[實(shí)用新型]一種納安級(jí)微弱電流檢測(cè)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202121401496.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN215340041U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余壽豪;韋文生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R19/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R19/00
• 代理公司: 溫州名創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

本實(shí)用新型提供一種納安級(jí)微弱電流檢測(cè)電路，包括納安級(jí)電流?電壓(I?V)轉(zhuǎn)換電路及其連接的多級(jí)電壓放大電路；其中納安級(jí)I?V轉(zhuǎn)換電路中運(yùn)算放大器(運(yùn)放)芯片IC1的同相輸入端接地，反相輸入端接入待測(cè)納安級(jí)微弱電流信號(hào)，輸出端連接多級(jí)電壓放大電路并通過(guò)電阻R1反向連接自身的反相輸入端；多級(jí)電壓放大電路中反相比例電壓放大電路的運(yùn)放芯片IC2的同相輸入端接地，反相輸入端連接IC1的輸出端，IC2的輸出端連接同相比例電壓放大電路的輸入端并通過(guò)電阻R3反向連接自身的反相輸入端。其電路的噪聲小、響應(yīng)時(shí)間短，信號(hào)處理快。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電流信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納安(nA)級(jí)微弱電流檢測(cè)電路。

背景技術(shù)

近年來(lái)，微弱電流檢測(cè)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域、測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域、信號(hào)處理領(lǐng)域、電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域等專(zhuān)業(yè)的技術(shù)方面都得到了廣泛的采用，而且在一定程度上促進(jìn)了相關(guān)專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域例如醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、電化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等的蓬勃發(fā)展，這些學(xué)科領(lǐng)域都因?yàn)槲⑷蹼娏餍盘?hào)檢測(cè)技術(shù)的巨大進(jìn)步而迸發(fā)出新的活力。

微弱電流信號(hào)檢測(cè)技術(shù)是一門(mén)注重降低噪聲對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響、增大信噪比的科學(xué)技術(shù)，而這門(mén)技術(shù)就是利用電子電路和信號(hào)測(cè)量方法來(lái)從眾多無(wú)效信號(hào)里面找到有效的微弱電流信號(hào)。在檢測(cè)微弱電流信號(hào)的時(shí)候，由于微弱電流難以直接檢測(cè)，所以一般都是將微弱電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成其它更容易測(cè)量的信號(hào)，這樣就可以通過(guò)容易測(cè)量的信號(hào)來(lái)反推微弱電流信號(hào)的強(qiáng)弱。

已有的微弱電流檢測(cè)方法將待測(cè)微弱電流信號(hào)經(jīng)過(guò)電路轉(zhuǎn)變成頻率信號(hào)。此方法需要知道微弱電流對(duì)應(yīng)的頻率，噪聲大、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法快速處理。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種納安(nA)級(jí)微弱電流檢測(cè)電路，能克服現(xiàn)有微弱電流檢測(cè)方法存在的問(wèn)題，且噪聲小、響應(yīng)時(shí)間快，能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的快速處理。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種nA級(jí)微弱電流檢測(cè)電路，包括nA級(jí)電流-電壓(I-V)轉(zhuǎn)換電路及其連接的多級(jí)電壓放大電路；其中，

所述nA級(jí)I-V轉(zhuǎn)換電路包括第一運(yùn)算放大器IC1和第一反饋電阻R1；其中，所述第一運(yùn)算放大器IC1的同相輸入端接地，反相輸入端接入待測(cè)nA級(jí)微弱電流信號(hào)，輸出端連接所述多級(jí)電壓放大電路的輸入端并還通過(guò)所述第一反饋電阻R1反向連接自身的反相輸入端；

所述多級(jí)電壓放大電路包括依序連接的反相比例電壓放大電路和同相比例電壓放大電路；其中，

所述反相比例電壓放大電路包括第二運(yùn)算放大器IC2和第二反饋電阻R3；所述第二運(yùn)算放大器IC2的同相輸入端通過(guò)第一分壓電阻R4接地，反相輸入端連接所述nA級(jí)I-V轉(zhuǎn)換電路中第一運(yùn)算放大器IC1的輸出端，所述第二運(yùn)算放大器IC2的輸出端通過(guò)電阻R2連接所述同相比例電壓放大電路的輸入端并還通過(guò)所述第二反饋電阻R3反向連接自身的反相輸入端；

所述同相比例電壓放大電路包括第三運(yùn)算放大器IC3和第三反饋電阻R7；所述第三運(yùn)算放大器IC3的同相輸入端連接所述反相比例電壓放大電路中第二運(yùn)算放大器IC2的輸出端，反相輸入端通過(guò)第二分壓電阻R6接地，所述第三運(yùn)算放大器IC3的輸出端形成為電壓信號(hào)的輸出端并還通過(guò)所述第三反饋電阻R7反向連接自身的反相輸入端。

其中，所述第一運(yùn)算放大器IC1、所述第二運(yùn)算放大器IC2和所述第三運(yùn)算放大器IC3的結(jié)構(gòu)相同，均為AD8603型運(yùn)算放大器。

其中，所述反相比例電壓放大電路和所述同相比例電壓放大電路的放大倍數(shù)均為10倍。

其中，所述第一反饋電阻R1＝20MΩ。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)勢(shì)：