皮可安培計(jì)的工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)介紹

　　皮可安培計(jì)測(cè)量20fA到20mA的電流，每秒1000個(gè)讀數(shù)的速度進(jìn)行測(cè)量，它具有的10fA的分辨率與高靈敏度，適合于低電流測(cè)試場(chǎng)合，而它20mA的量程使它可以測(cè)量較高的電流，如測(cè)量4-20mA的傳感器電流，采用反饋式皮安表，但它仍比類似功能的其它儀表便宜得多，比如光功率計(jì)。

　　安培計(jì)電路原理及設(shè)計(jì)：對(duì)模擬開(kāi)關(guān)、多路復(fù)用器、運(yùn)算放大器和其它IC的評(píng)估是對(duì)IC測(cè)試工程師提出的挑戰(zhàn)，典型的測(cè)試需要把測(cè)試電壓或強(qiáng)制電壓施加到器件的輸入端，并測(cè)量導(dǎo)致的任何泄漏電流和偏移電流，這經(jīng)常是在1pA或更低的級(jí)別進(jìn)行的。低功耗測(cè)量電路與緩慢而昂貴的商品化自動(dòng)測(cè)試儀形成了鮮明對(duì)比，這種電路能強(qiáng)制很寬的測(cè)試電壓范圍并提供快速穩(wěn)定。表面貼裝元件的廣泛使用使它的印制電路板空間要求降低，并使多個(gè)測(cè)量電路的封裝能靠近測(cè)試夾具。

　　該電路包含強(qiáng)制電壓緩沖器/放大器、浮動(dòng)軌電源、IVC（電流至電壓轉(zhuǎn)換器），向待測(cè)器件施加強(qiáng)制電壓會(huì)引發(fā)泄漏電流，電路把該泄漏電流轉(zhuǎn)換成與它成比例的輸出電壓。在該設(shè)計(jì)中，在直流電下略大于100Ω。在皮可安培計(jì)電源線路的50Hz ~ 300Hz范圍的頻率下，電路的交流阻抗平均值約為10 kΩ，即典型分流電阻IVC的輸入電阻（約為10MΩ）的千分之一。電路的100MΩ反饋電阻器R1提供的電流至電壓轉(zhuǎn)換比率是分流轉(zhuǎn)換比率的10倍。該設(shè)計(jì)的穩(wěn)定速度比分流轉(zhuǎn)換器快得多，并且能在電源線路頻率下提供良好的干擾抑制。在測(cè)試運(yùn)算放大器的輸入電流時(shí)，它還減弱了不需要的分壓效應(yīng)。

　　一個(gè)得到輕微補(bǔ)償、增益為3的高壓OPA551放大器IC4依靠±30V電源工作，如果待測(cè)器件發(fā)生災(zāi)難性的短路，則保險(xiǎn)絲F1會(huì)限制來(lái)自IC4（它可能帶來(lái)高達(dá)380mA的短路電流）的故障電流，由此防止進(jìn)一步的損害。使用±30V電源時(shí)，電路的這部分消耗的功率低于100mW。恒流穩(wěn)壓“二極管”Q1和Q4提供1mA恒流源，并由晶體管Q2和Q3緩沖。每個(gè)穩(wěn)流二極管都承載45V額定電壓，并且這些緩沖器把施加到二極管的電壓限制在大約3V，由此提供過(guò)壓保護(hù)。