微弱电流信号检测记录

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微弱电流信号检测记录
(2012-02-14 11:19:12)
标签:
杂谈
目录
零、序
一、微弱电流测试器的指标
二、微弱电流测试所需要的条件
三、微弱电流计
四、高阻电阻
五、微弱电流计放大器的基本电路
六、微弱电流标准源
七、微弱电流计的测试
八、微弱电流测试仪器DIY汇总
九、微弱电流测试器DIY
十、改进与应用
二、微弱电流计放大器的基本电路
1、微弱电流放大的基本电路
弱电流的基本电路是反向放大器的形式,即I-V转换电路。

先看一个实例,来自ICH8500的数据表。

放大器接成典型的反向放大器,但没有输入电阻,其实是一个电流-电压变换器,并有几点不同:
a、有保护(Guard,作用见下)
b、反馈电阻Rfb非常大,为10的12次方欧姆,即1T
c、有个反馈电容Cfb,用来与输入等效电容分压,提高响应时间。

在一个实际采用ICH8500的电路板上,该电容采用了470pF的聚苯乙烯(反馈电阻用了30G)
反馈电阻Rf(或叫Rfb)的选择。

这是一个关键元件,一方面取决于所要求的灵敏度和噪音,另一方面与其他元件和电阻的来源情况有关。

上述电路的Rfb非常大达到1T,因此1pA的输入电流就会引起1V的输出,即灵敏度是1V/pA,这样用2V的电压表,就可以实现满度2pA的微电流计,甚至可以用200mV的电压表事项满度200fA的超微电流计。

Rfb也与电流噪音密切相关,越大则理论噪音越小,很多静电计选100G,这样理论噪音极限大概是0.25fArms,而K642选择了1000G,噪音就更小了。

当然,Rfb不能取得太大,因为运放的偏置电流Ib是完全流过这个电阻的,产生压降,也产生噪音、温度系数等弊病,所以Rfb要与运放匹配,最好Ib×Rfb 小于满度输出的1%,至少<10%。

否则,当没有输入的时候,Ib就要全部流过Rfb,
1pA就产生了1V的假输出,这是不允许的。

另一方面,大的电阻不仅价格贵、买不到,而且可能存在性能上的问题。

从目前情况看,Rfb最大选择100G比较合适,除非你想PK吉时利,可以选1T或更大。

静电运放的选择,上面提到,最重要的参数就是Ib。

要想做微电流测试,Ib必须选择小的。

实际上。

Ib总是存在的,也可以进行补偿、调零、抵消。

当然,不如Ib小的好,因为Ib本身是很不稳定的,会带来电流噪音和,尤其是其温度系数很大,会在很大程度上干扰测试结果。

另一方面,运放的正负输入之间的失调电压Vos,多少也会影响准确测试。

Vos,是直接叠加到输出信号上去的。

假设Vos=10mV,那么本来是1V输出,叠加后就有1.01V了,形成1%的误差。

假设输入电流小,为0.1pA,那么计算输出只有0.1V,实际输出0.11V,影响就更大了,达到10%。

所以,Vos还是小了好。

后面将会看到,由于在产生微小电流的时候,需要小的电压,Vos所占的比例就更突出了,这样也要求运放的Vos小。

Vos如果不够小,可以通过补偿电路来大部分抵消。

但是,Vos是有温度系数的,温度一变最后的输出也跟找变了,这也使得Vos的温度系数成文重要指标之一。

反馈电容Cf的选择。

Cf的作用有两个,一个是抵消输入电容、提高阶越的响应速度:
另一个作用是与Rf一起决定了电路自由时间常数。

有关Cf的选择,LMC662的手册里有详尽的描述。

德国微电流板,在Rf=30G的情况下选择了Cf=470pF,非常大,时间常数达到了15秒。

从实际测试情况看,减少这个电容,尽管提高了相应速度,但会增加输出噪音。

例如在Cf=470pF的场合,输出1秒间隔的阿伦方差只有0.19fA,但增大到22pF后(此时时间常数为0.67秒),阿伦方差上升到了2.5fA。

因此,这个德国的电路是牺牲了响应速度换取的稳定性,看来是用来测试缓慢变化的微电
流信号。

电路上看,电流合成点,就是一个虚地。

只要运放在工作状态,这个地方就能保持地电位。

当有输入电流的时候,这个电流不会流入运放的负端(因为Ib非常小而且基本不变),所以全部的电流都流进Rfb里了,造成输出端下降,下降的电压就是输入电流与该电阻的乘积。

所以这一点也就是电流合成点,多个电流可以在这点相加的,但这一点的电压不随输入电流而变,总是保持在地点位,因此才称为虚地。

也可以看出,这个虚地也特别脆弱,任何电路板漏电流都会对结果产生直接影响。

为了减少或免除这些影响,可采取如下措施:
a、采用悬空办法,让绝缘电阻大得多的空气替代电路板。

b、采用保护布线的办法,让漏电路径的电位差计量小。

c、采用特殊运放,其输入脚间距大、有屏蔽脚,以便减少内部漏电。

也许有人会问,为什么不采用T型反馈电路,这样可以大大降低Rf反馈电阻的阻值?
T型反馈是一种折中方法,只对理想放大器有用。

如果实际动手做过,或者进行过理论分析,就能看出,这电路牺牲了太多的精度,增加了太多的噪音。

此电路在采用一个分压电阻对在降低反馈电阻的阻值后,Vos的影响也成比例的被扩大了,噪音也被放大,同时R2选择了小电阻其电流噪音也增大。

而计量弱电流放大一般都同时需要高精度,因此不适合此处的极端场合。

2、测试微电流的其它方法
测试微电流,还可以用其它很多方法,比如:
电流-频率变换法。

由于常见的频率范围特别宽,也容易产生,因此这种方法动态范围很大,并且可以远距离传输而无走样。

这种方法做好了精度也非常高。

有一款光探测IC TSL230,就可以直接把光电流转换成频率,在一个不换档的量程里轻易取得6个数量级的动态范围,我实际测试达到7个数量级,最小可以响应0.1pA的电流。

静电累计法,或者叫电容充电法。

选用漏电超低、介质特性良好的电容小电容例如10pF,通过积分电路让被测试电流向电容充电,就可以通过不断采集输出电压,得到电压的上升率,换算出电流来:
电流=电容×电压上升率
这个电路的特点,一个是可以较高精度的测试到非常小的电流,只不过越小的电流需要越长的时间;另一个特点是干扰小,因为是积分效应,最后结果是累积的、不是偶然的。

当然,如果电容充电达到一定电压后,必须放电才能工作。

这种放电方法一般不能采用电子开关,这样就会有漏电影响。

一般是采用机械的方法,用一段金属+F4尖端的复合材料给电容短路,让这电容放电就可以重新测试。

这种电路的弱点是复杂些,测试时间较长,需要特殊电容。

另外,运放的漏电流是
与测试电流叠加的,测试的时候需要先测试一下没有外加电流时的自身Ib,然后再相减。

3、常见的静电放大运放IC
从指标上看,Ib最小的,当属Intersil早年的ICH8500A,Ib不大于10fA!
但是,这个运放比较粗糙,Vos达到50mV,其温度系数大约1mV/C也非常大,因此根本谈不上精密,这样也对输入要求就比较高,最好是恒流的或电压较高的。

也就是说,这款IC放大弱电流非常有效,但放大微电压不行,要求被放大对象有很高的内阻,测试电压也要高,例如绝缘材料测试。

其次是LMP7721,这是一款近期的产品。

指标Ib不大于20fA,典型值达到3fA,相当不错,尤其是其Vos<0.18mV,在静电领域可以算成精密运放了。

电流噪音原数据表是10fA,这怎么可能?1Hz下比典型Ib都大了,应该是笔误,因此我自作主张改成了0.10fA.。

该放大器与众不同的地方,包括了独特的引脚输出方法和保护。

再就是LMC6001A,这是大约1995年推推出的。

指标Ib不大于25fA,也是相当不错的,Vos<0.35mV,也比较小了,其温度系数2.5uV/C也并不很大,其电压噪音和电流噪音都非常小,这样就能测试更小的微弱信号,并有较好的重复。

AD549L,是个老运放,Ib <60fA,稍有偏大,但Vos<0.5mV也算不错,其温度系数5uV/C,中等。

这款常被用来做简单的静电计或相关应用。

ADI公司还有其它几款类似的,例如AD515AL,Ib <75fA。

OPA128L,比较经典的老运放了,Ib <75pA,也稍偏大了,其它特性与AD549L
很类似(尽管BB自吹比AD549L强)。

另外,BB的东西还有个弱点,就是贵一些。

AD515,最好的L后缀,也是Ib<75fA,Vos不算大,1mV。

LMC6042A,尽管Ib保证最小值不算小(4pA),但典型值超低,达到惊人的2fA。

另外,尽管Vos偏大但其温度系数1.3uV/C并不大。

这个IC价格低、耗电少(只有20uA),很适合做成电池供电的静电计。

通过挑选,可以找到性能不错的。

另外,国半还有几款典型Ib为2fA的运放,比如LMC6041/4、LPC661/2、LMC660/1/2。

还有几款典型Ib为10fA的,例如LMC6061/2/4、LMC6081/2/4,都可以用作相同目的。

最后,在一篇文献(《最新集成电路应用300例》,pp107),介绍两款Ib不超过0.01pA的运放,一个是3430K,另一个是4M-7592,但根本找不到资料,也没见过实物,因此就排除在外。

怀疑3430K的前缀是CA,也怀疑4M是LM的笔误,但都无结果。

补充,3430K找到了一点资料:
厂家:Linear
形式:单运放
Ib max:10fA
Vos max:10uV
Pins:10
/information/spec/?ss_pn=3430K
4、MOS管与静电运算放大器
也许注意到了,商品的静电计,几乎都采用了MOS管做前级,而DIY的基本都采用静电运放。

MOS管由于功能单一,可选范围大,有些输入偏流非常小,可以低达1fA以下,另外噪音水平和比较好,因此有可能做出高性能的放大器来。

当然,用MOS管的话自己麻烦多一些,例如要增加二极管保护部分(这也许是好事,因为可以自由选管),另外MOS管的失调电压比较高,即便是对管。

单级MOS管放大倍数有限,需要后续继续放大,电路比较复杂。

自己做静电放大器,还是简单一些为好。

静电领域不定的因素多,如果电路搞复杂了,出了点问题都不好确认到底是哪里来的。

另一方面,目前可选的的静电放大IC也非常多了。

基本足够。

如果想DIY MOS管的,也建议先做个IC的。


六、微弱电流标准源
1、为什么要产生标准微弱电流?
很简单,给我们的弱电流测试仪测试用的。

同时,也应该具有校准输出功用、互相对比作用。

所以,弱电流不仅要能产生出来,而且还要很精确的产生出来。

2、微弱电流标准的产生方法1,电压+高阻法
即把一个高阻R接到已知电压V上,电流满足I=V/R。

这是一种最简单的弱电流产生办法。

电压一般可以做的比较精确,因此关键在于高阻的准确和稳定。

例如要产生1pA的电流,可以用如下电压-电阻组合:
1V、1T
0.1V、100G
10mV、10G
除了简单外,产生的电流很容易通过调节电压来调节,对于高阻不标准的场合(例如100G实际上是110G),可以通过改变电压来适应。

当然,这样的方法并非恒流,只适合负载是接近与0的场合(例如很多电流测试仪器)。

电压越高的,对负载的零偏变化就越不敏感。

例如1V+1T,目标负载上如果有10mV,那总电压就是1V-10mV=0.99V了,因此存在1%的误差,但可以通过把电压调节到1.01V来补偿。

类似,此时若用0.1V+100G,误差就增大到10%,需要0.101V。

如果用10mV+10G的方法,就需要20mV的电压了。

在负载是变化的场合下就不好办了。

当然,如果一味追求近恒流特性,要求电压比较高,因此电阻也要相应增大。

另外,在对电流噪音有要求时,就要选大一些的高阻。

例如1pA尽量选100mV+100G,而不是10mV+10G。

很多商品的标准弱电流源,就是以这种原理制作的,例如Keithley 261,国产的WD-1
再高级的微电流标准,例如Keithley校准其6517A的,是用5156,其实就是一
组独立的高阻,利用外加的电压源产生电流,也是这种方法。

以下是一个简单但有效的电压发生器,1.2V的LM385用500k接到8V上,然后用250k+1M+100k+11k分压得到1V、0.1V和0.01V,然后外接高阻就可以实现弱
电流发生,0.01V接1T可以产生低达10fA的电流:
2、微弱电流标准的产生方法2,恒流源法
其实就是一个恒流源的电路,只不过采样电阻比较大、基准电压比较低、其它元件也要求是低漏电的。

恒流电流=基准电压/Rsense
电流的误差,较少一部分由电压引起(U1的偏差、Vos的稳定性等),更主要的是Ib和FET的栅极漏电。

这样,也就要求放大器的Ib非常低、Vos也应该小到可以忽略的情况。

这实际上是与弱电流测试仪的前级运放的要求是一样的。

现在看,采用LMP7721还是不错的,Ib最大20fA、Vos最大0.15mV。

同样,对采样电阻的要求也类似,高阻、低飘、长期稳定。

假如产生1pA,用1.2V 做基准,那就需要1.2T的高阻了。

当然,可以在U1上搞分压,得到0.1V再供给U2,那样Rsense也就需要100G了。

当然,对于FET管,不仅要求其栅极漏电比较小,而其漏源关断漏电流也必须小于最小可能输出电流。

如果Rsene是多个并用开关切换档位,那么对开关本身也有漏电要求。

与模拟高阻的道理类似,用小电阻产生小电流,电流噪音将比较大。

七、微弱电流计的测试
商品的微弱电流计,表现如何?是否满足声称的指标?方便性、稳定性状况怎样?本节就手里现有的几个成品设备,展开测试。

1、测试的条件
环境要求,干燥、温度适中基本不变、无风、无强烈光照、无人走动、无干扰源。

测试线、屏蔽与保护,测试线和仪器,必须是屏蔽的、接地良好。

测试接线盒、屏蔽盒。

如果有高阻相关的测试,也要装在屏蔽盒里。

标准电流源,采用商品的WD-1,有些也用DIY的。

2、测试HP4329A
为了能够直接对比,可以把测试电流定在1pA。

这个电流可以认为是微电流的一个标志。

产生一个1pA,然后进行测量,看综合输出的各种指标(短稳、噪音、温度系数、长期稳定性)
利用国产WD-1弱电流发生器发生1pA。

WD-1发生10pA以上时可以满度,开路电压为10V。

发生1pA时为10%量程,开路电压1V,也不错。

尽管也可以发生低至0.01pA但只有0.1%量程了。

利用HP4329A的2pA档进行测试,MX6.5采集:
这个结果是相当不错的,方差达到1.1fA,100个数平均后(需要100秒),小电流就可以分辨到0.11fA!
从图上也可以看出,100个测量值的峰峰值,只有不到5fA。

而且,这个结果是电流发生器、电缆、HP4329A采集、内部输出等几个环节的共同结果,如果电流发生的10%的部分不太理想,那么后面的测量部分结果要更好。

3、测试Keithey 610C
4、测试Keithey 617
5、测试德国弱电流板
这是一个不知道什么仪器里拆出来的前级微电流组件板,两级放大,主运放是保证偏流<10fA的ICH8500A,后一级是UA741,供电采用双电源±15V;反馈电阻用了30G,反馈电容470pF,
分别测试了1pA、0.1pA和零点,阿伦方差均为0.3fA以下,因此这个实验已经
进入了fA测试领域了:
可以看到,100个点的峰峰值,小于3fA。

很不错的结果。

不过,这电路应该是测试慢速微电流的,时间常数30G×470pF=15秒,比较大,因此从短稳上也就占了便宜。

我把Cf改为22.5pF后(时间常数0.7秒),短稳就不太好了。

另外,ICH8500A的Vos比较大,达到了50mV,尽管有零点调节,但1mV/K以上的温漂,可以轻易的使得失调达到几毫伏,适合高阻信号源。

因此,估计原来的电路是测试30pA左右电流的,这样输出才能有1V,其它影响才容易被忽略。

另外,0.1pA电流的测试,曲线逐渐下降,这个并非是Rf和Cf的时间常数引起的,而是所加的0.1pA电流源的问题。

由于采用1T电阻+0.1V电压,其中1T电阻在低压下有介质吸收-释放效应,导致标准电流在缓慢变化,并非测试器的问题。

6、测试光电板
不知厂家、不知来源的一个弱电流测试板,8路,每一路运放采用OPA128KM,反馈电阻10G,反馈电容300pF(时间常数0.3秒)。

)。

7、HP自己测试其4561
+/- 2fA variation typical, using short integration time. 即:短积分周期下,典型变差±2fA。

8、Agilent DCP-HTR
长温下噪音+漏电大约±2fA。

八、微弱电流测试仪器DIY汇总与分析
个人DIY微电流测试器,一般都是自己设计、选料、组装,自己做1pA电流源并测试。

但由于这领域比较偏,再加上可能的不公开原因,能找到的资料很少,所以对比只能在有限的、不完全的条件下进行。

为了对比方面,还加入了成品微电流板的测试结果。

1、上海彭建学
上海的彭建学做了个1pA的发生+1pA测试,误差、短稳、分辨是50fA的:
/icview-129933-1-1.html
由于运放采用了AD8628,Ib很大(30pA典型值,100pA最大),因此其温漂、变动就大,该运放的电流噪音典型值达到5pA/sqrt(Hz),应该是结果不理想的主要原因。

尽管采取抵消技术,但噪音么,具有无规则性,不好完全抵消。

其测试电流的发生是采用0.5mV的分压基准,再串联一个500M电阻取得的:
由于AD8628的Vos很小(5uV最大),因此这部分的影响不到1%,如果热电动势和干扰可以很好的控制的话。

但500M的内阻比较低了,造成理论电流噪音极限为29fApp,这是不可突破的。

从数据上可以看出,采集3个数,峰峰值就有70fA,从曲线上也可以看出,50个点的峰峰值,有100fA。

2、西安王卫勋
西安理工大学有位王卫勋,其2007年的硕士论文叫“微电流检测方法的研究”,里面包括了一个1pA的制作和测试。

运放采用了Ib<=150fA的OPA128JM,反馈电阻限于条件只有1G,反馈电容选择的470pF(时间常数0.5秒),测试微电流的短期精度可以达到5fA,还是不错的:/Article/CDMD-10700-2008035983.htm
他的理论分析很好,知道反馈电阻越大越好,但除了1G电阻外找不到更大阻值的,也没有采用多个1G串联提高性能的方法。

仔细看一下这放大器的测试数据,系人肉采集、间隔读数、间隔记录的,如果换算成每秒1次的采样,大概峰峰值,有20fA,这实际上已经达到1G内阻噪音电流的理论极限。

造成测试噪音,应该有如下三个原因:
a、1pA电流源的电压太低,造成运放零点漂移和噪音的影响变大
A点的电压为基准,只有1mV,这样噪音、热电动势、Vos等就会产生很大的影响,因为运放的Vos本身(0,5mV)已经接近这个1mV了,造成零点漂移和中期稳定性变差。

b、反馈电阻限于条件只选了1G,因此第一级运放的输出也同样仅为1mV,不仅热电等影响大,1mV给后续测试也带来困难。

1G电阻的理论极限电流为20fApp,再好不可能了。

c、运放选择了150fA的OPA128M。

这是OPA128中最差的一个,与最好的运放比,相差了7.5倍。

3、德国成品板
具体测试见上节,列在这里只起一个对比作用。

1pA电流,采样周期1秒,阿伦方差0.3fA,100个点的峰峰值小于3fA,为王卫勋的1/5以下,为彭建学的1/25以下。

4、自己DIY
这里先给出测试结果,具体DIY见下一节。

DIY 1pA测试器,每秒1次采样,100个连续测试标准差达到0.25fA,峰峰值1.1fA。

我申请了目前最好的静电运放LMC7721,其电流噪音是当前最好的,电压噪音也是同类的1/3(6.5nV对比其他22nV),Ib和Vos都比较小,待采取更大更好的反馈电阻后(例如1T),渴望得到更好的结果。

5、对比表
1E+00也就是1秒周期,代表短稳,类似噪音,表明仪器快速精确测试的能力;1E+04也就是1万秒周期,代表仪器长时间持续工作的稳定性;1E+08也就是1亿秒周期,代表仪器的长期稳定性。

这些指标都是越小越好,只有短稳至少进入1fA以下,才能测试1fA以下的电流,其余都是浮云。

HP4329A本来不是DIY的,但放在一起做个对比,可见处于中游水平。

这款静电表最高电流量程20pA,只有在最高电阻档才隐性具备2pA的量程,也由于是指针表,做到这个程度也不错了。

未来的DIY,已经有了初步眉目,但个别指标也许代表了自己能做到的极限,采取新型IC、高稳高阻,不仅短期稳定度进入aA水平,长期稳定度也要进入1%。

6、误差分析
从结构上看,这些都是简单、经典的运放电路。

误差分析中不包含理论噪音极限。

电路为经典运放电路,电流源选择最简单的电压+电阻方法:
主要误差有以下四部分:
1、Ib误差。

无论是老化的、温漂的、噪音的,只要是变动的部分,直接会反映在最后误差电流中。

例如某运放Ib为4fA,Ib误差2fA。

2、Vos误差会引起输出直接变化同样大小。

例如某放大器满量程0.3V、1pA,Vos 误差0.5mV,那么相对误差就是0.5mV/0.3V,绝对误差再乘上1pA量程就得到1.7fA。

3、Vos误差会引起等价Vref变化。

例如Vref为1V、Rref=1T,那么相对误差就是0.5mV/1V,绝对差再乘上1pA量程就得到0.5fA。

4、Rref引起的相对误差。

假如Rref为0.5%,那么满量程下会引起1pA×0.5%=5fA 的误差,50%量程2.5fA、10%量程0.5fA,无输入时无误差。

以上例子,合计误差6.7fA(半量程)。

参数的具体选择,下面给出三个例子:
A、已有器件。

例如已有AD549L、100G电阻两个,要做1pA的测试,那么根据上述公式,假设ΔVos=0.5mV、ΔIb=5fA,电阻2%,得到误差为35fA。

B、已知指标为10fA,那么就要选择更好的器件了,例如LMC6001A、较大较好的电阻(330G、0.5%),计算结果见表中第2栏。

C、用目前较好的器件,可以得到什么样的结果?元件具体选择和计算过程就不
说了,见表中最后一栏,为2.4fA。

1pA
也许有人会问,为什么我们总是拿1pA做例子?对比测试也都是在1pA的水平上进行?
主要是,1pA才进入到真正超微电流的领域。

1pA具有较大的挑战,无论是期间选择还是板子布局制作,还是后期测试,都有较大的难度。

10pA尤其是0.1nA,没有太大难度了。

另一方面,1pA在超高阻测试、绝缘和静电领域也很有用途,很多仪器在介绍的时候,最小电流和最高电阻,也以能达到1pA为目标。

九、微弱电流测试器DIY
本段比较长,简单总结一下:通过采取LMC6062A双运放、100G反馈电阻和5pF 的反馈电动的经典电路,加上独特的输入岛,电池供电,取得了1fA的实际超微电流分辨能力和10fA的测试能力(10%误差)。

电路:经典电路。

除了一个附加的1M电阻外,没有其它额外元件。

运放:LMC6062AIN。

之所以要采取这个运放,是因为其低偏流(10fA)、低功耗(20uA)、低压工作(5V),而且是双运放。

本来想选择Ib典型值只有2fA的LMC6042AIN,但一下子找不到了,好在特性类似、管脚兼容,可以方便的互换。

另外,运放最好是双列直插的(或8脚金封TO5),这样才好把引脚翘起。

用了LMC6062后才发现,这运放比6042的Vos要小很多,典型值只有100uV,这样零点漂移也小,也不用调零了。

为什么没采用静电计专用的LMC6001A?这款运放Ib典型值也是10fA,不具备什么优势,耗电也大些,电脑可以将来扩展,位置也预留了。

另外,还可以采用LMP7721。

至于运放的封装,按照NSC的说法,同一型号,金封的反而Ib要大(LPC661):
反馈电阻:国产100G。

采用这电阻主要是来源取材方便,性能不错。

本来可以采用进口的,但试验了两种,小电压下效果非常差(见后面的测试)。

以后如果
有更好的运放,可以采用更大的电阻例如1T,但必须测试合格。

反馈电容:自制5pF。

电容的选择一方面要抵消输入电容使得响应快速,另一方面也要与反馈电阻匹配,让时间常数为零点几秒,太大了滞后而达不到快速采样的目的(一般要1秒附近),太小了起不到作用。

采用5pF则与100G电阻组成0.5秒的时间常数。

由于商品5pF低漏电电容很难找,因此采用一段10cm的细F4线米绕自制。

另外一种方式,是用F4单芯屏蔽线来做,中间的绝缘层也比较薄,10cm有20pF,这个是我为德国微流板做的:
电路板:万能板
机壳:长112mm、宽76mm、厚36mm型材铝盒
1、首先切板,按照铝盒内部尺寸,放入后不紧但也不晃。

用钢锯切割,先留有少许余量,然后用锉刀修正,除去毛茬。

2、做输入隔离岛,这个自认为是比较关键的部位。

输入隔离岛,简称输入岛,是一个独立的物理和电器区域,能让输入接线、反馈电阻、反馈电容、运放输入全部接到一起,并与外部高度绝缘,电器上是运放的虚地,基本是地电位。

输入岛与外界的漏电,直接影响到整体性能,而漏电流的不确定性,也将严重影响电路的噪音。

假若要求性能达到1fA(10的-15次方),那么假设在10的13次方漏阻的场合下,至少电位差要限制在1mV之内,才能满足性能并留有余量。

德国板的输入岛(粉色线区域),没用F4,采用了普通环氧板开槽焊接,设计
也很合理,很结实,就是体积大一些:
其实,输入岛正规的做法一般是用特富龙材料,外部加上金属地电位屏蔽。

一般。

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