[Designer56 0]

Опер нужно брать с малыми входными токами, rail-to-rail; полевик для сброса - с малой утечкой затвора и канала в запертом состоянии (ни в коем случае не ключевой!). Кондёр, как я и писал, плёнка или слюда.

Добавлю: ключ я бы сделал из двух последовательно-включенных ПТ, с резистором на землю в их общей точке.

[DS 0]

Добавлю: ключ я бы сделал из двух последовательно-включенных ПТ, с резистором на землю в их общей точке.

 

А смысл ?

[Designer56 0]

Радикально уменьшается утечка ч/з закрытый ключ.

[DS 0]

Радикально уменьшается утечка ч/з закрытый ключ.

Оно конечно да, но для миллисекунд, думаю, еще не актуально - пролезание импульса через затвор будет больше чем накопление на токе утечке канала. Особенно, если есть заземляемая подложка.

[Stanislav 0]

По поводу малых вх. токов ОУ: есть в природе т.н. "пикоамперные ОУ со входом на ПТ, где имеется схема компенсации вх. токов утечки затворов. АД их раньше выпускала, сейчас не знаю.

Сейчас и "фемтоамперных" полно. Только выбирать нужно аккуратно - другие характеристики могут оказаться никудышними.

Входы у них, кстати, делаются на МОП-транзисторах.

 

 

Добавлю: ключ я бы сделал из двух последовательно-включенных ПТ, с резистором на землю в их общей точке.

Оно конечно да, но для миллисекунд, думаю, еще не актуально - пролезание импульса через затвор будет больше чем накопление на токе утечке канала. Особенно, если есть заземляемая подложка.

Конечно, схему можно и нужно улучшать. Я только нарисовал эскиз, чтобы показать принцип, как это нужно делать в моём понимании. Уж больно у автора темы конструкция крива (без обид)...

Импульс сброса, кстати, особо не помешает. Просто на него нужно сделать поправку - и вуаля.

 

ЗЫ. Вообще-то, автор темы с 1 мс времени накопления, похоже, дал маху. Зачем тогда пикоамперы на фоне десятков наноампер измерять?

Изменено 23 мая, 2008 пользователем Stanislav

[Designer56 0]

С инжекцией заряда тоже придется бороться- никуда не денешься, но автору нужно копить заряд, насколько я понял, за достаточно большой промежуток времени, а сбрасывать его- перед очередным циклом. Емкость конденсатора при этом предполагается значительная, я думаю, хотя это зависит, разумеется, и от датчика и от проч. условий. Влияние инжектируемог заряда при этом может быть и не очень существенным, да и систему после сброса можно скомпенсировать по остаточному напряжению на выходе интегратора.

[Stanislav 0]

С инжекцией заряда тоже придется бороться- никуда не денешься,..

По-моему, особо не нужно. Её просто надо учесть - у Автора темы система пороговая: выросло напряжение на выходе до опеделённой величины - потом сбросил. Порог просто нужно сместить на необходимую величину - и всё. Кстати, эта она будет точно известна в каждом цикле - по окончании импульса сброса на выходе ОУ установится именно такое напряжение. Измерил, внёс поправку - и все дела. :) Правда, если делать ключ по Вашему рецепту, может понадобиться двуполярное питание.

Вот с утечками, действительно, побороться стОит. Там и топология платы должна быть соответствующая. А измерительные цепи иногда делают даже "на столбиках".

 

ЗЫ. Посчитал: при токе 10 пА заряд кондёра в 1 нФ до 2-х вольт будет происходить аж 200 секунд. Никакими миллисекундами и не пахнет. А ёмкость маленькую брать нежелательно - может ухудшится точность.

Изменено 23 мая, 2008 пользователем Stanislav

[Designer56 0]

Вот с утечками, действительно, побороться стОит. Там и топология платы должна быть соответствующая. А измерительные цепи иногда делают даже "на столбиках".

В этом случае без этого уже не обойтись. Мы применяли штырьки на фторопластовых основаниях, которые вклеиваютсяв плату. Вывод ОУ, конденсатора и ключа- объемным монтажем к этому штырьку.

 

Сейчас и "фемтоамперных" полно. Только выбирать нужно аккуратно - другие характеристики могут оказаться никудышними.

Входы у них, кстати, делаются на МОП-транзисторах.

Вот насчет этого я испытываю скептицизм- чтобы действительно гарантировать фА вх. токи ОУ, их нужно, как минимум, контролировать в производстве. А это само по себе весьма непросто. а стало быть, недешево. Т.е. это реализуемо, и определенные ОУ действительно этому соответствуют, но, думаю, не дешевые и далеко не в массе.

[Stanislav 0]

Вот насчет этого я испытываю скептицизм- чтобы действительно гарантировать фА вх. токи ОУ, их нужно, как минимум, контролировать в производстве. А это само по себе весьма непросто. а стало быть, недешево. Т.е. это реализуемо, и определенные ОУ действительно этому соответствуют, но, думаю, не дешевые и далеко не в массе.

Ну, это я для красного словца сказал. Токи там - десятки-сотни фемтоампер максимум. Например, AD549L - довольно старый девайс, но его до сих пор производят.

 

Я ошибся насчёт технологии. Счас посмотрел - у "рекордных" по входным токам ОУ на входе всё-таки полевики с p-n переходом. У МОП почему-то входные токи получаются бОльшими.

[Designer56 0]

Например, AD549L - довольно старый девайс, но его до сих пор производят.

Насколько помню, его делают только в военном варианте. И, разумеется, только в металле.

[DS 0]

ЗЫ. Посчитал: при токе 10 пА заряд кондёра в 1 нФ до 2-х вольт будет происходить аж 200 секунд. Никакими миллисекундами и не пахнет. А ёмкость маленькую брать нежелательно - может ухудшится точность.

 

При таком времени надо измерять - сбрасывать. Особенно, если облучение импульсное и можно привязаться по времени к импульсу. Тогда надо на порядки менее прецизионную схему городить. 200 сек при таких токах - для настоящих джедаев работа И тут уже и 1/f, и дрейфы, и еще много чего попрет - а вот ради чего - непонятно.

[alexkok 0]

Почитайте теорию фотоэффекта в полупроводниках, прежде, чем писать следующий пост здесь, иначе это на флуд сильно смахивает. И попробуйте разобраться, что будет с электрон-дырочной парой в зоне p-n перехода.

Темновой ток при нулевом смещении практически такой же как и при обратном смещении.

А для динамического диапазона смещение полезно.

Tак что я согласен с proxy насчет смещения.

 

Rail-Rail для данного случая не обязателен.

Параметры оу значительно ухудшаются при сигналах с уровнями земли или питания.

Рабочую точку лучше выбрать не нулевой а равной половине питания.

Это позволит применить компенсацию темнового тока.

 

В качестве ключа рекомендую КП303Е, знаю что их применяли в прецизионных интегрирующих вольтметрах. Хотя сейчас возможно есть и лучше.

 

Итого примерная схема:

[alexkok 0]

В этом случае без этого уже не обойтись. Мы применяли штырьки на фторопластовых основаниях, которые вклеиваютсяв плату. Вывод ОУ, конденсатора и ключа- объемным монтажем к этому штырьку.

Есть более технологичный способ - охранные кольца в каждом слое.

При напряжении смещения единицы - десятки микровольт этого достаточно.

[Stanislav 0]

Насколько помню, его делают только в военном варианте. И, разумеется, только в металле.

Ну, и нормально. На столбики легче ставить. :) Да и Автор темы с излучением каким-то работает. Так что применение такого опера может быть вполне оправданным, если денек хватает.

А купить - не проблема.

http://www.efind.ru/icsearch/?search=AD549L

 

Есть ещё неплохие кандидаты:

OPA129

LMC6001

Ну, и ващще фантастика:

LMP7721.

[Stanislav 0]

Темновой ток при нулевом смещении практически такой же как и при обратном смещении.

Да с чего бы это? :07:

Может, стоит вспомнить формулу тока через диод:

 

Куда девать прикажете? И, особенно, его зависимость от температуры и от времени, по мере старения диода?

А вот в "моей" схеме темнового тока не будет вовсе. Потому, что разность потенциалов на выводах диода будет равна напряжению смещения ОУ, которую легко можно привести к 0В внешним подстроечным резистором (лучше всего, как я и писал, по входу "+" ОУ, но тогда потребуется ещё и отрицательный источник питания).

...А для динамического диапазона смещение полезно.

Tак что я согласен с proxy насчет смещения.

А я вот не согласен. Потому, что фоточувствительные диоды могут быть разными. Для p-i-n смещение необходимо, но и пикоамперные токи ими измерить невозможно, если в азот не окунать. А для обычных, с p-n переходом, смещение применять вообще нельзя.

Короче говоря, как написал ув. DS, всё от типа датчика зависит. Подождём, что автор темы по этому поводу сообщит.

 

...Rail-Rail для данного случая не обязателен.

Автор темы поставил условие: напряжение питание 3,3В.

Для такого питания rail-to-rail ОУ обязателен.

 

Параметры оу значительно ухудшаются при сигналах с уровнями земли или питания.

Рабочую точку лучше выбрать не нулевой а равной половине питания.

Ну, это понятно. Двуполярное питание лучше, кто б спорил. Или средняя точка.

Но полевик в последнем случае придётся поискать.

 

Это позволит применить компенсацию темнового тока.

Беда в том, что темновой ток при налисии обратного смещения имеет сильную зависимость от температуры. Поэтому, Ваше предложение выливается в необходимость сооружать для датчика ещё и термостат.

И схему Вашу, по тем же причинам, нельзя записать в разряд удачных.

 

В качестве ключа рекомендую КП303Е, знаю что их применяли в прецизионных интегрирующих вольтметрах. Хотя сейчас возможно есть и лучше.

Ещё порекомендую из отечественных КП305. Проверял сам: заряд, перенесённый на висящий в воздухе вывод затвора с помощью пальца, за сутки изменялся примерно на 10% в комнатных условиях. Думаю, утечки по воздуху были больше, чем через изоляцию затвора. Сопротивление запертого канала также очень велико: по результатам длительного измерения, оно составило более 10^12 Ом (точнее оценить при помощи примитивного оборудования не получилось - это ещё в студенческие годы было).

Применение транзисторов КП303Е вызывает большое сомнение. Нигде не нашёл ток утечки затвора. Сам из применял, и не думаю, что в запертом состоянии переход будет пропускать менее долей наноампера, но о пикоамперах там речь не идёт.

 

При таком времени надо измерять - сбрасывать.

Дык, автор темы этого и хочет, вроде.

Особого смысла в прерывистом измерении не вижу - те же бельцы, только в профиль.

...Особенно, если облучение импульсное и можно привязаться по времени к импульсу.Тогда надо на порядки менее прецизионную схему городить.

Ну, это, опять же, к maxim_P вопрос. Может, задачу сформулирует грамотно, тогда можно будет ответить определённо...

200 сек при таких токах - для настоящих джедаев работа

Это уж точно. Но и тема соответствующая. Жаль, что её автор пока ещё настоящим джедаем себя не ощутил. :)

 

И тут уже и 1/f, и дрейфы, и еще много чего попрет - а вот ради чего - непонятно.

Не волнует это всё, если утечки достаточно малы. Точность, как я понял по постам maxim_P, очень уж особенная не требуется, а выход опера, если кондёр достаточно велик, "никуда не денется" - там 100% обратная связь.

 

Есть более технологичный способ - охранные кольца в каждом слое.

Ну, это понятно.

Но на столбиках, видимо, делать всё равно придётся, если хотим измерять пикоамперы.

При напряжении смещения единицы - десятки микровольт этого достаточно.

О! Если речь идёт о таком смещении, то я даже не против.

Только толку от него - чуть.

Поле перехода, если не забыл, может составлять величину порядка десятков-сотен вольт на мм. Микровольты на этом фоне смотрятся весьма впечатляюще. :)

Тем более, что опер, предложенный Вами, имеет дрейф нуля до 7 мкВ/С.

 

Если же речь идёт о p-i-n приборах, то дрейфовая скорость носителей при таких напряжениях будет ничтожной, и рекомбинация носителей будет идти в полный рост, практически так же, как и без этих напряжений. ;)

 

 

Уже достаточно того что Вы почитали..

Извините, пожалуйста, если я был не слишком корректен с Вами. :05:

 

Немного по существу вопроса.

Фотоэффект существует в любом полупроводнике, чистом. Фоторезисторы на чистых полупроводниках и основаны.

Фотодиод задуман, как средство, повышающее отношение С/Ш по сравнению с фоторезистором. Там в зоне генерации зарядов существует сильное поле, которое растаскивает электрон-дырочные пары, не предоставляя большинству из них возможности соития.

Высокоэнергетический фотон способен вышибить электроны из оболочек нескольких атомов, грубо говоря. Поэтому, эффективность полупроводниковых детекторов по отношению к энергии поступающих фотонов должна расти. Я сам наблюдал появление микро-эдс, возникающую в обычном кремниевом диоде в пластмассовом корпусе с приближением его к радиоисточнику. А в обычных КД522 фотоэффект представлен в полный рост (нахрена их только в прозрачном корпусе делают? :01: Стекло надо бы зачернить. Однажды засаду с этим поимел, пока не докумекал, что к чему...).

Есть детекторы, которые могут производить видимое в темноте глазом свечение даже при прохождении одного высокоэнергетического фотона.

Прошу прощенья за некоторый оффтоп.