Наноамперметр

[PetrovDmitrii]

Добрый день. Понадобилось сделать для своих дел наноамперметр постоянного тока, поиски по просторам интернета и форума привели меня на схему http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=8257. Так как я еще только рядовой в рядах радиолюбителей, то хотелось бы в ней разобраться получше, что бы 10 раз не перепаивать. Есть несколько вопросов.
1) За что отвечает каждый ОУ и 2 полевика
2)так как хочется потом это все прикрутить к МК, то можно ли выбрать другие ОУ с питанием 5В
2.1)т.к. ОУ на рынке представлено огромное количество, то на какие характеристики надо обращать внимание
3) можно ли эту схему заменить инструментальным усилителем, если да, то на какой
4)какие основные проблемы при измерение слабых сигналов
5)т.к. есть желание потом все это привязать к АЦП МК, то какие грабли будут там, нужно ли будет покупать отдельно ИОН?

заранее спасибо за помощь.

[misyachniy]

... то хотелось бы в ней разобраться получше, что бы 10 раз не перепаивать. Есть несколько вопросов.

Для уменьшения количества паек применяется моделирование.

Полевики и первых два усилителя используются для усиления сигнала.
Последний - для исключения влияния дальнейшей схемы на схему усиления.
ОУ нужно брать с минимальным уровнем шума.
В приведенной вами схеме "земляной" провод нарисован не правильно.
Затвор Т2 должен быть максимально близко к точке общего провода входного сигнала.

Вот есть пример работы с нано-токами.
http://ip565bfb2a.direct-adsl.nl/datash ... mperes.pdf

На рисунке 7 видно, что микросхему смонтировали в воздухе, чтобы ток не убежал.
На рисунке 8 показано воздействие космических лучей на схему интегрирования.
На рисунке 9 показано что провод в тефлоновой изоляции хорошо использовать для подвода тока в схему измерения, и такой провод можно использовать как высококачественный конденсатор.

Также в статье предлагают вариант с интегрированием тока, который позволяет зарегистрировать токи от 1 фА.
И прямую оцифровку тока на ИС DDC112.

[balmer]

форума привели меня на схему http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=8257.

Схема не очень хороша. Так как будет 0 быстро убегать из-за того, что на входе два отдельных транзистора.
Как вы уже сами заметили инструментальный усилитель сильно лучше в этом случае.

Если прикручивать к МК то можно сразу прикупить ADC 24 бит. Вот скажем взять ADS1225 - это 24 бита точности и 1 GOm входного сопротивления при включенном буфере. 24 бита - это реально можно до уровня шумов измерять.


Вот например простейший вариант 10 МОм сопротивление для шунта и сигнал 100 мкВ.
Получаем ток I = V/R = 10e-4/10e7 = 10e-11 = 10 pA
Причем 100 мкВ сильно выше уровня шума. То есть наноамперы будут без проблем измеряться.
Внутри насколько знаю есть защитные диоды, так что схема статического электричества не боится.
Если что можно снаружи поставить диоды BAV199 для защиты.

[Ser60]

Рекомендую почитать статью R. Lacoste про пикоамперметр в апрельском 2010 выпуске журнала Circuir Cellar (#237).