一种皮安级微弱电流检测电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种皮安级微弱电流检测电路，包括皮安级电流强度

【技术实现步骤摘要】
一种皮安级微弱电流检测电路


[0001]本技术涉及电流检测
，尤其涉及一种皮安(pA)级微弱电流检测电路。

技术介绍

[0002]近年来，微弱电流检测技术在医疗领域、测量
、信号处理领域、电路设计领域等专业的技术方面得到了特别广泛的应用，而且在一定程度上促进了相关专业
的蓬勃发展，例如医学、物理学、化学、电化学、生物医学等学科领域，这些学科领域都因为微弱电流信号检测技术的巨大进步而迸发出新的活力。
[0003]微弱电流信号检测特别注重降低噪声对检测信号的影响，增大信噪比。最近出现的此项技术就是利用电子知识和信号测量方法来从众多无效信号里面找出有效的微小电流信号。在检测微弱电流信号的时候，由于微弱电流信号难以检测，所以一般都是将微弱电流信号转换成其它更容易测量的信号，这样就可以很简单通过测量容易测量的信号来反推微弱电流信号的大小。
[0004]目前，现有的微弱电流检测方法采用将待测微弱电流信号经过电路转变成频率信号的变换法，但该方法需要知道微弱电流信号对应的频率，且噪声大、响应时间较长，导致微弱电流信号无法快速处理。

技术实现思路

[0005]本技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种皮安(pA)级微弱电流检测电路，能克服现有微弱电流检测方法存在的问题，且噪声小、响应时间短，信号处理快。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种皮安(pA)级微弱电流检测电路，包括pA级电流强度
‑
电压(I
‑
V)转换电路及其所连的多级电压放大电路；其中，
[0007]所述pA级I
‑
V转换电路包括第一运算放大器IC4和T型反馈网络；其中，所述第一运算放大器IC4的同相输入端接地，反相输入端接入待测皮安级微弱电流信号，IC4的输出端连接所述多级电压放大电路的输入端并还通过所述T型反馈网络反向连接自身的反相输入端；所述T型反馈网络包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和第一电容C9；所述电阻R8的一端通过电阻R10接地，另一端连接所述第一电容C9的一端并与所述第一运算放大器IC4的反相输入端相连；所述电阻R9的一端通过电阻R10接地，R9的另一端连接所述第一电容C9的另一端并与所述第一运算放大器IC4的输出端相连；
[0008]所述多级电压放大电路包括依序连接的反相比例电压放大电路、电压跟随器和同相比例电压放大电路；其中，
[0009]所述反相比例电压放大电路包括第二运算放大器IC5和第二反馈电阻R12；所述第二运算放大器IC5的同相输入端通过第一分压电阻R14接地，反相输入端通过R11连接所述pA级I
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V转换电路中第一运算放大器IC4的输出端，所述第二运算放大器IC5的输出端连接所述电压跟随电路的输入端并还通过所述第二反馈电阻R12反向连接自身的反相输入端；
[0010]所述电压跟随器包括隔离电阻R13、第二电容C10和第三运算放大器IC6；所述隔离电阻R13的一端连接所述反相比例电压放大电路中第二运算放大器IC5的输出端，另一端连接所述第三运算放大器IC6的同相输入端，并通过第二电容C10接地；所述第三运算放大器IC6的输出端连接所述同相比例电压放大电路的输入端并还反向直连自身的反相输入端；
[0011]所述同相比例电压放大电路包括第四运算放大器IC7和第三反馈电阻R17；所述第三运算放大器IC7的同相输入端通过电阻R15连接所述电压跟随电路中第三运算放大器IC6的输出端，反相输入端通过第二分压电阻R16接地，所述第三运算放大器IC7的输出端输出电压信号并还通过所述第三反馈电阻R17反向连接自身的反相输入端。
[0012]其中，所述电压跟随器还包括低通滤波电路；其中，所述低通滤波电路由隔离电阻R13和第二电容C10组成，所述第二电容C10的一端接地，另一端连接于所述隔离电阻R13并与所述第三运算放大器IC6的同相输入端相连。
[0013]其中，所述第一运算放大器IC4、所述第二运算放大器IC5、所述第三运算放大器IC6和所述第四运算放大器IC7的结构相同，均为AD8603型运算放大器。
[0014]其中，所述反相比例电压放大电路和所述同相比例电压放大电路的放大倍数均为10倍。
[0015]其中，所述T型反馈网络中电阻R8＝200MΩ、电阻R9＝9.9kΩ、电阻R10＝100Ω、第一电容C9＝5pF。
[0016]实施本技术实施例，具有如下有益效果：
[0017]本技术基于跨阻抗法进行微弱电流检测，使得待测皮安级微弱电流信号转换成更容易测量的电压信号，从而通过容易测量的电压信号来反推微弱电流信号的大小；同时，在微弱电流检测电路中，采用pA级I
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V转换电路、大阻值T型反馈网络来降低噪声，采用多级电压放大电路进行信号放大、隔离相邻两级电压放大之间的影响和抑制噪声，以便后续信号数据快速处理，从而克服了现有微弱电流检测方法存在的问题，且噪声小、响应时间短，信号处理快。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本技术的范畴。
[0019]图1为本技术实施例提供的皮安级微弱电流检测电路的电路连接示意图。
具体实施方式
[0020]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。
[0021]如图1所示，为本技术实施例中，提供的一种皮安(pA)级微弱电流检测电路，包括pA级电流强度
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电压(I
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V)转换电路1及其所连的多级电压放大电路；其中，
[0022]pA级I
‑
V转换电路1包括第一运算放大器IC4和T型反馈网络；其中，第一运算放大器IC4的同相输入端(+)接地，反相输入端(
‑
)接入待测皮安级微弱电流信号，输出端连接多
级电压放大跟随电路的输入端并还通过T型电阻网络反向连接自身的反相输入端(
‑
)；T型反馈网络包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和第一电容C9；电阻R8的一端通过电阻R10接地，另一端连接第一电容C9的一端并与第一运算放大器IC4的反相输入端(
‑
)相连；电阻R9的一端通过电阻R10接地，R9的另一端连接第一电容C9的另一端并与第一运算放大器IC4的输出端相连的一端；
[0023]多级电压放大电路包括依序连接的反相比例电压放大电路21、电压跟随器22和同相比例电压放大电路23；其中，
[0024]反相比例电压放大电路21包括第二运算放大器IC5和第二反馈电阻R12；第二运算放大器IC5的同相输入端(+)通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种皮安级微弱电流检测电路，其特征在于，包括皮安级I
‑
V转换电路及其连接的多级电压放大电路；其中，所述皮安级I
‑
V转换电路包括第一运算放大器IC4和T型反馈网络；其中，所述第一运算放大器IC4的同相输入端接地，反相输入端接入待测皮安级微弱电流信号，输出端连接所述多级电压放大电路中第二运算放大器IC5的输入端并还通过所述T型反馈网络反向连接自身的反相输入端；所述T型反馈网络包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和第一电容C9；所述电阻R8的一端通过电阻R10接地，另一端连接所述第一电容C9的一端并与所述第一运算放大器IC4的反相输入端相连；所述电阻R9的一端通过电阻R10接地，R9的另一端连接所述第一电容C9的另一端并与所述第一运算放大器IC4的输出端相连；所述多级电压放大电路包括依序连接的反相比例电压放大电路、电压跟随器和同相比例电压放大电路；其中，所述反相比例电压放大电路包括第二运算放大器IC5和第二反馈电阻R12；所述第二运算放大器IC5的同相输入端通过第一分压电阻R14接地，反相输入端通过电阻R11连接所述皮安级I
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V转换电路中第一运算放大器IC4的输出端，所述第二运算放大器IC5的输出端通过隔离电阻R13连接所述电压跟随器的输入端并还通过所述第二反馈电阻R12反向连接自身的反相输入端；所述电压跟随器包括隔离电阻R13、第二电容C10和第三运算放大器IC6；所述隔离电阻R13的一端连接所述反...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓玲，韦文生，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：新型
国别省市：