运算放大电路的输出偏置、漂移与自动调零问题

SEPIC

0 F. j  V5 ^! g6 E6 q  w
$ P7 f9 W1 R" n# f; D/ `! H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。
     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

開卷有益！
+ j; S. _+ k, L  z/ t( Q
' A# D$ E2 X9 ~6 O2 V
+ x1 w! `. S" o5 Q
. l& U2 W5 \, p" ?' G, w# z$ E哥：
你覺得這種高科技，在這個論壇能問得到解答嗎？

, q2 e1 A- m, R: N
# L, V" i6 R) A% `; k
: P- O8 d% k9 w9 r+ t3 A& \5 ^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。

• 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。
  

從沒一帖丟出這麼多文檔的！
0 r/ p$ }! h( T9 h- ~- ]4 _

超級狗

踢哀（TI）技術文檔
5 G/ s0 q& l& {Building a Stable DAC External Reference Circuit

* \% y6 K9 c) v, Q/ `
) z& T# j: H+ u1 U: Q; [

超級狗

這篇不知是否有用？
, p: x% b& T. J
Picoampere Streaming Current Measuring Unit for a Microchip Biosensor

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！

) F: H2 Y* J1 b" }+ j9 A* y$ X

超級狗

ADI 高精度、低噪聲 LDO 方案
$ E5 v8 j' h4 E$ l
3 }) x. @* }, M" [. _- V8 }

SEPIC

超級狗 发表于 2025-8-14 08:05
+ H; k  ^% r+ T# l8 A7 l% PADI 高精度、低噪聲 LDO 方案

; n+ |0 }( {' n& O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
2 n& j" @) I9 O9 a

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
, n" o1 z0 L7 V: \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

' F$ {1 b. f8 }* jPA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
+ C! P$ `' T# Y) Z* @% C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？
0 V! \" P" i) c: V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？
4 E3 [5 R. W& z& Z" Q$ P& i0 q
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。
' S% L) y6 t  n) m) J
+ |/ E) }' X. ?, T6 u  n3 ]

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:59
這篇不知是否有用？

0 o3 Y1 J1 J9 K4 I5 w( c+ ^" Y- APicoampere Streaming Current Measuring Unit for a Microchip Biosensor

這個方案有一個坑：
它的驗證方式是定電流量測（Constant Current Measurement），時間是 45 秒。

4.3 Constant current measurements
0 X# J1 m3 X4 p$ u2 \$ [An Agilent B1500A was used to supply a constant input current to the picoammeter for approximately 45 seconds.
/ Y+ Q. e8 Z5 v2 F' Z# I
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。
  k/ a7 ]* C" o3 i% C

超級狗

超級狗 发表于 2025-8-13 17:20
7 c6 ~9 X2 b: Q開卷有益！

UJES1-14610182.pdf

, _4 P! C! o# ^; h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。
! @4 C# X! [+ H
/ F5 k5 Y  ^+ X: p

超級狗

6 L. i4 C. W. _* h

超級狗 发表于 2025-8-13 17:20
9 o$ T) u4 ~9 i! Q開卷有益！

cn0407.pdf

: G6 H4 j; i+ K( D這篇（文檔在二樓）應該挺有幫助的！

" e, A6 g% E5 m- M6 u% U有開發板及參考設計可買。
2 s7 |: a6 Z  h! D

超級狗

3 J0 S- n, q0 b* [0 }. E

超級狗 发表于 2025-8-14 16:26
cn0407.pdf

! _) y; {3 Z" l& {' a這篇（文檔在二樓）應該挺有幫助的！

  V* z$ y* r& m( s
夭壽喔～你們看這規格！
; a! l3 H/ m8 ~! X
" P" p; W$ T6 C( WADI ADA4530-1
! U2 k( \- |& X9 @7 ^Low input bias current
► ±20 fA maximum at TA = 25°C (guaranteed at production test)
* V- R% B$ O* V% k' O► ±20 fA maximum at −40°C < TA < +85°C
► ±250 fA maximum at −40°C < TA < +125°C (guaranteed at production test)

& o- D/ O6 C* G
  `9 g2 Y" d' H" u: L9 ?