微电流测量总结

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1、直流微电流前置放人器的研究lb对被测电流/5的影响，则:Vo=-(Is・lb)■Rf(2)lb是运放的偏置电流，当lb大于Is,则Is信号被淹没，将无法测量，由以上分析可以看iii,影响微电流测量的首要因素是运放的偏置电流lb,其次是噪声电压和零点漂移。微电流放大器要满足以下两个条件：（1）放大器输入阻抗要足够大，即Ri耍远远大于Rf,Ri表示运放输入阻抗，Rf表示反馈电阻（2）噪声和漂移要小于被测信号电流，即信噪比要高，否则输出的噪声电压或漂移电压将使输出的信号电压淹没或使输出信号难以辨别放大器的灵敏度：直流微电流放大器能

2、有效放大的最小电流。I-V变换式直流微电流放人器的灵敏度一般能达到10“因此可知电阻Rf的数值越大，放大器的灵敏度越高。但是由丁电阻本身的热噪声及分布电容跟电阻阻值成止比，Rf增大时漂移及噪声亦随之上升。所以当Rf足够大时，再继续增加Rf的数值，并不能使放大器的灵皱度继续提高。增大Rf还受到下面两方面的限制：（1）当Rf过大时，要求放大器的输入阻抗更大，否则将对信号有很大的分流作用。由于放大器的输入阻抗是有限的，所以当Rf大到一定程度后，将不会有效的增加灵敏度。（2）Rf过大时，放大器的响应时间耍增长。在I-V变换式直流微电

3、流放大器中，输入待测电流后，放人器的输出电压不是立刻就达到稳定值，而是需要一定的时间，这就是放人器的响应时I'可Tc。决定响应时间的因W：放人器的输入电容、反馈电阻Rf、反馈电阻Rf两端的电容C等减小噪声及干扰的措施(1)在l・V变换式直流微电流放人器的设计屮，运放的选择至关重要，主要考虑以下儿个参数。一、偏置电流lb足够小；二、失调电压Vos要足够小；三、输入阻抗要足够人；四、温漂及噪声系数要尽量小。(2)电路设计工艺一、引线合理二、屏蔽密封三、电源及接地捉高测量精度的措施及电路设计(1)基流补偿电路在许多情况下，输入电流

4、包含有较人的木地电流(慕流或初始电流)，如运算放人器的偏習电流等。常用的基流补偿电路有两种：串联补偿和并联补偿电路串联补偿:图4从流的串联补偿电路图4为基流的卅联补偿电路。由电位器W1、W2及电源E组成电桥，瓦输出电压Ub作为补偿电压，则放大器的输出电乐为：Uo=・(1+i)附+Ub=.1Rf+(Ub・iRf)(4)式(4)中丿表示电流信号”表示本底电流，通过调节WI或W2，使Ub=i*Rf，则基流i可得到补偿。优点：电路简单、对被测信号无影响，补偿范围宽。缺点：需要独立电源E,当Rf数值改变时，需要重新调幣补偿电压Ub的值

5、。通过调整P1来得到所需要的补偿电流i。Cl、C2、R2、R3构成了双低通滤波器，进一步提高输出信号的稳定性。C3起消除噪声作丿IJ,容量不能太人，否则会影响放人器的响应时I'可。优点：当Rf改变吋无需重新调节电位器Pio缺点：电阻R9对被测电流Is有分流作用，为保证测量的准确度，通常要求满足R9大于等于(10-100)Rfo在实践的应川中，图中的电位器P1由下图所示的电路代替。、(2)反馈电路结构改进(3)输入电缆屏蔽电容归还处理微极化电流检测研究目前国外先进的恒电位仪，在电路上采用了对100M标准电阻采样，经过100放大

6、器放大，26位AD变换器，使最高电流分辨率达到30fA,但价格昂贵。