nA源表和uV电压测量方案分享有图有视频

射天狼 · 发表于 2023-12-19 10:45:20

本帖最后由射天狼于 2023-12-19 10:50 编辑

老规矩先贴一波参数指标
电压主要参数
电压采集：±10V 可编程增益1、10、100、1000
电压分辨率：0.1uV
采集位数：24BIT
线性度：±(0.05%读数+0.005%量程)

电流主要参数
恒流输出：±1nA~±10mA
设计
一档：200M       1nA~10nA       0.5%       500fA
二档：20M       10nA~100nA       0.5%       5pA
三档：2M       100nA~1uA       0.1%       50pA
四档：200K       1uA~10uA       0.05%       500pA
五档：20K       10uA~100uA       0.05%       5nA
六档：2K       100uA~1mA       0.05%       50nA
七档：200R       1mA~10mA       0.05%       500nA
预留了232、485、液晶常用接口

这种电路其实可以称为“半导体I-V特性测试”电路
目前简易版用的数码管显示编码器调节输出旋转越快输出变化越快比较方便后期会升级为触摸液晶设置方便些
电流参数基本和Keithley 2450源表10mA以内一致甚至稳定性比他那个要高一些
自己已经做过±1nA~±1A的电流源表对标2450的输出参数实测都还不错这个算是缩减版的

做的过程中需要注意的几个点
1.大电阻选型原本设计是MC102522006DE 货源不多实际用的参数差一点的CRHA2510AF200MFKEF
2.走线和外部接线对nA输出有很大影响我所知道的是只要不同导线和金属材质之间就会产生热电偶效应就会有微弱电流产生带来影响实测接不同导线后线性度和零点都会受到影响对这部分研究比较少有知道的坛友可以分享下经验
3.运放选型一定要偏置电流低的

原理图

实物图

视频链接

100nA档位以下演示
https://v.youku.com/v_show/id_XN ... ~3~A&f=69028696&o=1
100nA档位以上演示
https://v.youku.com/v_show/id_XN ... ~5~A&f=69028696&o=1
接10M电阻演示
https://v.youku.com/v_show/id_XN ... ~5~A&f=69028696&o=1

wwkkww · 发表于 2023-12-19 10:58:28

先顶一个

brother_yan · 发表于 2023-12-19 10:59:06

试没试过7177？

射天狼 · 发表于 2023-12-19 11:04:45

brother_yan 发表于 2023-12-19 10:59
试没试过7177？
(引用自3楼)

嗯基本和ad7175一致或者说我能测到的情况已经区分不出来了差别很小

lwy86 · 发表于 2023-12-19 11:58:33

都用普通继电器,不需要考虑温度影响吗?

射天狼 · 发表于 2023-12-19 12:03:59

lwy86 发表于 2023-12-19 11:58
都用普通继电器,不需要考虑温度影响吗?
(引用自5楼)

有是肯定有但是实测影响很小 100na档位以下可以看视频里是未经过校准默认精度影响也应该就是pa量级的最终要系统整机三点校准一下就可以到0.2%没问题

ibmx311 · 发表于 2023-12-19 13:20:42

射天狼发表于 2023-12-19 11:04
嗯基本和ad7175一致或者说我能测到的情况已经区分不出来了差别很小
(引用自4楼)

完全对

rclong · 发表于 2023-12-19 14:21:34

cooooool
电源部分设计有什么要注意的，怎么做到这么低的噪声

zzhang_hui · 发表于 2023-12-19 14:23:59

厉害，学习下

weiwei4 · 发表于 2023-12-19 16:55:56

厉害，不错，谢谢分享

SHPG · 发表于 2023-12-19 17:11:52

谢谢分享！

king风 · 发表于 2023-12-28 16:13:09

感谢分享！！赞

koon · 发表于 2023-12-28 17:21:27

多谢,学习了.

gnail092 · 发表于 2023-12-29 08:32:00

支持楼主，又分享好东西，学习学习

mutoudonggua · 发表于 2023-12-29 08:42:57

楼主什么时候出带屏的成品？

zzz123456 · 发表于 2024-1-1 21:27:05

感谢分享，不错

zxq6 · 发表于 2024-1-1 22:46:37

正负10v的时候，分辨率能够到多少呢？噪声能够到多少呢

ibmx311 · 发表于 2024-1-1 23:46:42

分辨率和线性相关，线性到啥程度分辨率才有意义，否则测了不准意义就衰减了。比如±10V,假设线性合格在1毫伏，虽然可能0.1毫伏的显示并不跳，但也只能作为参考价值，比如以前有一个叫34401的万用表，我认为它就只能有5位半，到了六位就不够线性了，当然这要有更好的表做参考，否则就信吧。

射天狼 · 发表于 2024-1-2 11:10:35

mutoudonggua 发表于 2023-12-29 08:42
楼主什么时候出带屏的成品？
(引用自15楼)

预计今年吧

射天狼 · 发表于 2024-1-2 11:34:11

所接触到的最简单的指标应该是读数准确度这种标注方法应该是高于线性度的
比如线性度0.05% 但是准确度不一定能到0.05% 准确度到0.05% 线性度一定能到0.05%

分辨率、噪声、线性度（线性偏离）这是几个比较大的概念接触过几个项目验收方式都不是太一样
我觉得比较准确的方法是统计也就是采集一段时间数据多次采集然后根据公式数据处理得到结果

有知道这个明确定义或者验收标准的可以一起讨论说下

射天狼 · 发表于 2024-1-2 11:36:03

zxq6 发表于 2024-1-1 22:46
正负10v的时候，分辨率能够到多少呢？噪声能够到多少呢
(引用自17楼)

只能说我这个短路噪声是0.5uVpp 有的是uVpprms噪声这个要低这个看个人如何理解了
至于标准标法如何做等讨论完再说吧

mutoudonggua · 发表于 2024-1-2 12:24:01

带屏的我预定一台

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