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[求助] 敬请高手指点,放大器阻抗问题?

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发表于 2019-10-29 11:30 | 只看该作者 |只看大图 |倒序浏览 |阅读模式

目前有一生物电极测量毒性,电极测量特性与电压有相关性。电极输出大概在300mV正负100mV范围波动。但是电极传输电流很小大概50nA左右。根据电极参数拟使用CMOS精密轨到轨运放的“同相放大电路”,然后电压跟随。放大倍数6-8,目前困难是无法确定反馈电阻的范围级别?
请有经验的高手给于指导。反馈电阻应该在MΩ级或是KΩ级?还是其它?我想使用MΩ级,但又怕推动不了。KΩ觉得两端电流不平衡,放大器工作不稳定?
 

 

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maychang

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发表于 2019-10-29 12:09 | 只看该作者

先别说反馈电阻,你计算一下传感器输出的50nA电流在你的R3上能够产生多大电压。

50nA*7kohm=0.35uV。是0.35微伏!也就是300mV的百万分之一!

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如果R3电阻无限大呢?或者干脆不要。  详情 回复 发表于 2019-10-29 12:45


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 楼主| 发表于 2019-10-29 12:45 | 只看该作者
maychang 发表于 2019-10-29 12:09 先别说反馈电阻,你计算一下传感器输出的50nA电流在你的R3上能够产生多大电压。 50nA*7kohm=0.35uV。是0 ...

如果R3电阻无限大呢?或者干脆不要。

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R3电阻无限大,和“不要”是一个意思。 R3去掉(开路),仍需要考虑运放的输入电流。运放的输入电流(偏置电流)必须远小于传感器输出的50nA。  详情 回复 发表于 2019-10-29 13:02


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maychang

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发表于 2019-10-29 13:02 | 只看该作者
bigbat 发表于 2019-10-29 12:45 如果R3电阻无限大呢?或者干脆不要。

R3电阻无限大,和“不要”是一个意思。

R3去掉(开路),仍需要考虑运放的输入电流。运放的输入电流(偏置电流)必须远小于传感器输出的50nA。

点评

选择CMOS运放就考虑到输入阻抗的问题,BJT的运放输入阻抗40M左右,所以不能用。但是电流就达到了2.5pA的级别了。CMOS的电流可以达到BJT的千倍甚至万倍,应该可以。还是回到原始问题,这个反馈电阻是K还是M级别?  详情 回复 发表于 2019-10-29 13:47


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 楼主| 发表于 2019-10-29 13:47 | 只看该作者
maychang 发表于 2019-10-29 13:02 R3电阻无限大,和“不要”是一个意思。 R3去掉(开路),仍需要考虑运放的输入电流。运放的输 ...

选择CMOS运放就考虑到输入阻抗的问题,BJT的运放输入阻抗40M左右,所以不能用。但是电流就达到了2.5pA的级别了。CMOS的电流可以达到BJT的千倍甚至万倍,应该可以。还是回到原始问题,这个反馈电阻是K还是M级别?

点评

另外,首帖电路使用单电源,输入信号为200mV~400mV。选择运放时必须考虑到运放的输入共模电压范围。  详情 回复 发表于 2019-10-29 16:04
首帖图中使用的运放是AD8073。该运放属于电流输入型运放,输入电阻很低,不适合你的要求。    详情 回复 发表于 2019-10-29 16:00
“还是回到原始问题,这个反馈电阻是K还是M级别?” 对同相放大器来说,反馈电阻与输入阻抗无关,通常选用k欧级别。M欧级别的电阻,第一噪声大,第二不如k欧级别电阻稳定。  详情 回复 发表于 2019-10-29 15:00


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maychang

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发表于 2019-10-29 15:00 | 只看该作者
bigbat 发表于 2019-10-29 13:47 选择CMOS运放就考虑到输入阻抗的问题,BJT的运放输入阻抗40M左右,所以不能用。但是电流就达到了2.5pA的 ...

“还是回到原始问题,这个反馈电阻是K还是M级别?”

对同相放大器来说,反馈电阻与输入阻抗无关,通常选用k欧级别。M欧级别的电阻,第一噪声大,第二不如k欧级别电阻稳定。



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maychang

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发表于 2019-10-29 16:00 | 只看该作者
bigbat 发表于 2019-10-29 13:47 选择CMOS运放就考虑到输入阻抗的问题,BJT的运放输入阻抗40M左右,所以不能用。但是电流就达到了2.5pA的 ...

首帖图中使用的运放是AD8073。该运放属于电流输入型运放,输入电阻很低,不适合你的要求。

 

点评

AD8073是我用来画图随便选的,准备用的运放器件是LMC6482AIMX/NOPB。但是这个NOPB是什么意思,我不知道?我看它的参数 • Rail-to-Rail Input Common-Mode Voltage  • Rail-to-Rail Output Swing  详情 回复 发表于 2019-10-30 08:58


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发表于 2019-10-29 16:04 | 只看该作者
bigbat 发表于 2019-10-29 13:47 选择CMOS运放就考虑到输入阻抗的问题,BJT的运放输入阻抗40M左右,所以不能用。但是电流就达到了2.5pA的 ...

另外,首帖电路使用单电源,输入信号为200mV~400mV。选择运放时必须考虑到运放的输入共模电压范围。



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 楼主| 发表于 2019-10-30 08:58 | 只看该作者
maychang 发表于 2019-10-29 16:00 首帖图中使用的运放是AD8073。该运放属于电流输入型运放,输入电阻很低,不适合你的要求。  

AD8073是我用来画图随便选的,准备用的运放器件是LMC6482AIMX/NOPB。但是这个NOPB是什么意思,我不知道?我看它的参数

• Rail-to-Rail Input Common-Mode Voltage 
• Rail-to-Rail Output Swing (within 20mV of 100kΩ load) 
• Guaranteed 3V, 5V and 15V Performance pH Meter, Current Source 
• Excellent CMRR and PSRR: 82dB 
• Ultra Low Input Current: 20fA
• High Voltage Gain (RL = 500kΩ): 130dB 
• Specified for 2kΩ and 600Ω loads

最低输入电流:20fA,我想比我的50nA高不少,应该可以。

谢谢,老大这么有耐心!

谢谢!

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这个运放的偏置电流参数远超过你的要求。Input Current 只要低到 pA 就已经满足测量精度要求了。 至于NOPB什么意思,那要看厂家提供的说明书才能够知道。  详情 回复 发表于 2019-10-30 09:56


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发表于 2019-10-30 09:56 | 只看该作者
bigbat 发表于 2019-10-30 08:58 AD8073是我用来画图随便选的,准备用的运放器件是LMC6482AIMX/NOPB。但是这个NOPB是什么意思,我不知道? ...

这个运放的偏置电流参数远超过你的要求。Input Current 只要低到 pA 就已经满足测量精度要求了。

至于NOPB什么意思,那要看厂家提供的说明书才能够知道。



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