微電流-電壓轉換電路介紹

電路的功能

這是一種以硅光二極管SPD為代表的前置放大器，可用作微電流傳感器的放大。用接點(diǎn)式繼電器進(jìn)行量程切換，可覆蓋1NS~10UA的范圍。繼電器的另一接點(diǎn)用來(lái)改變輸入偏流IS引起的失調，根據對應量程切換偏置電阻。響應頻率隨反饋電阻R1~R4而變，輸入為直流電流。

電路工作原理

電流-電壓轉換電路的基本工作原理是反相放大器輸入端的電流流過(guò)反饋電阻，因此，OP放大器A1的輸出電壓為E0=-IIN.RF，所以，一旦確定輸入電流的范圍和轉換成的電壓，就可以確定反饋電阻，為了把10UA電流轉換成-1V電壓，R1應為100K（R1=1/10*1000000）=100），電流為10NA，則必須為100M的電阻，因為穩定性好的高阻值電阻價(jià)格昂貴，所以在反饋環(huán)路中加了一個(gè)由R11和R12構成的1/10分壓器，把電壓放大10倍，這樣R1=10M與RF=100M等效，不過(guò)漂移也被放大10倍，所以應采用低漂移的OP放大器。

分壓電路的阻值只要比R1小得多，就不會(huì )產(chǎn)生誤差。例如，分壓電路的電阻為1K，兩者之比為1/100000，所以不會(huì )產(chǎn)生誤差。

OP放大器A1應盡量選用輸入偏流小的產(chǎn)品，如用康價(jià)的BI-FET型，應注意FO的溫度特性。由偏流引起的偏壓，同樣也加在同相輸入端，所以大部分可以消除。10、100NA檔其R為高阻值，均用10M，其可變電阻也都取M，如可調范圍不夠，可再串聯(lián)微調電阻加以解決。如果不進(jìn)行微調，在最小電流檔，可預先進(jìn)行失調調節，消除因輸入偏流產(chǎn)生的誤差。

為了減少噪聲影響，在滿(mǎn)足頻帶要求前題下，用電容C與R1~R4并聯(lián)，電容C可根據C=1/2πFO.R公式算出其容量。

組裝注意事項

在微電流電路中，同OP放大器的IB相比，如果泄漏較大時(shí)，在設計時(shí)應進(jìn)行屏蔽處理，以防OP放大器的正負VCC或繼電器電源等與輸入電路耦合。

本電路輸入端的引線(xiàn)電容有時(shí)會(huì )引起振蕩，頻帶較窄時(shí)，可在IC1的2、6引線(xiàn)間加反饋電容。

如果信號源阻抗很高，即使在輸入端串聯(lián)一個(gè)數百歐姆的穩定電阻，也不會(huì )增加誤差。