วงจรต่อไปนี้เป็นกระแสไฟฟ้าที่ใช้กับตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่มีเกนสลับได้

แผนผัง

ไม่แสดง: อินพุตอินเวอร์เตอร์จะถูกยึดต่ำผ่านตัวต้านทาน 10K เมื่อเปิดวงจร แต่ไม่ได้ใช้งาน เมื่อใดก็ตามที่ทำการวัด (รวมถึงการวัดการสอบเทียบที่ IN ลอย) ตัวต้านทานนั้นจะถูกตัดการเชื่อมต่อ

วัสดุสิ้นเปลืองบนสวิตช์แบบอะนาล็อกและ opamp คือ +/- 11.5 V. ช่วง VOUT ทั่วไปอยู่ระหว่าง -10V ถึง + 10V

วัตถุประสงค์

วงจรนี้ใช้วัดกระแสในช่วงนาโน mV สองสามตัวบนเอาต์พุตมีความสำคัญ ออฟเซ็ตคงที่ไม่ใช่ปัญหาจริง ๆ เนื่องจากสามารถปรับเทียบได้อย่างง่ายดายโดยการวัดเอาต์พุตด้วยอินพุตแบบเปิดและลบออกจากการวัดครั้งต่อไป

แต่ละกระดานมีวงจรเหล่านี้ 6 หรือมากกว่า

ส่วนประกอบ

แอมป์สหกรณ์ที่เลือกมีขนาดเล็กมาก (<10 pA) ออฟเซ็ตและกระแสไบอัสอินพุตและแรงดันออฟเซ็ตน้อยมาก (<1 mV) มันเป็นAD8625AR

SW1A และ SW1B เป็นเสาที่แตกต่างกันของสวิตช์ CMOS เดียวกัน (ADG1236) พวกเขาจะสลับกันเพื่อเลือกตัวต้านทานข้อเสนอแนะซึ่งกำหนดกำไรของการแปลง กระแสไฟรั่วสูงสุดคือ 1 nA บนแหล่งจ่ายและปิดหมุดเปิดหรือปิด สวิทช์ไม่แสดงขึ้น (สำหรับการจับอินพุทให้ต่ำผ่านตัวต้านทาน 10K) มีประสิทธิภาพคล้ายกัน กระแสรั่วไหลทั่วไปมีขนาดเล็กมาก (<0.1nA)

ปัญหา

ปัญหาที่ฉันมีอยู่ก็คือในบางแผงวงจรบางส่วน (หรือทั้งหมด) ของวงจรเหล่านี้มีออฟเซ็ตขนาดใหญ่ซึ่งจะสลายตัวช้าลงเมื่อเปิดเครื่อง อย่างไรก็ตามบอร์ดส่วนใหญ่มีความเสถียรอย่างสมบูรณ์แบบตลอดเวลาโดยมีออฟเซ็ตเล็ก ๆ

ออฟเซ็ตทั่วไปบน VOUT ที่มี IN floating คือ <1 mV บนบอร์ดที่มีปัญหาค่าชดเชยอาจสูงถึง 120 mV

เมื่อบอร์ดที่มีปัญหาเปิดทำงานอยู่การชดเชยจะช้าลง (หลังจากเวลาผ่านไปหลายวัน) จะเสถียรที่ ~ 5 mV หลังจากถอดไฟออกการชดเชยจะสะสมอีกครั้งดังนั้นเมื่อเปิดเครื่องหลังจากปิดไปสองสามวันมันจะสูงอีกครั้ง

แต่ละบอร์ดมีวงจรเหล่านี้มากมาย ในชุดแรกของ 5 บอร์ดพวกเขาทั้งหมดได้รับผลกระทบ ในชุดถัดไปไม่มีใครได้รับผลกระทบ ในแบทช์ล่าสุดแต่ละบอร์ดมีหนึ่งวงจรที่ได้รับผลกระทบและมันก็ไม่เหมือนกันเสมอไป

ในกรณีที่แย่ที่สุดกระแสการรั่วไหลสูงสุดของสวิตช์อะนาล็อกทั้งหมดจะเป็น 1.2nA ส่งผลให้มีการชดเชย 12 mV ที่การตั้งค่าที่สูงที่สุดดังนั้นฉันจึงไม่คิดว่าจะสามารถชดเชยการชดเชยทั้งหมดที่ฉันเห็นได้

แรงดันออฟเซ็ตมาจากที่ไหนอีก? มีข้อบกพร่องของบอร์ดทั่วไปที่จะส่งผลให้เกิดพฤติกรรมเช่นนี้หรือไม่?

คู่ของทฤษฎีที่นี่:

• เครื่องใช้ไฟฟ้าของคุณมีความสมมาตรอย่างไร?
  หากรถไฟหนึ่งรางวิ่งขึ้นมาข้างหน้าอีกข้างหนึ่งคุณอาจมีแรงดันเอาต์พุตไม่เป็นศูนย์จาก op-amp เป็นระยะเวลาสั้น ๆ
• คุณได้ดำเนินการตามแบบ PCB ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับความต้านทานสูงดังกล่าวหรือไม่? อย่างน้อยที่สุดคุณจะต้องมีการ์ดป้องกันในโหนดความต้านทานสูงพิเศษทั้งหมด แผ่นข้อมูลLMC6082
  แห่งชาติ (ตอนนี้ TI) มีการสนทนาที่ดีเกี่ยวกับสิ่งที่จำเป็นในการทำให้กระแสรั่วไหลของบอร์ดต่ำพอที่จะไม่เป็นปัญหา

สิ่งนี้อาจไม่ได้กล่าวถึงความเป็นไปได้ที่คุณมีปัญหาเกี่ยวกับการรั่วไหลของไดอิเล็กทริกตามที่กล่าวไว้ในคำตอบ @ RocketSurgeon
วิธีที่ดีและง่ายต่อการทดสอบคำตอบของเขาก็คือการปลดแคปตัวหนึ่งบนกระดานที่ไม่ดีและสลับกลับ หากการชดเชยถูกพลิกไปในทิศทางอื่นมันเป็นปัญหาการเกิดกระแสไฟฟ้ารั่ว (เนื่องจากประจุที่อยู่ในฝาจะมีขั้วเดียว) หากแรงดันออฟเซ็ตไม่เปลี่ยนแปลงปัญหาจะไม่ใช่ตัวเก็บประจุ

สิ่งหนึ่งที่ฉันไม่เห็นปัญหาการรั่วไหลของไดอิเล็กทริกอธิบายว่าทำไมค่าใช้จ่ายดูเหมือนว่าจะกลับมาเมื่อวงจรไม่มีพลังงานและหายไปเมื่อมันถูกขับเคลื่อน เนื่องจากองค์ประกอบที่ปล่อยประจุจะเชื่อมต่ออย่างต่อเนื่องทั่วทั้งฝา (เช่น C1 || R2, C2 || R1) การมีส่วนร่วมของกระแสรั่วไหลออกจากฝาควรจะคงที่และไม่ได้รับผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้า

สิ่งเดียวที่อยู่ในใจสำหรับฉันก็คือมีบางสิ่งบางอย่างอุ้มน้ำและมันจะฉีดกระแสไฟฟ้าตรงข้าม เมื่อคุณจ่ายไฟให้กับบอร์ดมันจะอุ่นขึ้นและขับความชื้นออกตามเวลา ปิดบอร์ดและเริ่มต้นดูดความชื้นอีกครั้ง

หนึ่งความคิดเห็นที่ฉันมีคือฉันไม่เห็นสาเหตุที่คุณมีทั้ง SW1A และ SW1B คุณสามารถกำจัด SW1B ได้อย่างสมบูรณ์ เพียงแค่ผูก R / C ทั้งคู่เข้าด้วยกันและเอาท์พุทของ op-amp เมื่อเลือกชุดหมวก / ตัวต้านทานชุดใดชุดหนึ่งชุดอื่นจะคายประจุอย่างช้าๆ ตราบใดที่ปลายด้านหนึ่งลอย (ซึ่งสำเร็จโดย SW1A) แรงดันไฟฟ้าที่ปลายอีกด้านนั้นไม่เกี่ยวข้อง

ทฤษฎี 1. แช่ นี่คือผลกระทบการดูดซับอิเล็กทริก AKA soakage แหล่งพลังงานคือประจุที่เก็บประจุจากการตั้งค่าการทดสอบของผู้ผลิตตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มได้รับการทดสอบด้วยไฟฟ้าแรงสูงเป็นเวลาไม่กี่นาทีที่โรงงาน

ในช่วงสองสามเดือนที่เหลือดูดซับพลังงาน (ไม่จำเป็นต้องคิดค่าใช้จ่าย แต่สามารถกลอายุ / อบแห้ง / ตกตะกอนเช่นกัน) ลอยจากภายในชั้นอิเล็กทริกไปยังแผ่น ความเร็วอาจช้ามากบอกเวลาคงที่ของโพรพิลีนคูณด้วยพัน (ไม่กี่ปีสำหรับการปลดปล่อยเต็มที่)

ผลกระทบนี้มีการศึกษาไม่ดี มันมีผลต่อวงจรที่รุนแรงเช่นคุณด้วยแคปพลาสติกและ TeraOhm opamps Bob Pease ของ Nat Semiรายงานผลที่ดีที่สุดเมื่อเขาทำงานกับกระแสเทฟลอนและ pA

การรักษานี้อาจเป็นการเปิดรับชั่วคราวของวงจรที่ไม่มีกำลังไฟถึงระดับความเข้มของรังสีแกมมาในระดับปานกลางเพียงไม่กี่ชั่วโมงเพื่อกระจายประจุที่ถูกดูดซับทั้งหมดโดยไม่ต้องสัมผัสกับชิ้นส่วนใด ๆ

อีกวิธีหนึ่งคือ bying "เก่า" ตัวเก็บประจุซึ่งถูกเก็บไว้อีกไม่กี่เดือน เปรียบเทียบวันที่ของแคปจากดีเทียบกับแบทช์ไม่ดี ฉันเดิมพันชุดตัวเก็บประจุที่เก่ากว่าดีกว่า

หรือเมื่อสั่งซื้อตัวพิมพ์ใหญ่ให้ถามผู้ที่เก็บไว้ใกล้กับหน้าต่างที่เปิดในช่วงฤดูร้อน หรือใส่บอร์ดที่ไม่มีไฟประกอบเข้ากับเสื่อป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ที่เป็นตัวนำและความร้อนถึง 150C เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง (ยกเว้นกรณีที่ความสะอาดของวงจร pA ห้ามมิให้มีการจัดการใด ๆ เช่นนี้)

ทฤษฎี 2 เทอร์โมคัปเปิลเหนี่ยวนำให้เกิดกระแส กระแสไฟฟ้าแบบเทอร์โมคัปเปิลอาจเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิในจุดแยกของโลหะสองชนิด หากต้องการตรวจสอบว่าเป็นไปตามนั้นหรือไม่ให้จุ่มบอร์ดลงในอ่างน้ำมันกวนและเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับอากาศฟรี