Me gustaría construir un amplificador que pueda servir como un electrómetro (medición de voltaje con muy baja corriente de entrada / alta impedancia de entrada) con un ancho de banda alto, idealmente hasta 10MHz. Piense en ello como un híbrido entre un electrómetro y LNA :) Especificaciones deseadas: corriente de entrada lo más baja posible (femtoamps), ruido lo más bajo posible, ancho de banda > 10MHz. Este es el extremo frontal de un instrumento personalizado en el que estoy tratando de medir señales de microvoltios de una fuente con impedancia > 100MOhm a 5-10MHz. La fuente es físicamente pequeña, cabe en un cubo de 1 mm.
Parece que hay al menos dos grandes problemas con esto:
-
Los amplificadores operacionales de grado eléctrico estándar tienen un ancho de banda muy bajo, por ejemplo, OPA129 tiene una corriente de desviación / polarización de 30fA pero un ancho de banda de ganancia unitaria de 1MHz. (Otro dispositivo, el LMP7721 se ve bien con un desplazamiento de 3fA y un ancho de banda de 17MHz)
-
Supongo que la fuente debería estar muy cerca (esencialmente ubicada entre los pines de entrada del amplificador operacional), pero parece que incluso la pequeña capacitancia parásita sería suficiente para cortocircuitar una gran parte de la señal a frecuencias más altas.
¿Alguna sugerencia sobre cómo abordar este problema?
Actualizar : Gracias por la útil discusión. No estoy completamente seguro de las propiedades de origen, hice un cálculo de orden de magnitud a partir de un modelo físico aproximado. Lo que sí sé es que la mayoría de las configuraciones de amplificador conectadas a esa fuente no muestran señal, por lo que la señal tiene que ser muy débil. Parece que modelar con precisión la fuente es clave para hacer cualquier progreso.
Soy consciente del ruido térmico y, de hecho, la señal que busco puede ser bastante débil en comparación con el ruido térmico. Puede ser posible verlo al integrarse en el tiempo (después de la digitalización) a pesar de eso.
