跪求大师出手相救，关于微电流表Keithley 617 前端放大 dual JFET的替代

leowood · 发表于 2014-6-6 21:43:51

本帖最后由 leowood 于 2014-6-6 21:55 编辑

这个表大部分都没问题，精度也没有什么问题
唯一问题是最小电流档，就是1PA以下的那个电流档，零点超标，而且调整不到规格
其中 R314是置零后的零点调整，这个没有问题，可以调整到零点
问题是R348 是输入电流调整，也就是拔掉测试电缆，放开置零开关，这个时候显示的电流值，我这个从-0.01**PA，几个小时之内，一直上升到0.03**PA，就是好几十个fA，而电位器已经调整到最下，就是负5V了，也纠正不过来

这个略纠结了，几年前买来就有点纠结，以为是板子漏电，脏了，看手册说是甲醇刷洗，我就买了甲醇顶着中毒的危险刷洗了，没有效果，好在也没有变恶劣，现在怀疑是这个孪生JFET有点不达标了，但实在想不明白，这个fA级别的输入电流不能调整到零，是不是JFET的问题，BOM表上写这个是Keithley的专门人工定制筛选的器件，市场上没有。现在问题是：
我能找到最好的dual jfet是liner 的LS5906，这个jfet是 150fA的输入漏电流，能满足我这个617的要求吗，如果更换了，需要重新校准吗，请大师给与指点

leowood · 发表于 2014-6-6 21:45:06

leowood · 发表于 2014-6-6 22:12:53

本帖最后由 leowood 于 2014-6-7 00:51 编辑

R332应该是提供漏电流补偿的？算了下，r332可以输入最大5mV的电压？那么就是可以流过20fA最大的补偿电流？现在如果补偿不了，是不是250G 的R332完蛋了，或者那个dual JFET漏电流超过20fA了？

mapleft · 发表于 2014-6-6 23:32:24

哇，广坛的烂木头来了

leowood · 发表于 2014-6-6 23:34:29

http://bbs.leowood.net:88/forum_read.asp?id=15679231&page=1&property=0&ClassID=0

这个帖子有点测试数据

lymex · 发表于 2014-6-7 00:24:06

个人几点意见：
1、R314是调节类似运放Vos用的，即电压调零，这个看来无问题。
2、R348是调节类似运放Ib用的，即电流调零，看来问题在这里。
3、零点漂，是个不好的现象，尽管漂移几十fA不算很大。
4、零点漂，有可能是PCB板漏电（已排除）、各开关漏电（不太像）、电容漏电（比如C308、C312）、R332特性变差、JFET放大对管漏电。最后两个最值得怀疑。
5、有关替换JFET管的漏电流，根据617的5fA指标和10%补偿原则，漏电流<50fA为佳，如果达不到可以筛选一下。
6、更换后至少需要重新调整R314和R348，如果调节到头还不能调零的话，说明管子配对不太好了，或者漏电大。

leowood · 发表于 2014-6-7 00:47:08

本帖最后由 leowood 于 2014-6-7 01:02 编辑

老大来了！太感谢了，我也最怀疑这个250G和 JFET漏电
我测试下了，我已经调整了R348到头了，就是给250G 电阻 -10mV的电压（实测），大概给了- 40fA的补偿电流？
还不够补偿？要不就是250G变绝缘体了，导致补偿不了40fA，实际可能是补偿了4fA？

如果jfet漏电流要小于50fA，我可能真得放弃了，市场上几乎没有小于50fA电流指标的jfet，大部分都是pA级，我找的这个已经是很小了，也是1pA，典型值150fA，看来这jfet没戏了。

另外还有一个就是明显觉得温度变化影响电流调零很大，可以有50fA的变化，4个小时之后

leowood · 发表于 2014-6-7 07:29:50

lymex 发表于 2014-6-7 00:24
个人几点意见：
1、R314是调节类似运放Vos用的，即电压调零，这个看来无问题。
2、R348是调节类似运放Ib ...

BB 的INA116 运放都可以有3fA的输入偏流，不知道哪个jfet可以代用，frankee说可能是日制的？

lymex · 发表于 2014-6-7 09:33:56

leowood 发表于 2014-6-7 00:47
老大来了！太感谢了，我也最怀疑这个250G和 JFET漏电
我测试下了，我已经调整了R348到头了，就是给250G 电 ...

不客气。250G的电阻可以先拆下来测一下，或者过调节R348到两个极端测，观察表的读数是否符合。
计算起来，5V经过两次分压后为5.1%×2.2%即约1/1000为5mV，因此电流最大+-20fA。-------------与地板计算相符。
可以先试试加大调节补偿量，比如把R354增大到22k。当然，调零后仍然漂，包括温漂，那就没啥用了。
JFET输入漏电小于50fA，是说实测值。很多元件典型指标值高但实测会更小，并有较大的离散，所以吉时利也挑选。

〆﹏熋訷悪鎩 · 发表于 2014-6-7 09:38:04

看看 NS的 LM66 系列能不能满足你的要求的不过都是塑封的早没Can了

克利夫兰最后一笔凌特代工的运放就是我订的现在早就停产了

lymex · 发表于 2014-6-7 09:45:23

leowood 发表于 2014-6-7 07:29
BB 的INA116 运放都可以有3fA的输入偏流，不知道哪个jfet可以代用，frankee说可能是日制的？

INA116是比较厉害，其实我看主要是保护二极管的漏电小，JFET内部也有个反偏的二极管。
挺便宜的LMC6042的Ib典型值2fA，内部也有保护二极管。
K617的JFET貌似没有保护，所以外加的保护。不过Q311属于短路式保护（不是运放那种反偏电源保护），其电压比较低，因此漏电的可能性不是很大。不过可以把Q311拆下来反接一下，看是否有改善。

〆﹏熋訷悪鎩 · 发表于 2014-6-7 09:53:02

本帖最后由〆﹏熋訷悪鎩于 2014-6-7 09:56 编辑

这个貌似可以吧这是617的 “孙子”6517的输入运放

也有8-pin can封装不过就是不知道还卖不卖了
Input current (100% tested): 25 fA

leowood · 发表于 2014-6-7 09:58:06

lymex 发表于 2014-6-7 09:33
不客气。250G的电阻可以先拆下来测一下，或者过调节R348到两个极端测，观察表的读数是否符合。
计算起来 ...

奇怪，我计算分压下来也是正负5个mv，为毛实测是±10mv的调节范围呢，回头再检查下，如果是正负10mv，那么250g上，应该有80fA的变化，我感觉好像是这个值，这样看来这250g应该是问题不大？剩下就是Q308
不明白Q311会影响偏流？

leowood · 发表于 2014-6-7 10:04:53

〆﹏熋訷悪鎩发表于 2014-6-7 09:53
这个貌似可以吧这是617的 “孙子”6517的输入运放

也有8-pin can封装不过就是不知道还卖不卖了

这个看上去很先进很牛逼的样子！

〆﹏熋訷悪鎩 · 发表于 2014-6-7 10:13:47

leowood 发表于 2014-6-7 10:04
这个看上去很先进很牛逼的样子！

跨导放大已经是上个世纪的技术了这个世纪换点先进的吧

zenglei421 · 发表于 2014-6-7 11:14:46

〆﹏熋訷悪鎩发表于 2014-6-7 10:13
跨导放大已经是上个世纪的技术了这个世纪换点先进的吧

求指导那些比较先进？目前我也遇到测小信号的问题，但是根据lymex老大的思路，跨导师最好的！

〆﹏熋訷悪鎩 · 发表于 2014-6-7 11:17:37

zenglei421 发表于 2014-6-7 11:14
求指导那些比较先进？目前我也遇到测小信号的问题，但是根据lymex老大的思路，跨导师最好的！

性能好的跨导管只能从老机器上拆吧现在还有在生产的么

除了4392 什么的

象凌特的MP842 多少年了早就不产了

nngogogo · 发表于 2014-6-7 13:16:22

〆﹏熋訷悪鎩发表于 2014-6-7 09:53
这个貌似可以吧这是617的 “孙子”6517的输入运放

也有8-pin can封装不过就是不知道还卖不卖了

Keithley大神哇！ 6517是6001做的输入级？一直以为K的静电计都是对管输入级不知道6430是怎么做的奥秘应该在那个前放里吧

leowood · 发表于 2014-6-7 13:17:06

leowood 发表于 2014-6-7 09:58
奇怪，我计算分压下来也是正负5个mv，为毛实测是±10mv的调节范围呢，回头再检查下，如果是正负10mv，那 ...

确认了下，-10mv调整到+10mv，出现78fA的变化，应该那电阻250G没什么问题了就是那个保护二极管Q311会影响偏流吗？

〆﹏熋訷悪鎩 · 发表于 2014-6-7 14:16:19

nngogogo 发表于 2014-6-7 13:16
Keithley大神哇！ 6517是6001做的输入级？一直以为K的静电计都是对管输入级不知道6430是怎么做的奥秘 ...

有比通用对管方法好的方案为何还要用对管对管的带宽很窄的

6430奥秘太多了

handkerchief198 · 发表于 2014-6-7 16:25:58

〆﹏熋訷悪鎩发表于 2014-6-7 09:53
这个貌似可以吧这是617的 “孙子”6517的输入运放

也有8-pin can封装不过就是不知道还卖不卖了

同问，为何现在的精密运放can封装在市面上越来越少见了。像can封装的6001在TI官网上都没得卖。

lymex · 发表于 2014-6-7 18:01:03

leowood 发表于 2014-6-7 13:17
确认了下，-10mv调整到+10mv，出现78fA的变化，应该那电阻250G没什么问题了就是那个保护二极管Q311会影响 ...

保护管还真有可能有漏电，尽管电压是mV级的。可以先断开测一下。

lymex · 发表于 2014-6-7 18:19:28

本帖最后由 lymex 于 2014-6-7 18:27 编辑

nngogogo 发表于 2014-6-7 13:16
Keithley大神哇！ 6517是6001做的输入级？一直以为K的静电计都是对管输入级不知道6430是怎么做的奥秘 ...

6517的输入是LMC6001？貌似这个运放出的比较晚，出来不久我就要了几个样品，而6517就比较早。
6430的指标与642是一样的，指标都比617和6517高，而642的输入级用的也是对管。

运放LMC6001的Ib最大值25fA比较小，尽管Ib典型值10fA不算很小。这个参数是靠出厂时100%测试来达到的。
其实我测试过一些LMC6001、LMC6042、LMC6062，Ib都差不多，很多都在1fA到5fA之间。

〆﹏熋訷悪鎩 · 发表于 2014-6-7 22:13:52

嗯当年NS买了我们一堆6430就是干这个活儿的

因为每个都要测

leowood · 发表于 2014-6-8 07:08:03

本帖最后由 leowood 于 2014-6-8 07:44 编辑

lymex 发表于 2014-6-7 18:01
保护管还真有可能有漏电，尽管电压是mV级的。可以先断开测一下。

我调整 R348，从-10mv到+10mv，表头大概出现了90fA左右的变化，是不是可以理解为电流都往JFET走了，而不是从保护管走了？

lymex · 发表于 2014-6-8 10:12:21

leowood 发表于 2014-6-8 07:08
我调整 R348，从-10mv到+10mv，表头大概出现了90fA左右的变化，是不是可以理解为电流都往JFET走了，而不 ...

这个90fA的电流大部分走进保护管的可能性不是没有，所以可以拆下保护管测一下，毕竟拆这个不是很关键。

leowood · 发表于 2014-6-8 10:49:31

lymex 发表于 2014-6-8 10:12
这个90fA的电流大部分走进保护管的可能性不是没有，所以可以拆下保护管测一下，毕竟拆这个不是很关键。
...

准备拆下检查，但还有一个问题请教， R348冷机时调整范围大概80个fA，但热机几小时后，调整范围大道160个fA，这个可能是什么原因，即冷机范围是0~80fA，热机后变成40~210fA了？

kripac · 发表于 2014-6-8 11:36:38

本帖最后由 kripac 于 2014-6-8 11:38 编辑

我用过的静电运放 AD515（AD549）都是CAN封装，但我不清楚CAN封装到底有何优势（相比较SOIC或者DIP的塑料或者陶瓷封装）？CAN的外壳有引脚连接并引出，我将外壳悬空或者等电位时测试结果也无甚区别，最后就全部等电位处理了，不知合不合适。LMC6001有DIP或者CAN封装可选，新出的LMP7221却只有SOIC封装了，有点搞不清楚，目测区别是CAN封装的引脚和外壳连接部分凹在里面，不容易被触碰污染。

lymex · 发表于 2014-6-8 13:27:14

leowood 发表于 2014-6-8 10:49
准备拆下检查，但还有一个问题请教， R348冷机时调整范围大概80个fA，但热机几小时后，调整范围大道160个 ...

怎么测得的160fA？

leowood · 发表于 2014-6-8 13:47:53

lymex 发表于 2014-6-8 13:27
怎么测得的160fA？

冷态时候，调节348，逆时针到底-5v，分压值-10mv时候，大概在0fA，然后顺时针到底+5v，分压值10mv时候，显示在80多fA，这样算起来差不多就是流过250G电阻的电流
但是热了几个小时候，调节R348，逆时针到底的显示已经不是0fA，而是40多fA，而顺时针到底的值可以达到200多fA，这样整个显示的变动范围变成160fA，比冷态时候大了一倍，这个百思不得其解。

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