VCO 0 1 ноября, 2010 Опубликовано 1 ноября, 2010 · Жалоба А я вот ещё чуток подумал: "А не проще ли эту задачу решать измерением тока, скажем, 1000 клонов МДП- структур, особо не заморачиваясь на фемтоАмперах? Ведь погрешность получится много меньше, чем от неучтённых утечек и источников погрешностей суперслаботочной измерительной системы!" :cranky: ЗЫ: Гуголь нашёл созвучные древние темы: http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=8000 и http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=8000 , там уже при величине 100fA у народа изрядный панический страх... :w00t: Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Rockstein 0 1 декабря, 2010 Опубликовано 1 декабря, 2010 · Жалоба Я недавно сделал каскад на lmp7721 для фотодиода. Схемка простая Паял lmp7721 "на растяжках" Он как-бы висит в воздухе. Полоса с 1Гиг и 10пик около 15 Герц. Термальный шум на 1гиг преобладает и никуда не денешься. 15 микровольт rms. Но 100фА это на 1 гиге всего лишь 100мкВ, что на почти на один порядок больше чем шум. Позволяет детектировать 100фА на фотодиоде. Однополярное питание это минус, но общий для фотодиода и выхода сдвинут на 0.1В. Мерять конечно нужно дифф входом. Если интересует фото, могу сфотографировать. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
VVlad 0 7 декабря, 2010 Опубликовано 7 декабря, 2010 (изменено) · Жалоба Я недавно сделал каскад на lmp7721 для фотодиода. Схемка простая Паял lmp7721 "на растяжках" Он как-бы висит в воздухе. Полоса с 1Гиг и 10пик около 15 Герц. Термальный шум на 1гиг преобладает и никуда не денешься. 15 микровольт rms. Но 100фА это на 1 гиге всего лишь 100мкВ, что на почти на один порядок больше чем шум. Позволяет детектировать 100фА на фотодиоде. Однополярное питание это минус, но общий для фотодиода и выхода сдвинут на 0.1В. Мерять конечно нужно дифф входом. Если интересует фото, могу сфотографировать. Будьте добры, помогите пожалуйста понять, вот в обратной связи резистор в 1 ГОм стоит. Что значит "на растяжках"? Может ли помочь Ваша находка, Rockstein, в преобразовании сигнала из диапазона (-2.5 вольт до +2.5 вольт, ток от 5 до 200 фА) в диапазон (0 Вольт, 0.48 Вольт, ток от 5 до 20 мкА)? То есть амплитуда уменьшается чуть больше, чем в 10 раз, а среднее значение должно быть смещено из 0 Вольт в +0.24 Вольта. Попытка использовать схему инструментального усилителя не удалась - не понятно, в какую точку подавать напряжение смещения (-2.5 Вольт или -0.24 Вольта)? из компьютерного журнала http://www.compeljournal.ru/enews/2009/1/7 за основу была взята схема (см. приложение), где в точку соединения резисторов Roc2 и R3 подключен выход стабилизатора опорного напряжения LM4040AIM3-2.50, то есть подано -2.5 Вольта. Номинал Rku был выбран 301 кОм, номиналы Roc1 и Roc2 - по 20 кОм, R1 и R3 - по 261 кОм, R2 и R4 - по 13 кОм Вопреки ожиданию, на выходе после подключения источника напряжения LM4040 не произошло смещения сигнала на 0.24 Вольта. В чём может быть ошибка-причина? Есть ли смысл заменять резисторы Roc1 и Roc2 на гигаомные с увеличением номинала Rku в тераомную область? Спасибо. Изменено 7 декабря, 2010 пользователем VVlad Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Rockstein 0 8 декабря, 2010 Опубликовано 8 декабря, 2010 · Жалоба Будьте добры, помогите пожалуйста понять, вот в обратной связи резистор в 1 ГОм стоит. Что значит "на растяжках"? На растяжках, имеется ввиду, что его ноги растянуты, а сам корпус висит в воздухе на ногах. Все высокоимпедансные цепи лучше пускать по воздуху. Это из-за токов утечки. Сам 1 Гом и операционник нужно тщательно протирать изопропанолом или метанолом, чтобы убрать жир и флюс. Думаю, что это все это вам объяснять не надо. Может ли помочь Ваша находка, Rockstein, в преобразовании сигнала из диапазона (-2.5 вольт до +2.5 вольт, ток от 5 до 200 фА) в диапазон (0 Вольт, 0.48 Вольт, ток от 5 до 20 мкА)? То есть амплитуда уменьшается чуть больше, чем в 10 раз, а среднее значение должно быть смещено из 0 Вольт в +0.24 Вольта. Не понял про какую находку идет речь. Вообще-то тут тема об измерениях малых токов, а не о преобразовании сигнала. Из ваших слов нифига не ясно. Могу только догадываться, что у вас высокоимпедантный датчик который дает +/-2.5 и который вы хотите преобразовать в низкоимпедантый выход 0...0.48В. Я правильно вас понял? Как понимать ваш ток? Ток никчему, лучше импеданс. Если так, то какого фига вы берете ina333, у которого входной ток 200пА, в 1000 раз больше, чем вы допускаете. Попытка использовать схему инструментального усилителя не удалась - не понятно, в какую точку подавать напряжение смещения (-2.5 Вольт или -0.24 Вольта)? из компьютерного журнала http://www.compeljournal.ru/enews/2009/1/7 за основу была взята схема (см. приложение), где в точку соединения резисторов Roc2 и R3 подключен выход стабилизатора опорного напряжения LM4040AIM3-2.50, то есть подано -2.5 Вольта. Номинал Rku был выбран 301 кОм, номиналы Roc1 и Roc2 - по 20 кОм, R1 и R3 - по 261 кОм, R2 и R4 - по 13 кОм Вопреки ожиданию, на выходе после подключения источника напряжения LM4040 не произошло смещения сигнала на 0.24 Вольта. В чём может быть ошибка-причина? Есть ли смысл заменять резисторы Roc1 и Roc2 на гигаомные с увеличением номинала Rku в тераомную область Извиняюсь, но это полная ахинея. Вообще от начала и до конца неправильно. Короче... 1. У вас какой импеданс (выходной) датчика, чтобы ясно было откуда плясать. Если больше 100 Мегом, то забудьте все ваши инструментальные усилители. 2. У вас датчик привязан к массе или из +/-2.5В можно рассматривать как U+/-2.5В Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
VVlad 0 31 января, 2011 Опубликовано 31 января, 2011 · Жалоба Rockstein, спасибо за попытку помочь. 1) Выходным импедансом датчика точное значение указать трудно. Для различных электродов может различаться от 200 до 900 МОм. 2) Датчик привязан к средней точке виртуальной земли. Питание операционников двуполярное - 5 Вольт и +5 Вольт. Вопрос я возможно не очень ясно изложил. Прошу извинения у важаемой публики. Готовый инструментальный усилитель не годится. Но почему не сделать на четырёхканальном ОУ типа LMC6084AIM? Там входной ток около 40 fА? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Rockstein 0 31 января, 2011 Опубликовано 31 января, 2011 (изменено) · Жалоба Rockstein, спасибо за попытку помочь. 1) Выходным импедансом датчика точное значение указать трудно. Для различных электродов может различаться от 200 до 900 МОм. 2) Датчик привязан к средней точке виртуальной земли. Питание операционников двуполярное - 5 Вольт и +5 Вольт. Вопрос я возможно не очень ясно изложил. Прошу извинения у важаемой публики. Готовый инструментальный усилитель не годится. Но почему не сделать на четырёхканальном ОУ типа LMC6084AIM? Там входной ток около 40 fА? Вам нужен хороший электометр. Указанный ток 5-200фА лежит в области токов утечки самых лучших электромеров. Так что сложновато будет. Возьмите LMP7721, у него всего +/-3 фА типично и 20 максимум. Посчитайте ошибку которая получится и с ней прийдется смириться. Лучшего электрометра все равно не найдете. У вас дифф-сигнал? зачем вы хотите 4-канальный ОУ, ваша схема постом выше для дифф сигнала. Вот типичная схема. про защитные кольца и монтаж вы, я думаю, в курсе. Если у вас сигнал смещен относительно земли это можно сделать подав на Rg вместо земли нужный потенциал Изменено 31 января, 2011 пользователем Rockstein Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
alexunder 4 14 февраля, 2011 Опубликовано 14 февраля, 2011 (изменено) · Жалоба Занимаюсь разработкой установки для исследования МДП-структур, требуется измерять постоянный ток от 100 до 2000 фА. Интересует насколько подобная схема может шуметь и удастся ли за шумами разглядеть полезный сигнал, а также другие схемотехнические решения измерения малого постоянного тока. Забавно! Я несколько лет назад делал похожую работу в рамках диплома :) У меня в задаче был миниатюрный измеритель параметров МДП-транзисторов с использованием метода зарядовой накачки (charge pumping) для определения Dit. А с какой целью вам надо в фемтоамперы опускаться? Для более точного измерения подпорогового участка передаточной х-ки? У меня требовалось измерять ток от 1 пА, что технически более реалистично. В моем приборе использовался обычный трансимпедансный преобразователь, о котором тут уже писали. В качестве ОУ выбрал один канал OPA2111, хотя есть варианты и получше с т.з. токов утечки по входу (AD549 как уже писали). В ОС ОУ на самом чувствительном диапазоне стоял резистор на 10 ГОм, шунтированный кондёром чтоб не "звенел". Кондер брал с малым током утечки, малой температурной зависимостью емкости и адсорбционными токам: полистирол, хотя сгодится и фторопласт. Диапазоны переключались мельтиплекcой ADG438, у которой токи утечки в закрытом состоянии много меньше 1 пА (по крайней мере, мне попались такие образцы, которые я заране протестировал на калиброванном электрометре). Извините за качество картинки - спринтскринил с ворда пкадовский принтскрин. Есть альтернативный вариант. Попробуйте ОУ в схеме интегратора тока (соответственно, результатом интегрирования у вас будет заряд). Возможно, для вас такая схема будет удобнее. Можно собрать на тех же аналоговых мультиплексорах и хорошем ОУ, а можно взять готовый интегратор, например ACF2101 от TI (только у этого ток утечки довольно большой ~ 10 пА), посмотрите у AD и TI, наверняка есть подходящие. Вдогонку. Мой электрометр на OPA2111 и ADG438 тоже был собран "на весу" как и у Rockstein и располагался в прорези в печатной плате. Изменено 14 февраля, 2011 пользователем alexunder Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Rockstein 0 15 февраля, 2011 Опубликовано 15 февраля, 2011 (изменено) · Жалоба В моем приборе использовался обычный трансимпедансный преобразователь, о котором тут уже писали. В качестве ОУ выбрал один канал OPA2111, хотя есть варианты и получше с т.з. токов утечки по входу (AD549 как уже писали). В ОС ОУ на самом чувствительном диапазоне стоял резистор на 10 ГОм, шунтированный кондёром чтоб не "звенел". Кондер брал с малым током утечки, малой температурной зависимостью емкости и адсорбционными токам: полистирол, хотя сгодится и фторопласт. Диапазоны переключались мельтиплекcой ADG438, у которой токи утечки в закрытом состоянии много меньше 1 пА (по крайней мере, мне попались такие образцы, которые я заране протестировал на калиброванном электрометре). Извините за качество картинки - спринтскринил с ворда пкадовский принтскрин. Вдогонку. Мой электрометр на OPA2111 и ADG438 тоже был собран "на весу" как и у Rockstein и располагался в прорези в печатной плате. А почему вы мультиплексор поставили перед сопротивлениями ос. Ведь с точки зрения токов утечки лучше это хуже. Я имею ввиду вариант, когда на инвертвход идет сначала сопротивления ос, а потом за ним мультиплексор. Интерессно, как у вас получилось с 10Гом в ос побороть токи утечки мультиплексора в несколько десятков пикоампер? Может вы имели ввиду 10Мом? Изменено 15 февраля, 2011 пользователем Rockstein Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
alexunder 4 15 февраля, 2011 Опубликовано 15 февраля, 2011 (изменено) · Жалоба А почему вы мультиплексор поставили перед сопротивлениями ос. Ведь с точки зрения токов утечки лучше это хуже. Я имею ввиду вариант, когда на инвертвход идет сначала сопротивления ос, а потом за ним мультиплексор. Согласен, это хуже. Схема из студенческой работы, со всеми вытекающими :( К сожалению, даже конденсаторы по питанию ОУ не нарисованы. Интерессно, как у вас получилось с 10Гом в ос побороть токи утечки мультиплексора в несколько десятков пикоампер? Может вы имели ввиду 10Мом? речь идет о 10 ГОм. Токи утечки мультиплексоров использованных в данной работе, как я уже писал, меньше 1 пА. Данное обстоятельство проверялось на электрометре. Изменено 15 февраля, 2011 пользователем alexunder Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
haker_fox 60 11 октября, 2022 Опубликовано 11 октября, 2022 · Жалоба On 2/15/2011 at 3:29 PM, Rockstein said: Ведь с точки зрения токов утечки лучше это хуже. Прошу прощения, что поднимаю старющую тему. Но для меня эта тема очень актуальна и данный вопрос. А о каких токах утечки идёт речь? Если об утечки на землю, то да, ключи лучше поставить после резисторов ОС. Но если говорить об утечке закрытого ключа (т.е. между двумя электродами ключа, реле и т.п.), то какая разница, где ставить ключ - до резистора или после? Цепь-то остаётся последовательной, и ничего для суммирующей точки не меняется. Я прав? С другой стороны, если говорить про утечку на землю, то при расположении ключа слева от резистора ОС, Il2 (см. скриншот) не играет роли, т.к. правый электрод этого резистора подключен к ИНУТ (выход ОУ). Если ключ утащить вправо, относительно резистора ОС, то ток Il2 также не будет играть роли по этой же причине, а ток Il1 снова будет давать утечку в/из суммирующей точки на землю по причине неравенства потенциала земли и суммирующей точки - из-за смещения ОУ, например. Вот тут я прав? P.S. Спасибо, коллеги заранее. И сорри за поднятие давнишней темы) Т.е., как мне кажется, расположение ключей справа от резисторов ОС - не всегда гарант малой утечки... Вот фрагмент TIA от Keithley 485. Там реле стоят слева, а ключи на ПТ, правда, справа от резисторов ОС... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
