挑战毫微安电流测量技术(上)

容器提供10 pF 的电容（图 9）。另外它还有一个好处，外层的编织带可以作为屏蔽。于是，Grohe 将其连接到放大器的低阻抗输出端。换用这种电容器后，宇宙射线的密度只有每30秒左右一次。Grohe做15秒的积分测量，通过五次测量来消除射线的影响。后来，Grohe抛弃了单次测量。任何离子辐射源（包括有镭刻度盘的老式手表）都会带来射线辐射问题。注意Grohe将放大器的输入端撬起，以避免PCB的泄漏。

　　在测量前，你需要将积分电容器复位为零。用半导体开关是不现实的，因为多数模拟开关都会带来泄漏电流和5pF ~ 20pF的电容。电容也会有变容效应，容值随施加的电压而变化，使测量更加复杂化。为尽量减少这些问题，Grohe使用了一只Coto簧片继电器。他知道在继电器打开时，线圈可能与内部簧片耦合，于是他规定使用有静电屏蔽的继电器。但结果让他沮丧，当继电器由于电荷注入而打开时，测量中仍然有大的跳跃。你也可以将一只簧片继电器看作一个变压器，簧片组件可看作一个单匝绕组。这种现象表明，用静电屏蔽防止干扰是失败的，磁场在电路高阻抗端产生的电压造成了电荷注入。继电器没有立即打开，需要为线圈充电的脉冲在继电器打开前的瞬间产生一个相当大的电流注入。Grohe确定了使继电器工作所需的最小绝对电压摆幅，尽可能地减少了这种问题。这样，继电器将会以3.2V拉入，而以2.7V释放。他在一只 LM317 可调稳压器上使用一组电阻分接头，以控制这两个值之间的输出。他选择不用全部5V为继电器供能，从而减少了积分器输出的跳跃，使之可以重复。然后，通过为第二级增益放大器注入一个小电流来消除跳跃。