Làm thế nào là dòng đầu vào op-amp thấp như vậy có thể?

Tôi hiểu rằng op-amps có dòng đầu vào thấp; đó là một trong những đặc điểm xác định của họ. Nhưng nhìn vào bảng dữ liệu cho LMC6001 (được gọi một cách vui nhộn là "Bộ khuếch đại dòng đầu vào cực thấp, cực thấp" bởi vì một cực kỳ không đủ), tôi phải tự hỏi: làm thế nào mà <kiểm duyệt> họ có được dòng điện đầu vào thấp như vậy‽

LMC6001 yêu cầu dòng điện phân cực đầu vào tối đa ở 25 ° C là 25 xương đùi . Với điện áp bù đầu vào định mức là 10mV giữa các chân, tương đương với điện trở 400 GΩ giữa các đầu vào, là hai chân liền kề trên gói SOIC. Và các điện trở đầu vào tương đương năng lượng thậm chí còn cao hơn!

Và sau đó nếu bạn nhìn vào bộ so sánh, nó thậm chí còn ấn tượng hơn. Lấy ví dụ TLV7211 , trong đó các điện trở đầu vào-đầu vào và đầu vào tương đương với công suất 100 TΩ, trong khi ở trong gói SC-70 thậm chí còn nhỏ hơn. Làm thế nào điều này không bị chi phối bởi dòng rò qua PCB và bao bì?

Trở kháng đầu vào không thể so sánh trực tiếp với dòng rò.

$\Omega$

Chúng là MOSFE và rò rỉ cổng gần như bằng 0 là hoàn toàn bình thường. Hãy nhớ rằng bạn có thể lưu trữ điện tích trong 100 năm trong bộ nhớ không biến đổi chỉ với một chút sạc trên điện dung cổng nhỏ. Thành tựu ấn tượng hơn là cung cấp bất kỳ loại bảo vệ cổng nào trong yêu cầu rò rỉ đó. Tôi nghi ngờ họ có thể có một số mạch bootstrap thông minh để giảm thiểu rò rỉ. Bạn có thể tìm kiếm bằng sáng chế để xem họ có tiết lộ bất cứ điều gì liên quan không (đó sẽ là bằng sáng chế bán dẫn quốc gia).

Có các tùy chọn để sử dụng PCB FR4, không hoàn hảo ngay cả khi hoàn toàn sạch (và dễ bị ô nhiễm bởi một số từ thông có rò rỉ tương đối lớn). Đây là một tài liệu thảo luận về một số vấn đề. Tôi nghĩ Bob Pease cũng có một số mẹo và thủ thuật hay để đạt được mức rò rỉ thấp. Bạn có thể tránh hoàn toàn PCB cho pin rò rỉ thấp và sử dụng bế tắc PTFE (teflon).

Họ có được dòng điện đầu vào thấp như vậy bằng cách sử dụng đúng các bóng bán dẫn CMOS. Có một sự thỏa hiệp lớn về tốc độ. Bạn sẽ không tìm thấy op-am GHZ CMOS.

Bố cục PCB PHẢI bao gồm 2 tùy chọn trong thiết kế. Đường ray bảo vệ giữa các chân đầu vào ngăn chặn dòng rò từ đường ray cung cấp gần đó gây ra sự bù đắp và tiếng ồn trong đầu ra. Tùy chọn 2 có nghĩa là sử dụng Teflon trong phần đó của bảng, cùng với việc định tuyến các dải bảng hẹp. Pin đầu vào, có thể có điện trở 100 megohm ở (các) đầu vào của nó, hiện không có tiếp xúc với dấu vết PCB liền kề nào cả. Một số trụ Teflon được sử dụng với một dây thiếc ở trung tâm, cho các đầu vào trong phạm vi 100M đến gigaohm.

Máy đo đo picoamp và picovolts sử dụng cấu trúc liên kết mạch như vậy, với Teflon được sử dụng cho các yêu cầu khắt khe nhất. Tấm chắn bụi riêng biệt và lớp phủ phù hợp ngăn bụi và hơi ẩm gây ra tiếng ồn và / hoặc lỗi bù.