微弱电流测量电路的设计和仿真 design and simulation of little current measurement circuit.pdfVIP

应用设计ApplicationDesign 电子技术 微弱电流测量电路的设计和仿真 赵杰曹凡李翔宇 (中国科学技术大学) 摘要：介绍了微弱电流测量原理，使用运放电流反馈法设计了一种微小电流测鼍电路。选择具有极低输入偏置 本电路的测量精度为lnA． 关键词：微弱电流；测量；PSPICE；仿真 andSimulation Design ofLittleCurrentMeasurementCircuit ZhaoJieCaoFanLi Xiangyu ofScienceand ofChina (University Technologyl Abstract：Theoflittlecurrent principle measurementisinffoduced．Andakindof1ittlecurrentmeasurementcircuitis current fcedbackmethod．Weselectthe AD8603whichhasultra． designedusingoperationalamplifier OperationalAmplifiers 10w biascurrentandoffset valueoffeedback of input voltage，setproper resistance，and voltage designmulti—stages magnifying and circuit．As simulation ofthiscircuitisl nA． voltage-followingprovedby usingPSPICE，the measuringprecision words：little Key current；measurement；PSPICE；simulation 0引言 键。此外，实际电路还需要考虑R珀勺噪声、电源噪声等。 nA级别的微弱电流测量在静电研究、材料测试、电 以下分别进行讨论。 力系统在线监测等众多领域具有蓖要应用[¨。而传统的 u 电流测量仪器，如数字万用表，通常只能测到1 A。为 2非理想特性，电路具体化 了实现nA级别的电流测量，需要分析元件非理想特性的 2．1运放选择 影响，例如运放的m理想特性。我们选择运放电流反馈 J-FET输入放大器具有高输入阻抗、低偏置电流的 法设计电路，改进电路设计并合理确定电路参数，最终 优点。而和J—FET输入放人器相比，新型CMOS输入放大 实现了lnA的测量精度。 技术的微功耗精密输入／输出运放[3|，具有极低的输入偏 1电流测量方法 置电流和输入失调电流，以及极低的输入失调电堆。这 微弱电流测量主要有两种方法，分别是取样电阻法 些特性让它很符合本电路的需要。其各主要参数如下： 和运算放人器反馈电流法[1l。取样电阻法的缺点是取样 Vs=5V，严25度 电阻会和信号源内阻串联，减小待测电流的数值。而运放 输入