Я уже некоторое время размышляю над тонкостями выходных каскадов нового Микрона, пока однозначно определил лишь несколько идей которые будут реализовываться, чем спешу с Вами поделится.
- Опыт показал, что делать выход на обычном ОУ нельзя. Его выход надо педантично защищать от того, что мои шаловливые ручки в него могут случайно разрядить пленочный конденсатор, микрофарад эдак за 10….
- Выходные фильтры должны быть отключаемые и желательно программируемые.
- Сам выход тоже должен иметь возможность отключения.
- Опорное напряжение ADR1399 зеркалируемое и синтезируемое на ЦАП до диапазона -7В…+7В должно иметь возможность умножаться до диапазона -28В…+28В. Для увеличения времени генерации скорости 1В/c до 56 секунд. Это кстати и послужило основной причиной заказа нового трансформатора.
- Высокие токи(наноамперы и выше) тоже нужно калибровать этим-же прибором.
В результате накидал примерно такой концепт:
А вот с калибровкой высоких токов пришлось изрядно подумать. На емкостях их сгенерировать можно, но точность их будет не высока. По этому их надо генерировать на мерах сопротивления. НО! Дело в том, что любой электрометр имеет некое напряжение смещения входа. И если просто подключать к входу меру сопротивления, как ранее я планировал, и подавать на нее напряжение, это даст ошибку, напряжение подаваемое на меру, сложится с напряжением смещения входа электрометра. А при попытке генерации на на мере как можно меньшего тока, скажем подавая на нее 1 Вольт смещения, ошибка может быть очень существенной. К примеру у моего Keysight B2985A на высоко-токовых диапазонах, ошибка может достигать сотен микровольт, а это уже около 0.01% ошибки тока, что существенно. По этому в выходной каскад будет добавлен специальный узел измерения смещения входа электрометра, чтобы эту ошибку можно было измерить и учесть.
При больших токах протекаемых через референсный резистор, вклад ADA4530-1 в ошибку тока Ierror будет пренебрежимо мал с некоторыми дополнительными телодвижениями по компенсации смещения входа ADA4530-1. Хотя это не должно быть очень проблемно… Любой электрометр умеет замыкать свой вход на землю(режим выключенного входа). В этот момент на цифровом вольтметре выставляется null-offset по напряжению на выходе ADA4530-1, после чего вход исследуемого электрометра включается и ADA позволит вымерить довольно точно смещение входа исследуемого электрометра.
И результирующий ток будет вымеряется и вычисляться с учетом этого смещения. Конечно придется все это делать по уму, с триаксами, гардами и т.п. чтобы нивелировать влияние емкостей кабелей и каких-либо утечек при поднятии входа электрометра от земли. В практике калибровки гарды может и не сильно будут нужны… У электрометра не часто отрываешь вход от земли-то… а вот в экспериментальной области – очень даже полезно!!!
Так-же вероятнее всего и основной выход ЛИН для калибровки через емкости, будет иметь триаксиальный разъем с гардом. Очень не хочется компенсировать выход выходного усилителя резистором, чтобы он не звенел при работе на емкостную нагрузку в виде длинного кабеля. Тут техника гардинга может сильно помочь, т.к. она нивелирует влияние емкостей. Но с этим вопросом надо еще думать, я пока не определился до конца с ним…