电荷放大器的反馈电阻和电容选择

只看该作者 · 2013-11-3 16:11

电荷放大器电阻电容一般怎样选？耐压值，精度，电阻电容种类，一般都选什么样的？

只看该作者 · 2013-11-3 19:58

弱弱得一问，啥叫电荷放大器？干哈的？

只看该作者 · 2013-11-3 20:58

反馈电阻：电荷放大器在没这个电阻时相当于直流开环，所以小的失调可能导致运放输出饱和，它的作用基本上是稳定直流偏。当然了它还有电荷泄放功能，目的是防止电荷积累导致运放饱和。但它的增加往往带来很多负面影响，频率特性，噪声，精度（因为它是大阻值的家伙，分布参数的影响不可忽略）
反馈电容：那肯定要精度和稳定性好的。
运放：输入电流小，失调小温漂小精密的为好。当然如果用FET作前置放大后接运放的话可以选输入阻抗低些的也可以。
至于耐压，基本上是低压不必考虑了。除非为了降低传感器的输出电容而人为的给它加了高压那就要另外看了。

只看该作者 · 2013-11-3 22:22

MCU52 发表于 2013-11-3 20:58
反馈电阻：电荷放大器在没这个电阻时相当于直流开环，所以小的失调可能导致运放输出饱和，它的作用基本上是 ...

从这段话可以看出 MCU52对电荷放大器了解的很深入！佩服！

理论上来说，反馈电阻越大越好，对吧，因为越大，电荷转电压精度越高。

但到底选择多大，如何选择，还请细说，谢谢

只看该作者 · 2013-11-4 09:36

模拟学徒发表于 2013-11-3 22:22
从这段话可以看出 MCU52对电荷放大器了解的很深入！佩服！

理论上来说，反馈电阻越大越好，对吧，因为越 ...

理论上确实如此，这点刚好和直流工作点的稳定及电路寄生参数的影响上有矛盾
当然还有个很重要的带宽影响。RC组成有源低通，R大了带宽就小了。

1万 · 2013-11-4 09:46

zt
　　制作一个高质量的电荷放大器确实非常困难，首先要选取最合适的芯片，为什么一般的运放不适合做电荷放大器呢？因为电荷放大器的反馈电阻非常大，通常在150M欧姆以上，如果要制作频带响应非常好的电荷放大器，则反馈电阻必须在1G欧姆以上，甚至可能到200G欧姆。而低噪声的OP37放大器的偏流在15nA左右，足以在1G欧姆（我通常用1G欧姆的反馈电阻）的反馈电阻上产生15V的输出偏压！！！所以一般要使用JFET输入型的运放，输入偏流在30pA的LF356适合做一般性能的电荷放大器，1G的反馈电阻导致450mV的输出偏压是可以通过电容隔直耦合消除的。所以我见到过很多国产的电荷放大器里面使用这款芯片。
   但是还有一个重要的因素是电荷放大器的电流噪声，我不喜欢用LF356做电荷放大器，因为它的电流噪声仍然有0.01pA（仍然是1G的反馈电阻），这样在输出至少因为运放的电流噪声较大的输出噪声。我们制作的ICA系列电荷放大器里面的芯片，电流噪声只有0.13fA，好一百倍。
      即使用最好的芯片，噪声电流仍然会从电路板的四面八方传导过来，因为电路板的绝缘电阻已经显得不太绝缘了。用短路环保护运放的输入端非常必要，即使如此，可恶的噪声电流还是会通过PCB表面的污渍爬过来，比小强还顽固。电路焊接完成后，必须彻底清洗，我甚至用低温等离子火焰将器件表面的可能残留的污渍清理掉。
   接下来是屏蔽，我曾经试过用薄薄的PCB板的下表面整面覆铜接地，而上表面用铜片焊接成一个封闭的盖子。但是实际上辐射电波可以穿透PCB铜箔影响到放大器的噪声，后来的ICA系列电荷放大器是专门定做了较厚的屏蔽盒，才完全屏蔽外界辐射干扰。
      特殊的高阻值电阻和性能稳定的电容是做好一个性能稳定，增益准确的电荷放大器的关键，通常的聚丙烯薄膜电容已经是质量非常好的了，用于滤波和分频电路可以得到不错的效果，但是如果你将一个1微法的聚丙烯薄膜电容握在手心里面测量，会发现电容量很快增加到2微法！完全不适合作为反馈电阻。我见过国产的手持式振动测试仪里面，就是用红色的聚丙烯薄膜电容，真不知道他们是怎样检验自己的仪器的准确性的。如果你也想制作一个好的电荷放大器，一定要做足功课，否则还不如直接用电压放大器来检测加速度传感器的信号，未必误差会大于一个没有仔细设计调试的电荷放大器。

只看该作者 · 2013-11-4 22:30

本帖最后由模拟学徒于 2013-11-4 22:35 编辑

gxs64 发表于 2013-11-4 09:46
zt
　　制作一个高质量的电荷放大器确实非常困难，首先要选取最合适的芯片，为什么一般的运放不适合做电荷 ...

果然对电荷放大器有研究！
1、ICA系列放大器哪里有卖的，资料哪有？
2、你说的LF356我没查，jfet输入型的运放带宽一般不是很大吧，LF356带宽够用？
3、短路环保护运放输入端是如何做？是指pcb布线的方法？还是指某一个东西？
百度短路环没太找到答案
4、当反馈电阻不大的时候（例如50M或者100M），此时的电路结构应该算不上是电荷放大器，而应该当做电流放大器来用了吧？
谢谢

只看该作者 · 2013-11-5 15:09

gxs64 发表于 2013-11-4 09:46
zt
　　制作一个高质量的电荷放大器确实非常困难，首先要选取最合适的芯片，为什么一般的运放不适合做电荷 ...

您的资料很好，谢谢，但是我还是想问一下，耐压值，精度，电阻电容种类，一般都选什么样的？

1万 · 2013-11-5 16:21

re 8：漏电越小越好

1万 · 2013-11-5 16:32

zt：
　　近期很多朋友询问电荷放大器的问题，一般都是50Hz噪声过大，把真正的信号都淹没掉。我看了他们发过来的电路图，电路结构并没有什么问题，按照我的经验，PCB板的工艺，元器件的品质，制作的工艺和放大器整体屏蔽的效果基本上就决定了一个电荷放大器的性能。因此我们经过多次修改实验后，专门开默模具制作了屏蔽盒，定做采购了一批电荷放大器专用的电阻、电容和芯片。制作了一批共50个精密电荷放大器。主要是ICA103型号的。反馈电容10000pF,灵敏度0.1mV/pC。因为电荷放大器内置一级放大倍数为1~101的可调电压输出放大级，所以整体的电荷转换灵敏度可以为0.1mV/pC~10mV/pC。
　　这次专业制作的产品，效果比以前手工制作的要好得多，用示波器测量输出信号噪声都在1mV以下，因为示波器本身的噪声也在1mV左右，所以实际上我测不出噪声到底有多低。这次的电荷放大器也没有50Hz耦合噪声的问题，输出完全不会有低频漂移，说明反馈电容和运放的质量非常好。
　　非常感谢为我们制作电容的工厂，提供的电容不仅噪声小，连电容值都非常准，基本上都不需要标定了，装上去的电荷灵敏度直接就是1.03mV/pC,和理论值仅差3%。我们又测试了用1000pF和100pF的反馈电容，输出依然很稳定，没有漂移。下一步我就要向超高难度的10pF 和1pF挑战了。这样的电荷放大器，估计得用真空作为绝缘体了。

只看该作者 · 2013-11-8 07:33

gxs64 发表于 2013-11-5 16:32
zt：
　　近期很多朋友询问电荷放大器的问题，一般都是50Hz噪声过大，把真正的信号都淹没掉。我看了他们发 ...

您好你要跟我说什么，没太看明白

只看该作者 · 2013-11-28 17:00

gxs64 发表于 2013-11-5 16:32
zt：
　　近期很多朋友询问电荷放大器的问题，一般都是50Hz噪声过大，把真正的信号都淹没掉。我看了他们发 ...

gxs64 在吗我最近也在做电荷放大电路颇感头疼有联系方式吗
你的电容和绝缘电阻的定制厂家联系方式可以共享吗

1万 · 2013-11-28 17:37

只看该作者 · 2013-12-6 17:32

gxs64 发表于 2013-11-5 16:32
zt：
　　近期很多朋友询问电荷放大器的问题，一般都是50Hz噪声过大，把真正的信号都淹没掉。我看了他们发 ...

gxs64 你好，我最近也在做电荷放大电路，想跟您请教些问题，可以给个联系方式吗
同问，你的电容和绝缘电阻的定制厂家联系方式可以共享吗

只看该作者 · 2014-1-16 11:05

gxs64 发表于 2013-11-5 16:32
zt：
　　近期很多朋友询问电荷放大器的问题，一般都是50Hz噪声过大，把真正的信号都淹没掉。我看了他们发 ...

我也在做电荷放大器用的是LF356 电容是100P 1000P 10000P 电阻是200M 2G 10G 就如你所说50干扰一踏糊涂可能电阻没选好（RJ8高压电阻）还有布线的问题看见这贴有种相见恨晚的感觉前几天刚刚改了板子第2次打样还没收到以前没觉得有多难但这次挫败感慢慢的！！！

只看该作者 · 2014-4-9 11:34

gxs64 发表于 2013-11-4 09:46
zt
　　制作一个高质量的电荷放大器确实非常困难，首先要选取最合适的芯片，为什么一般的运放不适合做电荷 ...

请问一下能具体说一下，那种电阻电容可以用在电荷放大器上吗

只看该作者 · 2014-4-9 11:37

电荷放大器,学习了...只是顶顶,不发言.

只看该作者 · 2020-8-3 19:17

MCU52 发表于 2013-11-4 09:36
理论上确实如此，这点刚好和直流工作点的稳定及电路寄生参数的影响上有矛盾
当然还有个很重要的带宽影响 ...

您好请教个问题电荷前放反馈电阻无法放掉反馈电容的电荷是什么原因呀？您了解吗分析下呗

只看该作者 · 2020-8-6 14:45

gxs64 发表于 2013-11-4 09:46
zt
　　制作一个高质量的电荷放大器确实非常困难，首先要选取最合适的芯片，为什么一般的运放不适合做电荷 ...

您好！您的回复全是电荷放大器设计的精髓，有一个问题请教：由于反馈电阻的存在使电荷放大器的低频特性下降，是否可以取消反馈电阻或解决去掉反馈电阻后直流偏移问题？

1万 · 2020-8-6 17:23

是否可以取消反馈电阻----不能，否则电容就会充满
解决去掉反馈电阻后直流偏移问题？---隔一段时间放电

电荷放大器的反馈电阻和电容选择

相关下载

相关帖子

技术新星奖章

以坛为家

涓涓之细流

技术奇才奖章

缘定三生

奔腾之江水

无冕之王奖章

技术领袖奖章

精华达人奖章

湍急之河流

七世轮回

晶莹之水滴

精英会员奖章

沉静之湖泊

十世金身

技术导师奖章

技术高手奖章

偶尔光临

突出贡献奖章

常驻人口