运算放大电路的输出偏置、漂移与自动调零问题

SEPIC

9 s% J* S- D# f
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。     
     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 _; l3 N" U  H5 P; f     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？

超級狗

5 P: C; T) e/ t7 F+ U; J/ b8 }
開卷有益！


$ s. a) j) w! ?( P! @- P, y
0 j/ u- I  l) p' k. z8 k; `  {哥：
2 |$ s* C4 j! N" |你覺得這種高科技，在這個論壇能問得到解答嗎？



, m+ Z1 O: q6 t& G, N6 e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。
, @1 V% o0 ?) ?

• 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。
  

# z. |" L! V2 `$ J從沒一帖丟出這麼多文檔的！

' T" L$ l/ h8 D6 O2 A9 t  s
9 l, }! w$ T$ l$ m

超級狗

踢哀（TI）技術文檔
# o: B& E+ Z; p0 R4 B5 Z& ZBuilding a Stable DAC External Reference Circuit
6 E! W3 }8 O& F' k
3 b, c- F: s* ~" Q! i

超級狗

5 P. \; Q3 N' t& s* g8 l
這篇不知是否有用？
; J8 A$ k  v6 O
Picoampere Streaming Current Measuring Unit for a Microchip Biosensor

# B+ i1 s5 |& `* I( D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！

6 k) A. R% f) D

超級狗

ADI 高精度、低噪聲 LDO 方案

; {' j; o& _% ~/ m# @

SEPIC

超級狗 发表于 2025-8-14 08:05
ADI 高精度、低噪聲 LDO 方案

! K. t! f" j/ t/ H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
1 a6 |2 {+ s1 X' O* m. |* L% i* W5 ?+ ^

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
* g1 p2 U/ Y0 y2 p/ b6 F8 a. X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

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

) Q7 j9 m% U5 a. r# b
PA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% _6 Q5 \8 G  E5 g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？
; f6 B  }8 }! j. v4 T' E0 u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

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:59
這篇不知是否有用？

% F/ y; n9 A+ y9 CPicoampere Streaming Current Measuring Unit for a Microchip Biosensor

8 U  p8 o3 f3 J8 J這裡還有一個號稱能量到 10fA 的，附設計指導及原理圖。
6 s- m0 z: A" E6 i

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:59
: o; m2 M+ `4 m這篇不知是否有用？

Picoampere Streaming Current Measuring Unit for a Microchip Biosensor

這個方案有一個坑：
/ M( |8 P. ]" o它的驗證方式是定電流量測（Constant Current Measurement），時間是 45 秒。
6 h5 a* k; S% ]6 U
4.3 Constant current measurements
5 d" ~, r( V9 @6 {* D8 YAn Agilent B1500A was used to supply a constant input current to the picoammeter for approximately 45 seconds.

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。

. s5 r) D4 ^+ C# R' S

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:20
' J/ ]" B6 x9 Q0 v開卷有益！

5 [/ |* i* f! wUJES1-14610182.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。

0 R  t  w6 X4 N0 B: q+ Y

超級狗

8 w$ W+ c! g& J( n5 w" w: Q8 a

超級狗 发表于 2025-8-13 17:20
開卷有益！

1 m3 W2 U, u* C3 r% u0 z( }cn0407.pdf

這篇（文檔在二樓）應該挺有幫助的！

有開發板及參考設計可買。

1 p$ R& u: E  c5 B" K9 j; [8 t

超級狗

" r) ]; B4 d6 w1 |6 w9 y

超級狗 发表于 2025-8-14 16:26
: {* L, l7 ^  B, V* jcn0407.pdf

1 j" ?( ?7 Q6 F# l3 z這篇（文檔在二樓）應該挺有幫助的！

" X' N1 {) y4 _0 I7 C
夭壽喔～你們看這規格！
6 j' Q, O& L' c4 V( k" J
  W0 I7 T6 ~5 q4 L" wADI ADA4530-1
Low input bias current
► ±20 fA maximum at TA = 25°C (guaranteed at production test)
' a% \3 A% I. K! M' F; k2 h► ±20 fA maximum at −40°C < TA < +85°C
► ±250 fA maximum at −40°C < TA < +125°C (guaranteed at production test)
/ r+ @+ Y  [0 x$ a" a4 a, i6 w3 h

7 K+ D  z) f! V. U

再见海贼王

超級狗 发表于 2025-8-14 18:03
" c8 Z5 i# P$ j# J夭壽喔～你們看這規格！

ADI ADA4530-1

路过看看神仙怎么打架的