Знатоки, прошу помощи:

Инструментальный усилитель INA116 показывает необычно низкое входное сопротивление в моей схеме (<1МОм), шунтируя R1.
Входной сигнал на P1 - токовый выход ФЭУ, нехитрым образом разветвляется на быструю (VH) и медленную, интегрированную парой R1-C3, компоненты.
Быстрая составляющая при этом терминируется 50Ом резистором R2

Низкий взодной импеданс подтверждается двумя измерениями:
во-первых, временная постоянная R1-C3 вместо 500 мс составляет около 50ms
во-вторых, если подавать синусоидальный сигнал на VL через последовательно включенное сопротивление 1МОм, сигнал на входе оказывается вдвое меньше, т.е. 1 МОм вход выступает как делитель напряжения

В даташите заявлен гигантский входной импеданс, как при дифференциальном подключении, так и для коммон-мод.
Не могу понять почему он не достигается при подключении как у меня.

Буду рад любым идеям

Да, еще на схеме указан X7R диэлетктрик для C3, но запаен low-leakage пленочный.



Сообщение отредактировал syuha - Sep 8 2017, 02:05

Перед замером какого бы то ни было сопротивления логично убрать всё, что его шунтирует — здесь это C3.

У не видно, куда там задохлик-экран триаксиала пошёл, а то может уже всё умерло не начавшись.

А VH куда пошел (пошла)?

не понял... по постояному току какое входное сопротивоение?

Я так понимаю у канала VH входной импеданс всего 50 Ом, для частот выше 40кГц. Не понятно причем тут цепь R1-C3, когда для VH t= R2*C3*6.28 = 23us.


1. Для какой частоты? Мы не телепаты...
2. Если подается на VL, где измеряется сигнал?
3. Сам ФЭУ отключен?

С3 убрал, эффект остался

Экран триакса используется для активной защиты входного сигнала, динамический диапазон сигнала с ФЭУ очень широкий.
Сейчас использую переходник твинаксиальный в BNC, то есть drive guard не выходит за пределы платы.



Да, это нужно было указать, VH пошел на буфер на операционнике, ниже привожу симуляцию где он показан



По постоянному тока входное сопротивление цепи высокое (6.8МОм)



R1-C3 работает для VL, вот результаты симуляции:

Именно временная константа на VL, отличающаяся в 7 раз от симуляции (будто R1 ~1МОм), и натолкнула на мысль о низком входном сопротивлении усилителя

Ответы по пунктам:
1. Эффект с делителем напряжения наблюдаю без С3, как на DC, так и на частотах до 1МГц.
2. Убрал С3, подал синусаидальный сигнал амплитудой 2В с генератора на P1 - на VL увидел 2В (щуп 10МОм), на выходе усилителя (U1 pin 13) тоже 2В (без усиления)
Поставил 1МОм на R3 - наблюдаю около 1В амплитуду как на VL, так и на выходе усилителя.
Калькуляция показала что входное сопротивление усилителя при таком раскладе должно быть порядка 1МОм.
Убираю щуп с VL, на выходе все еще 1В амплитуда, то есть шунтирует VL не щуп, а, предположительно, усилитель
3. ФЭУ отключен в эксперименте с делителем

Вот результаты LTSPICE симуляции. Модели усилителя не нашлось, составил на 3 операционниках. VL повторяет VL_INA, VH повторяет VH_Buf:

https://s26.postimg.org/4mc3xy03t/Capture6.png


Сообщение отредактировал syuha - Sep 8 2017, 16:59

Повторяю, защиты от статики у данной ИС нет, вероятность отрупения от каждого чиха крайне высока, читайте соответствующий раздел паспорта.

И вообще, что Вы надеетесь получить от схемы на ИУ, когда традиционно такое делается на ТИУ.

Какую частоту подали на P1?
Какая входная емкость у усилителя?

В косвенном измерении (оно же второе в начальном посте), эффект наблюдается как при DC измерениях, так и для синусоид до частоты 1MHz.


Новые входные данные: наблюдается также высокое смещение входного напряжения, около 80мВ.
При этом по паспорту значение не должно привышать 14мВ в худшем случае.

Замена чипа не помогает. Чип ставлю со стандартынми предосторожностями - браслет от статики и на всякий случай заземляю вход (ставлю пустяшку во входной разъем P1)

Купил другие усилители в похожем корпусе: INA114 и INA111.
Смещение напряжения меньше в обоих случаях (10-20мВ), но все равно много больше паспортных данных.
Правильно ли измерять смещение щупом осциллографа или мультиметром на 1 тест поинте, который VL?

Тест с делителем напряжения для новых чипов дает результаты повыше, около 10 МОм, но все равно много ниже заявленного производителем импеданса в 10^10 и 10^12 соответственно

Либо мои методы измерения не подходят, либы чипы не выживают и выходят из строя (все-таки статика?) раньше чем я что-то измерю

Ой и намучаетесь Вы с работой с такими гигантскими сопротивлениями, даже если с ОУ всё в порядке. Нормальным делом в таких случаях является сначала I/U преобразователь на входе, а после него уже всё остальное. Вот вся ваша симуляция, она подразумевает какое внутреннее сопротивление источника сигнала? Оно ведь входит в эти фильтры. Цепи VL и VH будут работать независимо только при условии низкоомного источника сигнала, иначе С3 будет влиять на VL в той степени, в которой отличаются его реактивное сопротивление и внутреннее сопротивление источника.

Сообщение отредактировал vfo - Sep 17 2017, 04:36

И, конечно, нужно учитывать входной импеданс измерительного прибора и пробника.