做了一个纳安计

sio2

为了测试极弱电流下的元件伏安特性以及三极管的放大特性，做了个nA级测试平台。
用一个精密运放将输入电流转变成输出电压，R3取1M对应着1uA每伏的输出，配合普通3位半万用表可以读数到0.1nA，为了减小干扰用电池供电，且用了块铝板垫在整个测试环境下面并接电路地，算是半屏蔽吧，即便如此，手靠近时表读数也会有变化。
如果将R3换成10M，将有100nA每伏的输出，配合四位半表能读到1pA，这个实验还没去做，预计必须将整个测试平台放到全屏蔽环境中才行。
TLC27L7是全MOS器件，输入失调电压还很低，基本不需要校正，单个运放工作电流才20uA左右，虽说输入端都对电源端有二极管保护，但输出端没有保护二极管，加之运放工作电流太低，焊接时的烙铁漏电也足以损坏运放，我第一次焊接就没注意而损失了一个运放。焊接这个器件烙铁和人、器件必须在等电位。

lmb9802

谢谢大侠分享

alunli

不错不错，电路图收藏先，不过纳安、皮安电路对基板要求非常非常高，搞好了加个奶粉罐可以用来测电离辐射。

sio2

alunli 发表于 2021-1-20 20:02
不错不错，电路图收藏先，不过纳安、皮安电路对基板要求非常非常高，搞好了加个奶粉罐可以用来测电离辐射。

现在用的FR4基板，如真有那需要可以考虑用陶瓷基板或直接搭棚。

wiisir

谢谢分享,测试时可能会用到.

sio2

该电路还有一个很好的特点，就是测电流时不会带来额外的电压降，由于运放输入端的“虚地”特性，即正常工作时运放的正负输入端基本保持同电位。

MF35_

运放的Ibias和0.1~10Hz噪声是关键参数，看运放手册Ibias还行，但是0.1~10Hz噪声挺高的，测出来的数值应该会来回飘，你用个测量速度快的万用表试试，或者直接用指针表测量会好一些

sio2

MF35_ 发表于 2021-1-21 14:20
运放的Ibias和0.1~10Hz噪声是关键参数，看运放手册Ibias还行，但是0.1~10Hz噪声挺高的，测出来的数值应该会 ...

实际使用中头疼的是环境噪音，运放自身的噪音并没表现出来，且反馈电阻也较小（1M），因此表的读数还算稳定，这是拔掉了电源插排在墙上的插头让所有用电器断电的情况下。
我的插排上接有示波器、稳压器、实验电源、台式电脑、打印机、手机充电器、茶杯保温座等等，10插位的插排还扩展了个8插位的都还感觉不够用，如果让所有的用电器全通上电那才没法测了。
如果将R3换成10M且在全屏蔽环境下，运放自身的噪音会不会表现出来呢？以后再慢慢试吧。

tudou2048

之前张老师的帖子http://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=851

sio2

tudou2048 发表于 2021-1-21 20:06
之前张老师的帖子http://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=851

多谢热心介绍！

peiguoqing

sio2 发表于 2021-1-20 20:36
该电路还有一个很好的特点，就是测电流时不会带来额外的电压降，由于运放输入端的“虚地”特性，即正常工作 ...

这种表用来做什么？

sio2

peiguoqing 发表于 2021-1-22 17:18
这种表用来做什么？

测弱电流啊，且取样电阻为0。

longshort

U1B可以作为电源分压跟随器使用，这样R1/R2结点上的10K欧内阻可以大大降低，分辨率的可信度可以增加一个十进制位。

TLC27系列输入电阻极高，属1pA以内级别的输入电流领域，因此输入保护的D1、D2使用1N4148似有不妥，建议换用BAS45一类更低泄漏电流的二极管。即使如此，也会因为旁路效应而多少降低1/10量程内的准确度。

如能将L7换为M7，虽耗电稍高，但噪声密度及1/f噪声均可大大降低。

无论如何，TLC27的输入失调电压太大，这限制了更小电流的测量。