运算放大电路的输出偏置、漂移与自动调零问题

SEPIC

使用运放搭建T型网络TIA电路，匹配电流源型探测器，测量亚皮安电流，测量没问题，但是由于漏电流也好，失调电压也好，TIA输出总是有偏置，且每次上电都不一样，过程中可能还有漂移。     
- |! F' {. \. Q, j$ i5 x# A     构思了一种自动调零的思路，TIA输出的信号通过一正一负两路放大后送入ADC采集，并通过一路过零比较器，比较器输出1表示偏置为正，ADC采集同相放大输出，用DAC输出同比例正电压补偿，比较器输出0表示偏置为负，ADC采集反相放大输出，用DAC输出同比例负电压补偿。
3 X! g" |/ F/ m& X, M' R     感觉能管用，但又感觉不好用，有信号了怎么办？也太麻烦了，各位有什么好的针对失调和漂移的好办法吗？
) j9 L! m9 M. d# }4 \

再见海贼王

超級狗 发表于 2025-8-14 18:03
- Y. ~/ s5 V( g$ g. R9 p& p夭壽喔～你們看這規格！
; T3 U  I8 Z5 n) H# \+ ~
, X& g) g# e) S3 g. d" d2 sADI ADA4530-1

路过看看神仙怎么打架的

超級狗

% n! P( G: B- Q! c

超級狗 发表于 2025-8-14 16:26
! Q1 u! Q  B0 K1 }' x9 b- Icn0407.pdf
& ?" K& P% ]+ D7 p( m
這篇（文檔在二樓）應該挺有幫助的！

' G- \+ ]( y( ]/ i& U7 C* E/ v9 g
夭壽喔～你們看這規格！

ADI ADA4530-1
4 W" o) v! n5 D0 @6 Z; C, t1 fLow input bias current
► ±20 fA maximum at TA = 25°C (guaranteed at production test)
► ±20 fA maximum at −40°C < TA < +85°C
$ r* C$ N; T2 Q: _" F+ ]► ±250 fA maximum at −40°C < TA < +125°C (guaranteed at production test)


, z* F3 F' p" W- ], s& K

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:20
開卷有益！

7 N0 Z3 H% _; P. b9 bcn0407.pdf

0 \) E  v! L2 @這篇（文檔在二樓）應該挺有幫助的！

& H  A0 \( Q7 s4 w& K3 k8 ]有開發板及參考設計可買。
+ R8 `4 m# \4 a; f- |
  ~6 P: q/ s- q' C$ r0 d

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:20
5 m1 ]2 P5 `, B; j0 ~% S開卷有益！

2 z. J0 a+ ~2 f$ X) lUJES1-14610182.pdf

這篇有提到（文檔在二樓），單層屏蔽纜線（Coaxial Cable）和雙層屏蔽纜線（Triaxial Cable）漏電流（Leakage Current）的差別。

+ J5 G- s; C1 v0 M+ S

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:59
/ y9 B3 }6 q0 v, u  d8 ?1 M這篇不知是否有用？
1 j$ P- ^0 H+ ^6 n0 I0 e8 `
; b  S8 N: E1 ?- EPicoampere Streaming Current Measuring Unit for a Microchip Biosensor

這個方案有一個坑：
/ m  k, P/ g4 a' h6 l它的驗證方式是定電流量測（Constant Current Measurement），時間是 45 秒。
# y1 z' ]' z( X! ]' c* H
4.3 Constant current measurements
4 q9 T# T2 U2 R; DAn Agilent B1500A was used to supply a constant input current to the picoammeter for approximately 45 seconds.
1 Z  I! M" M3 {$ V
4 W$ @  g" T: J- O" ~樓主的電路還有過零偵測（Zero Crossing Detection），事情可能沒有我們這群憨人所想的簡單。
5 p" k' l5 q9 Y0 E, T
2 [8 ^" C6 g1 m- _- Z$ h% X

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:59
8 \6 B. B% p. M這篇不知是否有用？

Picoampere Streaming Current Measuring Unit for a Microchip Biosensor

這裡還有一個號稱能量到 10fA 的，附設計指導及原理圖。
4 w' L, s" [5 e# k+ e. I; B/ O
+ Z/ K% F9 B: l; J$ k2 V5 ~3 Q+ ?

myiccdream

. I4 X- r, \$ e% B& n& {' TPA级别的确实没做过，但是狗哥你说“信號低於環境噪聲，每次做扣除時信號會被一起減掉”，这个有点理解不聊
, H. c5 N% |& p, p( z- q前端电路 或者 电路本身不能把环境噪声处理干净，难道指望 从 ADC采样的数据 中 ，用算法恢复出 信号？
如果不考虑这个环境噪声的问题， 只考虑 每次失调电压/电流/电压不一样，那就是每次上电校正一次最合适

蹦蹦

想问一下你这个pA级别电流是光照射在光电二极管上面产生的吗

myiccdream

你这个电路 可不可以用继电器在上电的时候把输入端强行接到GND 以后，ADC读一个漂移值 做为基准
. c( ]. ?/ j4 K' c读完以后，在把继电器切到正常的输入端去，然后每次ADC采样到的值 减去基准值

SEPIC

超級狗 发表于 2025-8-14 08:05
. C. J- i& T# \9 y! k. N" TADI 高精度、低噪聲 LDO 方案

+ S" p: J! F; f  W; {5 A. p- V5 G确实不该寄希望于论坛，不过这里有热心的狗老师，您也没让我失望，感谢狗老师的检索与奉献
7 o  b/ s, j( F! l7 ^* b

超級狗

ADI 高精度、低噪聲 LDO 方案
% \6 Q3 B2 s# V/ ?# \

超級狗

這篇不知是否有用？
9 f# h) n# U8 y& f) L' M, e5 h/ v( {: ~
Picoampere Streaming Current Measuring Unit for a Microchip Biosensor
2 `' g9 Z% _* m' v8 m8 D' \# T
# j2 m# i3 F! U7 C3 G你看它的電路都用鐵盒罩起來，以避免外來的干擾；還用乾電池當電源！
7 l/ g5 x" W. m/ a0 B
6 W/ Y4 W. u) ]: I

超級狗

踢哀（TI）技術文檔
Building a Stable DAC External Reference Circuit
& l) \9 e& N- {  O9 k- a
  \' }- _# L$ G2 r

超級狗

3 F5 _3 r- A0 H
, B" P% [; s+ i- `7 L, |開卷有益！


& j  I0 r8 ?5 ^4 d. S, P
哥：
% O) a! C+ r, d你覺得這種高科技，在這個論壇能問得到解答嗎？
; l; y# k5 }* I0 r8 L* N


個人沒做過這麼高檔的產品，僅就微薄知識提供一己之愚見。
! \# P& u- J# A1 q' e1 G

• 跨組放大器（TIA = Transimpedance Amplifier）要選得夠好，低飄移（Low Drift）、低輸入偏壓（Low Input Bias）絕對必要！因為您是進行 pA 級量測，最好還是極低飄移（Extreme Low Drift）、極低輸入偏壓（Extreme Low Input Bias）。
• DAC 精度通常沒 ADC 高，飄移（Low）等問題是否也會影響輸出，也是需要注意的地方。
• pA 級量測甚至於連電源噪聲都要非常的小心。
  $ K2 {5 e; d: d, s5 |

0 R$ Y9 y* |% r6 M; m6 u從沒一帖丟出這麼多文檔的！
- F  w4 g/ H; p; b$ X' Z

- K) z" _- I: N