图6状态判别电路原理
4安装注意事项
除电路结构设计外,在元器件选择、电路安装及工艺上也要采取一定的措施。为达到pA级微电流测量,必须注意以下几点:
1)为了尽量避免干扰,应将输入接线端用屏蔽环完全环绕,并将屏蔽层与外壳、衬底及信号地连接口,将保护环设置在印刷板的正反两面。
2)电路的各条回路都应以地作为电流返回的通道,鉴于地线上的阻抗不是零而形成电位差,地线与信号线间的电容耦合会进一步增加噪声干扰,因此,要尽量设置少的接地点或减小接地点间的距离。
3)PCB布线时,要注意各种器件的摆放,每个芯片必须配置去耦电容,功率大的元器件要求靠近电源位置,尽量减小电线长度,在电源和放大器的输出部分大面积敷铜。在进行线路板的走线时,先走地线及电源线。
5试验仿真
5.1工频干扰试验
工频噪声可以通过空间辐射、传导进入,通过对测量仪器加装金属屏蔽层,测试者手接触仪器外壳时,测试电路输出波形如图7所示;撤掉金属屏蔽层,测试者手接近仪器外壳时,测试电路输出波形如图8所示,从两图对比中可以看出50 Hz噪声得到有效抑制。
图8无屏蔽时电路输出波形
5.2验证调制采样电路、差分电路的有效性
为过滤掉电路失调等直流杂质信号,采用调制电路、差分电路。为验证电路的有效性,用示波器分别测量采样保持输入端波形和差分电路输出端波形,如图9所示。很明显,直流杂质被有效过滤。