Aşağıdaki devre, değiştirilebilir kazançlı bir aktif akım-gerilim dönüştürücüsüdür.

Şematik

Gösterilmiyor: Devre açıldığında, kullanılmıyorken 10K direnç üzerinden evirici girişi düşük tutulur. Bir ölçüm yapıldığında (IN'nin yüzdüğü yerde kalibrasyon ölçümleri dahil), bu direncin bağlantısı kesilir.

Analog anahtarlar ve opamp üzerindeki sarf malzemeleri +/- 11,5 V'tur. Tipik VOUT aralığı -10V ile + 10V arasındadır.

amaç

Devre, nanoamp aralığındaki akımları ölçmek için kullanılır. Çıkışta birkaç mV önemlidir. Sabit ofsetler gerçekten bir sorun değildir, çünkü çıktıyı açık bir girişle ölçerek ve bunu sonraki ölçümlerden çıkararak kolayca kalibre edilebilirler.

Her kartta bu devrelerden 6 veya daha fazlası bulunur.

Bileşenler

Seçilen op amp çok küçük (<10 pA) ofset ve bias giriş akımlarına ve çok küçük ofset gerilimine (<1 mV) sahiptir. Bu bir AD8625AR .

SW1A ve SW1B, aynı CMOS anahtarının (ADG1236) farklı kutuplarıdır. Dönüştürücünün kazancını belirleyen geri besleme direncini seçmek için birlikte değiştirilirler. Maksimum kaçak akım, kaynakta ve tahliye pimlerinde, açık veya kapalı olarak 1 nA'dır. Gösterilmeyen anahtar (10K direnç üzerinden evirici girişi düşük tutmak için) benzer performansa sahiptir. Tipik kaçak akımlar çok küçüktür (<0.1nA).

Sorun

Yaşadığım sorun, bazı pano gruplarında, bu devrelerin bazılarının (veya hepsinin) açıldığında yavaşça çürüyen büyük ofsetleri olmasıdır. Bununla birlikte, çoğu pano küçük ofsetlerle her zaman mükemmel bir şekilde kararlıdır.

IN kayan VOUT'ta tipik bir ofset <1 mV'dir. Etkilenen levhalarda, ofset 120 mV kadar yüksek olabilir.

Etkilenen kartlar açıldığında, ofset yavaş yavaş (günlerce sonra) ~ 5 mV'ye stabilize olur. Güç çıkarıldıktan sonra, ofset tekrar birikir, bu nedenle birkaç gün kapalı kaldıktan sonra açıldığında tekrar yüksektir.

Her kartta bu devrelerden bir demet var. 5 kurulun ilk partisinde hepsi etkilendi. Bir sonraki partide hiçbiri etkilenmedi. En son toplu işte, her kartın etkilenen bir devresi vardır ve her zaman aynı değildir.

En kötü durumda, tüm analog anahtarların maksimum kaçak akımları 1.2nA olur, bu da en yüksek kazanç ayarında 12 mV ofset ile sonuçlanır, bu yüzden gördüğüm tüm ofseti hesaba katacağını sanmıyorum.

Ofset voltajı başka nereden gelebilir? Bu tür davranışlara yol açacak ortak bir tahta hatası var mı?

Burada birkaç teori var:

• Güç kaynaklarınızın simetrik olarak nasıl geldiğinden emin misiniz?
  Bir ray diğerinden önce gelirse, çok kısa bir süre için op-amp'den sıfır olmayan çıkış voltajlarınız olabilir.
• Bu tür yüksek empedanslar için gerekli tüm PCB düzeni uygulamalarını uyguladınız mı? En azından, tüm ultra yüksek empedans düğümlerinde koruma halkalarına ihtiyacınız olacak.
  National (Now TI) LMC6082 veri sayfası, sorun olmayacak kadar düşük kaçak akımları elde etmek için gerekenler hakkında iyi bir tartışmaya sahiptir.

Bu muhtemelen @ RocketSurgeon'un cevabında tartışıldığı gibi dielektrik ıslatma sorunlarınız olma olasılığını ele almayacaktır.
Cevabını test etmenin iyi ve kolay bir yolu, kötü bir tahtadaki kapaklardan birini sökmek ve tersine çevirmek olacaktır. Ofset diğer yöne çevrilirse, bu bir dielektrik ıslatma sorunudur (çünkü kapaktaki sürekli yükün tek bir polaritesi olacaktır). Ofset voltajı değişmezse, sorun kapasitör değildir.

Dielektrik ıslatma sorununu açıklayan bir şey görmüyorum, devrenin gücü kesildiğinde şarjın neden geri geldiği ve güç verildiğinde gittiği görünüyor. Kondansatörü boşaltan eleman sürekli olarak kapak boyunca bağlandığından (örn. C1 || R2, C2 || R1), kapaktan dışarı sızan akımın katkısı sabit olmalı ve besleme voltajından etkilenmemelidir.

Aklıma gelen tek şey, bir yerde higroskopik bir şey olması ve bir ofset akımı enjekte etmesi. Karta güç verdiğinizde, ısınır ve zamanla nemi dışarı çıkarır. Kartı kapatın ve nemi emmeye başlar.

Sahip olduğum bir yorum, neden hem SW1A'ya hem de SW1B'ye sahip olduğunuzu göremiyorum. SW1B'yi tamamen imha edebilirsiniz. Her iki R / C çiftini birbirine ve op-amp'in çıkışına bağlayın. Kapak / direnç setlerinden biri seçildiğinde, diğeri yavaşça boşalır. Bir uç yüzdüğü sürece (SW1A tarafından gerçekleştirilir), diğer uçtaki voltaj ilgisizdir.

Teori 1. Suda bekletme. Bu dielektrik soğurma etkisidir. AKA ıslatma . Enerji kaynağı, kapasitörün üretici test kurulumundan taşınan bir kapasitör yüküdür. Film kapasitörleri, fabrikada birkaç dakika boyunca yüksek voltajla test edilmiş, daha sonra boşaltılmış ve açık uçlarla depolanmıştır.

Birkaç ay içinde artık absorbe edilen enerji (yük olmak zorunda değildir, ancak mekanik yaşlanma / kurutma / çökeltme de olabilir) dielektrik tabakaların içinden plakalara sürüklenir. Polipropilenin zaman sabiti bin ile çarpılıyor (tam deşarj için birkaç yıl), hız çok yavaş olabilir.

Bu etki az çalışılmıştır. Plastik kapaklar ve TeraOhm opamps ile sadece sizinki gibi aşırı devreleri etkiler. En iyi etki raporu, teflon ve pA akımlarıyla çalışırken Bob Pease of Nat Semi tarafından yapılır .

Bunun tedavisi, emilen tüm yükleri parçalara fiziksel olarak temas etmeden dağıtmak için enerjisiz devrenin orta yoğunlukta Gama radyasyon kaynağına geçici olarak maruz kalması olabilir.

Başka bir yöntem de, birkaç ay daha uzun süre depolanan "Eski" kapasitörler. İyi ve kötü parti kapaklarının tarihlerini karşılaştırın. Eminim eski kapasitörler toplu iş daha iyidir.

Veya kapak siparişi verirken, yaz aylarında pencereye daha yakın depolanmış olanları isteyin. Veya monte edilmiş güçsüz panoları kuru iletken antistatik mat üzerine koyun ve bir saat boyunca 150 ° C'ye ısıtın (pA devresinin temizliği böyle manipülasyonları yasaklamıyorsa).

Teori 2. Termokupl kaynaklı akım. Karıştırma akımı, iki farklı metalin birleştiği yerde sıcaklık farkından kaynaklanabilir. Bu olup olmadığını bulmak için, kartı karıştırılmış yağ banyosuna batırın ve performansı serbest havadaki ile karşılaştırın.