运算放大电路的输出偏置、漂移与自动调零问题

SEPIC

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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。     
8 M' `# P. X$ U; N# O     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。
1 C" V) O0 {0 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？
8 Q9 S1 G' C& R7 V9 w; Z

超級狗

開卷有益！

/ M3 ?' l; G$ Z, I$ _( i8 ?

哥：
你覺得這種高科技，在這個論壇能問得到解答嗎？
: C6 J$ }, i! [
, t8 i( z, i, y! s+ i; B) ~

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。
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" Y5 D: @$ T9 a" k% P8 n" [

• 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。
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$ q( _  n. l+ b1 H3 r# m  P從沒一帖丟出這麼多文檔的！

4 B+ v! \' F0 E7 g/ _1 V
" X1 a2 b6 G2 b9 a. h2 S

超級狗

踢哀（TI）技術文檔
Building a Stable DAC External Reference Circuit
5 s, j* M$ F1 L

: @( W4 c' A# [& Y# Y

超級狗

這篇不知是否有用？

Picoampere Streaming Current Measuring Unit for a Microchip Biosensor
$ c9 q1 w% i3 B6 K! {: r
5 X% Y2 Y3 B0 e! i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 j! b) Y0 ?! N: `! |3 X4 J2 ^
" s5 q% h" q7 I6 z

超級狗

ADI 高精度、低噪聲 LDO 方案

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SEPIC

超級狗 发表于 2025-8-14 08:05
: X6 c- q6 Q* U& {ADI 高精度、低噪聲 LDO 方案

3 G% m( m* V' a2 M- m6 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
8 F6 E+ M. p" l1 \

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
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

6 {5 R: W% ?- n- g: VPA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
- b  L; v  Y# j9 \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？
! Q( b$ |' ~/ r1 H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
" _8 y. E3 Y, [9 e; C4 H這篇不知是否有用？
4 O5 N' p- v5 f, `: P1 v
- \& i0 U6 |" V) tPicoampere 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。
. A, g- j& W7 K: v$ y: w$ F
6 |: q- ?+ D- m; a0 o2 A

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:59
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：
' U  s# j8 t& Z/ U0 ]它的驗證方式是定電流量測（Constant Current Measurement），時間是 45 秒。

$ O: _3 L8 ~3 t4.3 Constant current measurements
* r& u: [% j$ D, `- {  e) qAn Agilent B1500A was used to supply a constant input current to the picoammeter for approximately 45 seconds.
$ e% x1 f* B! I( v. z
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。
9 l: f+ b' ?8 y5 A) u6 \


. ^7 X( F5 h5 H' I4 H/ Y

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:20
, L0 e4 |2 u5 L* ~  s開卷有益！

UJES1-14610182.pdf
9 W5 G8 D; o) m5 s* X, p
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 Y6 m# T2 r) i$ X% \7 G$ r$ B
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超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:20
7 Q1 u. P% w. {1 v5 c開卷有益！

cn0407.pdf
* V( K5 U8 Z" f- H
這篇（文檔在二樓）應該挺有幫助的！
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" P: W; C1 m9 L) `( b4 Y( B* y有開發板及參考設計可買。

( T0 h2 _$ _8 |. g- P

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-14 16:26
2 J( ^( Z8 b( O: }: Jcn0407.pdf

8 W4 E% i& d7 M+ K- r這篇（文檔在二樓）應該挺有幫助的！

+ G- B. C. c8 m5 m" K* y: w% {: h$ G
夭壽喔～你們看這規格！
" O3 A1 O% H8 [6 q% A
ADI ADA4530-1
Low input bias current
8 K; `, j/ d: H1 {, v► ±20 fA maximum at TA = 25°C (guaranteed at production test)
/ T7 P8 F, j" u0 N& l: G2 V► ±20 fA maximum at −40°C < TA < +85°C
# `9 I* f( f  M► ±250 fA maximum at −40°C < TA < +125°C (guaranteed at production test)

再见海贼王

超級狗 发表于 2025-8-14 18:03
夭壽喔～你們看這規格！
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% `: ^# _4 b) ~4 `# YADI ADA4530-1

路过看看神仙怎么打架的