1的模拟开关导通阻抗比较大，ADI有几欧姆导通阻抗的，超级贵。

只看该作者 · 2019-8-27 13:51

yanwen217 发表于 2019-8-27 13:28
1uV信号，极难搞定的！运放即使Vos可以调零，也没办法用，以前设计测试治具玩过，放一段时间就漂了，并不 ...

检测范围，10NA-30MA。应该没法用模拟开关，3KV的电压，这模拟开关有这么高的耐压吗？

只看该作者 · 2019-8-27 14:13

根本就不用放大，找个高输入阻抗的ADC就行，电路图给你画一下。

1万 · 2019-8-27 14:15

我可是个宝宝发表于 2019-8-27 13:51
检测范围，10NA-30MA。应该没法用模拟开关，3KV的电压，这模拟开关有这么高的耐压吗？ ...

模拟开关那边哪需要那么高的耐压，只要覆盖采样电阻上的电压就好了。
是10nA~30mA吧，看下这么分段怎样：1uA以下用100K电阻，即1mV~100mV，1uA以上~0.5mA用200Ω电阻，即200uV~100mV，0.5mA以上到30mA用1Ω电阻，即0.5mV~30mV的信号

只看该作者 · 2019-8-27 14:32

yanwen217 发表于 2019-8-27 14:15
模拟开关那边哪需要那么高的耐压，只要覆盖采样电阻上的电压就好了。
是10nA~30mA吧，看下这么分段怎样： ...

额，分2段就行了，如果能分档的话，这个问题还是容易解决。我到时候试试把。

只看该作者 · 2019-8-27 14:42

R2D2 发表于 2019-8-27 14:13
根本就不用放大，找个高输入阻抗的ADC就行，电路图给你画一下。

嗯.用开关的话可以这样。

只看该作者 · 2019-8-27 14:50

解释下17楼电路图：

1）既然是漏电测试仪，那么输出电流必然不会很大，按3mA计算，如果太大，请加限流电阻。
2）用4.3V齐纳二极管将取样电阻上面的电压限制在4.3V，那么送入ADC的电压不超过4.3V，对于5V供电的ADC来说是绝对安全的。图中用了两个背靠背的有点多余，用一个即可。
3）第一个100k电阻有点多余，换成10k，那么3mA的漏电流在10k取样电阻上面压降是3V，可以正常取样。
4）当DUT漏电流小于0.3mA，用模拟开关接通1.11k取样电阻（含模拟开关导通电阻），两者并联电阻1k，ADC满量程3V对于0.3mA，对于ENOB 21位的国产2块钱ADC来说，可以准确测量到0.14nA，完全满足楼主的要求。
5）模拟开关连接的另一个取样电阻可以彻底取消。
6）74HC405x的导通电阻在5V电压下，温度从25度到-55度，从25度到105度，变化在10~20欧左右，对于1k左右的采样电阻，应该满足精度要求，因为室温完全不可能变化的如此剧烈，25度正负10度范围能变化2欧左右，有待实际测量。

1uA电流检测运放参数如何选择？

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