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IV 电路运放选型咨询

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

最近在设计一款传感器调理电路,需要IV 转换电路,对于前端电流-电压转换电路

需求如下:

 对传感器建模分析,为保证传感器测量值为最小分辨率时,对应的电流最大约25pA

 前级IV转换部分输出等效噪声在8e-7量级

 偏置电流 在25度时  最大小于<3pA

 输入阻抗  在10^12以上

 失调电压  优于500uV

 输入感应信号的频率小于 100Hz

 另外希望是 能够单电源供电

 总的需求是 低输入偏置电流 大输入阻抗  和较大的开环共模增益,

 在网页上自助式选择了好久,没有找到同时满足这些条件的。

 另外是否还需要我提供其他信息?

  麻烦推荐一款满足需求的运放  

  基本电路包括第一级IV转换 和后面的 两级放大   后面两级放大选择通用的低输入偏置电压就够了  关键是第一级。

  一直用的是ti 芯片,有一篇文献中用的是AD795  所以我想选一款性能优于它的 TI的芯片

帮你做了一下选型,下面的两个芯片是专门用于传感器前端的,首推LMP7721,你可以评估一下。

Part IIB (pA) VIO (uV) Power (V) Open loop Gain (dB)
LMP7721 0.02 26 1.8~5.5 120
OPA320 0.9 150 1.8~5.5 132

好的 谢谢  我看了这两颗芯片的datasheet,在偏置电流和失调电压等方面性能都是很优越的。

但是我在datashee未看到这两颗芯片的  输入阻抗 的信息?

另外,我的感应电极的 电容在几十pF 的量级,对于共模输入5pF的  电容值,这两者之间如何匹配? 或者更加宽泛一点的说是我的感应电极(信号源)的阻抗容抗信息 如何更好的 和运放的输入阻抗 容抗等参数匹配,

因为是在设计一款新型传感器,在构建电路,所以问的比较细,请谅解!

为了平滑输出和减小电阻噪声,通常在反馈回来添加一个反馈电容,

请问共模输入电容和反馈回来的电容之间是什么关系?串联还是并联?

在OPA320的 Fig32中,单电源供电,运放做跟随器,如果输入信号是双极性,则输入端是否需要加V/2的直流偏置?

之前在做的是一款 瞬态电荷放大器,现在这个传感器类似左右,不过感应频率较低,文献中称电路为IV 转换,在我看来其本质也应该是电荷放大器   因为除了感应的信号的频率特征不同 ,其他都很类似  不知道将IV(微弱电流信号)和电荷放大电路  本质理解为一类 是否合适?

1. 你看LMP7721手册第5页和OPA320手册图8,都提供了输入偏置电流和共模电压的关系,也就是说,一定的共模电压下,运放输入抽/灌电流基本都在fA/pA级,这种情况下,我个人认为就没有必要谈输入阻抗了。或者这样说,输入阻抗是如此之大,以至于从运放的输入口加个测试电压进去,发现运放抽/灌电流只有fA/pA级,这本身就说明运放的输入阻抗在10^12 Ohm以上了。

2. 电容需要匹配吗?最好能上传一个传感器的等效电路,以便做进一步分析。

3. OPA320的图31和上下文指出在做手算分析时,输入电容Cin=运放差模输入电容+运放共模输入电容+PCB寄生电容。输入电容和反馈电容的关系在这张图里说的很清楚了。

4. 对于双极性输入信号,建议你参考LMP7721手册上图3,上面提供了一种搬直流的方法。

我认为应该可以认为是同一类应用,因为输入源都可以归结为一个电流源。

可以认为是一样的。本质就是放大的电流信号十分微弱。有人使用TI的运放,将细胞壁上钾、钠离子的通道电流进行放大。电流为pA级。同样应用IV转化电路,他选用的的反馈电阻为50Gohm。这种放大器叫膜片钳放大器。

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