MF35_ 发表于 2024-12-13 23:14
但实际上你不需要担心这个问题，一个10k电阻在20摄氏度、10Hz带宽的热噪声就能达到这个水平了，而万用 ...
大神，
（1）前端的保护电路可以不可以不加电阻？有没有参考的方案？
（2）如果必须加，那怎么减小电阻热噪声？
本帖最后由 MF35_ 于 2024-12-14 13:24 编辑
yyp20034 发表于 2024-12-14 10:57
大神，
（1）前端的保护电路可以不可以不加电阻？有没有参考的方案？
（2）如果必须加，那怎么减小电 ...
前端保护电路必须加限流电阻，有句话说的好，限幅不限流就是扯淡
作为万用表，要考虑输入电压达到最大量程上限的可能，必须保证在任何档位下，输入电压达到最大量程上限时不会损坏。前端放大器的输入范围是比较低的，最多超过正负电源轨一个二极管的压降，当输入电压超过放大器允许的最大电压时，相当于给内部保护二极管施加了一个高电压，内部保护二极管会因为瞬间过流而损坏，在此之前，由于保护二极管本身的压降变化很小，高输入电压会通过保护二极管给到电源轨，导致电源轨升高，超过器件电源耐压时会损坏器件
所以，放大器输入端必须串电阻，当输入电压过高时，由于保护二极管的钳位，放大器看到的电压实际上只比电源电压高一点点，其和输入电压之间的压降落在了保护电阻上，保护电阻的大小决定电流，这个电流就是流过保护二极管的电流，也是外部输入向电源轨灌入的电流，通过增大保护电阻就可以限制这个电流。
举个例子，假如万用表最大量程1000V，前端放大器电源是±15V，当万用表处于基础档位以下时，外部输入是直通放大器的，所以串联保护电阻上的压降大约是1000-15=985V，当串联电阻取100k欧时，通过放大器保护二极管的电流就大约是9.85mA，如果增加到200k，电流就变为4.925mA了，这个电流会灌入到电源轨，所以这个电阻的取值，是取决于你的最高输入电压、电源轨电压、保护二极管能够耐受的电流、电源轨能够耐受的灌电流这四个因素。
所以，要降低这个电阻，从上述四个因素出发就行了，比如降低最高允许输入电压，比如你设计成200V，那么这个电阻就可以减小到1/5。减小电阻的热噪声，可行的办法只有减小电阻值。
另外，前端放大器的偏置电流指标，也是根据这个电阻来决定的，因为这个保护电阻等于串联在源和表之间，所以对于前端放大器来说，它等于是叠加在源的内阻上了，偏置电流流过这个电阻会产生一个电压叠加，所以这个电阻越小，你的前端放大器允许的偏置电流越大，商品表由于要做到1000V保护，所以这个电阻普遍在100k以上，就按照100k来算，1pA的偏置电流会在上面产生0.1uV的偏差，所以这就是我为什么和你说6位半的表，这个偏置电流要限制在10pA的量级，就是为了使其产生的误差在1uV的量级，这样10V基础档位的表在1V档位的影响就在1ppm左右，当然，你也可以放宽基础档位以下的要求，那么可适当的选大一点，这取决于设计
给大神点赞，非常专业细致。
大神，增益用的X1,X10,X100网络电阻，有推荐的吗？
yaogeng 发表于 2024-12-14 09:59
请教washu大佬4065是什么水准的DMM呢
真不清楚 :$ 34401 是裙友们保有量大所以经常看到测试（我也测试过腿软的），其它还真不清楚，4065 还是比较少见的玩意（当然我还有个更少见的 SM2044）
yyp20034 发表于 2024-12-14 16:46
大神，增益用的X1,X10,X100网络电阻，有推荐的吗？
我的 voltgen 扩展计划中的增益（衰减）网络电阻，0.01/0.1/10/100 的是 Caddock 1776，它是业余爱好者比较容易买到的高性能的，提供 10/100/1000 比例的网络电阻。注意是 Caddock 的，不要那个啥奇葩的 EBG、UPRNS 啥啥的 1776
washu 发表于 2024-12-14 17:13
我的 voltgen 扩展计划中的增益（衰减）网络电阻，0.01/0.1/10/100 的是 Caddock 1776，它是业余爱好者比 ...
这个系列是前端的衰减电阻，当然倒过来用作增益也行，就是有点浪费前面的9M/10M电阻了
yyp20034 发表于 2024-12-14 17:18
这个系列是前端的衰减电阻，当然倒过来用作增益也行，就是有点浪费前面的9M/10M电阻了
高位表常见基本档 10V，向上扩展到 100V、1000V，共用一个分压电阻；向下扩展到 1V、0.1V，需要 1:10 和 1:100 增益的，通常这个网络电阻是定制的；基本档 2V，向下扩展到 0.2V；向上扩展到 20V/200V/1000V，这种表我见过几个都是用的 1776 :lol
所以如果不是打算定制电阻的话，成品电阻里比较好的就是 1776；或者你可以把 1:10 和 1:100 分开，仅用于增益（非衰减），可考虑 Vishay 的 AORN 电阻，它提供的是单一比利，比如你要 1:10 和 1:100 两个比例，就得买两个 AORN 电阻。
了然，那我准备定制了
本帖最后由 scoopydoo 于 2024-12-14 18:14 编辑
washu 发表于 2024-12-14 17:30
高位表常见基本档 10V，向上扩展到 100V、1000V，共用一个分压电阻；向下扩展到 1V、0.1V，需要 1:10 和...
俺的收藏夹里就有 1776-C681，体积小、价格也能接受，或者想要更便宜一点可以选 1776-C68，不差钱的可以选 1776-C6815 :lol
吉是利DM6500，限流电阻貌似组织很小，HS和LS选择使用了4个5.6K的电阻，
印制板到货，准备开整
MF35_ 发表于 2024-12-12 09:58
跳线帽不论是接触电阻还是热电势，都远不如信号继电器，信号继电器的触点是银镀金的，接触电阻和热电势 ...
可以考虑采用内部充有惰性气体的继电器， 触点不会因氧化而产生接触电阻。
yhg 发表于 2024-12-16 17:50
可以考虑采用内部充有惰性气体的继电器， 触点不会因氧化而产生接触电阻。
这是个非常好的建议，有没有推荐的型号？
yyp20034 发表于 2024-12-16 18:19
这是个非常好的建议，有没有推荐的型号？
我好几次看到 坛友f#h768每晚准时八点钟发布的零件中有：惰性气体继电器，，，，
如果继电器触点数量不多的话，可使用干簧管（一般都是充有惰性气体的），在外面加一个线圈就可以控制了。