¿Cómo son posibles tales corrientes de entrada de bajo amplificador operacional?

Question

Entiendo que los op-amps tienen bajas corrientes de entrada; es una de sus características definitorias. Pero mirando en la hoja de datos para el LMC6001 (encontrareis llamado "Ultra, Ultra-Baja Corriente de Entrada al Amplificador" porque uno ultra simplemente no era suficiente), me pregunto: ¿cómo el <censurado> son tan bajas corrientes de entrada‽

El LMC6001 reclamaciones de un máximo de corriente de polarización de entrada a 25°C de 25 femtoamperes. Con su corriente de entrada voltaje de offset de 10 mv entre los pines, que es el equivalente a un 400 G½ de resistencia entre las entradas, que son dos adyacentes pines en un SOIC paquete. Y el equivalente de entrada a la potencia de las resistencias son aún mayores!

Y entonces, si nos fijamos en los comparadores, es aún más impresionante. Tomemos, por ejemplo, la TLV7211, donde el equivalente de entrada a la entrada y la entrada a la potencia de las resistencias son del orden de 100 TΩ, mientras que estar en una aún más pequeña SC-70 paquete. Cómo es que no esta dominada por corrientes de fuga a través de los PCB y el embalaje?

Answer 1

La impedancia de entrada no puede ser comparado directamente con la corriente de fuga.

Impedancia de entrada es el cambio en la corriente de entrada tensión de alimentación. De entrada podría tener un 1uA corriente de polarización y 1G\$\Omega\$ de la resistencia de entrada si el 1uA era muy estable con el voltaje de entrada.

Son MOSFETs y casi cero de la puerta de la fuga es completamente normal. Recuerde que usted puede almacenar carga de 100 años en la memoria no volátil de sólo con un poco de carga en una pequeña puerta de capacitancia. El logro más impresionante es la de proporcionar cualquier tipo de puerta de protección dentro de esa fuga requisito. Yo sospecho que puede tener algunas inteligente bootstrap circuito para minimizar las fugas. Usted puede buscar para las patentes, para ver si se ha divulgado nada relevante (sería un Semiconductor Nacional de patentes).

Hay opciones para el uso de FR4 Pcb, que no son perfectos, incluso cuando perfectamente limpio (y son fácilmente contaminados con algunos de los flujos relativamente masiva fuga). Aquí es un documento en el que analiza algunos de los problemas. Creo que Bob Pease también había algunos buenos consejos y trucos para conseguir un bajo nivel de fugas. Usted puede evitar un PCB completamente para la fuga baja pin y el uso de PTFE (teflón) punto muerto, por ejemplo.

Answer 2

Consiguen tan bajas corrientes de entrada mediante el buen uso de transistores CMOS. Hay un gran compromiso en la velocidad. Usted no va a encontrar GHZ CMOS de op-amps.

El diseño de la PCB DEBE incluir 2 opciones en el diseño. Barandas de seguridad entre los pines de entrada y evitar corrientes de fuga de cerca de suministro de rieles de causar desplazamientos y el ruido en las salidas. Opción 2 significa que el uso de Teflón en la parte de la junta directiva, junto con el enrutamiento a cabo las tiras estrechas de la junta. El pin de entrada, que puede tener un 100 megaohmio resistencia a su entrada(s), ahora no tiene contacto con los adyacentes trazas de PCB. Algunos de Teflón post se utilizan con un alambre estañado en el centro, para las entradas en los 100M a gigaohmio gama.

Metros que miden picoamperios y picovolts hacer uso de dicha topología de circuitos, con el Teflón se utiliza para los requisitos más exigentes. Separado de polvo escudo y revestimiento de conformación de evitar que el polvo y la humedad provocan ruido y/o compensación de los errores.