El siguiente circuito es un convertidor de corriente a voltaje activo con ganancia conmutable.
Esquema
Nosemuestra:laentradadeinversiónsemantienebajaatravésdeunaresistenciade10Kcuandoelcircuitoestáencendidoperonoseestáutilizando.Cadavezqueserealizaunamedición(incluidaslasmedicionesdecalibracióndondeINestáflotando),esaresistenciasedesconecta.
Lossuministrosenlosinterruptoresanalógicosyopampson+/-11.5V.ElrangotípicodeVOUTestáentre-10Vy+10V.
Propósito
Elcircuitoseusaparamedircorrientesenelrangodelnanoampo.UnospocosmVenlasalidasonsignificativos.Lascompensacionesconstantesnosonrealmenteunproblema,yaquesepuedencalibrarfácilmentemidiendolasalidaconunaentradaabiertayrestándoladelasmedicionesposteriores.
Cadaplacatiene6omásdeestoscircuitos.
Componentes
Elamplificadoroperacionalseleccionadotienecorrientesdeentradadedesviaciónypolarizaciónmuypequeñas(<10pA)yunvoltajedecompensaciónmuypequeño(<1mV).Esun
SW1A y SW1B son polos diferentes del mismo interruptor CMOS (ADG1236). Se conmutan entre sí para seleccionar la resistencia de realimentación, que determina la ganancia del convertidor. La corriente de fuga máxima es de 1 nA en la fuente y los pines de drenaje, activados o desactivados. El interruptor no mostrado (para mantener baja la entrada inversora a través de una resistencia de 10K) tiene un rendimiento similar. Las corrientes de fuga típicas son muy pequeñas (< 0.1nA).
Problema
El problema que estoy teniendo es que en algunos lotes de tableros, algunos (o todos) de estos circuitos tienen grandes compensaciones que decaen lentamente cuando se encienden. Sin embargo, la mayoría de las tablas son perfectamente estables en todo momento, con pequeñas compensaciones.
Un desplazamiento típico en VOUT con IN flotante es < 1 mV. En los tableros afectados, el desplazamiento puede ser tan alto como 120 mV.
Cuando las tablas afectadas están encendidas, el desplazamiento se estabilizará lentamente (después de horas de días) a ~ 5 mV. Una vez que se quita la alimentación, el desplazamiento se acumula nuevamente, por lo que cuando se enciende después de un par de días de inactividad, vuelve a ser alto.
Cada placa tiene un montón de estos circuitos. En el primer lote de 5 tableros, todos fueron afectados. En el siguiente lote, ninguno se vio afectado. En el lote más reciente, cada placa tiene un circuito afectado, y no siempre es el mismo.
En el peor de los casos, las corrientes de fuga máximas de todos los interruptores analógicos serían de 1.2 nA, lo que resultaría en un desplazamiento de 12 mV en la configuración de ganancia más alta, por lo que no creo que pueda explicar todo el desplazamiento que estoy viendo.
¿De dónde más podría provenir el voltaje de compensación? ¿Existe un defecto común en la placa que podría resultar en este tipo de comportamiento?