От напряжения они начинают криветь когда больше 10вольт.

Я хотел узнать сопротивление нагрузки или рабочее напряжение на нагрузке по порядку величин.
Что такое трансимпедансный вход паранормальнохо синхрофаззотрона мне непонятно, увы.
Если рабочие напряжения малы, то задача кажется одной, опрелеленной сложности. Если же такой ток нужно генерировать в воздухе на метровом расстоянии, то совсем другой коленкор.
Генератор тока имеет конечное напряжение, как генератор напряжения конечный ток нагрузки.

Это тоже самое , что и вход инвертирующего усилителя на низкой частоте при сильной обратной связи.

В данном случае нагрузка может быть от нуля до 1ГОма, что дает погрешность в 0.1 процента. В воздухе тоже можно. На фотоэффекте или радиоактивном источнике. Только напряжение немного больше нужно.

я имею в виду вот что

Но это скорее источник напряжения - внутреннее сопротивление такой схемы порядка 100Мом.
PS Для оценки сопротивления использовал схему замещения PVI1050.

Неужели в фотодиоде такое большое сопротивление. PVI1050 какой-то странный. 8 мкА ток дает. А что если взять фототранзистор и использовать переход база-эммитер. Там ведь ток будет в B раз меньше чем фототок. А что если для деления тока вообще использовать транзистор. Пропускать ток через коллектор-эммитер и на ток из базы пускать на следующий транзистор. Конечно все это дело термостабилизировать.

Получить маленький ток не проблема - проблема чтобы он был стабильным и с высоким выходным сопротивлением. В качестве такого думал использовать вакуумный фотодиод - там фотокатод как у фэу , поэтому проблем с темновым током и температурой нет. Но есть проблема со светом, который на него падает - он то должен быть постоянным....

Можно измерять ток с вакуумного фотодиода и по нему выставлять яркость светодиода. Вот такую вот обратную связь. К тому же для светодиода можно поставить фильтр и зажигать его большим током. А можно использовать люминесцентное свечение каких-нибудь бактерий

А идею с батарейкой и "Tом-ным" сопротивлением опробую, не верится что-то в постоянство сопротивления. Еще на счет сопротивлений интересует следующее, у меня есть 10 Гом и 1Гом смдэшнки 1206 от vishay, сгодятся ли они или нужны с ножками из-за утечек?

Если их ставить на печатную плату FR4 проделав разрез между падами какие утечки будут? У кого есть опыт с смдешными высокоомными? Не шумят ли сильно? Еще их можно очень удобно guardовать прямо на печатной плате не надевая кольца. Да и из-за небольшой массы и размеров их удобнее термостабилизировать, они плоские.

Интересует еще их применение в трансимпедансном усилителе в качестве обратной связи. И чем лучше их коммутировать для разных диапазонов. Reed реле какие посоветуете? Но это уже офф-топ получается.



Да, теперь дошло только, что у фотодиода помимо емкости еще и около 100Мом сопротивление паразитное параллельно. Но оно ведь будет относительно постоянно. Тоесть если нагружать такой источник тока относительно низкими нагрузками (вход трансимпедансного усилителя) то утечка в этих 100Мом будет меньше ppm, так как входное сопротивление=Rfeedback/Aopenloop. Вроде бы все круто получается.

Если входное сопротивление приемника тока не превышает 1 Гом, то элементарная цепочка 100 Гом 2% (сделать нетрудно из 10 резисторов по 10 ГОм), 1В опора - готов результат. Воспроизводимость при правильном конструктивном исполнении (фторопласт или керамика) - намного лучше 1% за многие годы.

Все зависит от тока, которым Вы хотите калибровать. И точности. Надо учитывать температурный дрейф смещения нуля входа (будет входить в напряжение, которое прикладывается к резистору). Само смещение вычисляется.
К примеру...
Пусть хочется задать 100 фА с точностью 100 аА. Резистор 1 ТОм. Напряжение на нем должно быть 100 мв с точностью 100 мкв. С резистором 100 ГОм нужно будет уже гарантировать 10 мв с точностью 10 мкв. Что затруднительно. Последовательная цепочка хороша тем, что легче измерить суммарное сопротивление с помощью калькулятора. Про FR4 не скажу, а на тефлоне все нормально. В воздухе еще лучше. Мыть надо хорошо. И окольцевать вход.

На счет дрейфа ака оффсета: мой AD549 дрейфует 15 микровольт на градус. Если исходить из батарейки 1,5В, то это где-то 100ppm. Что вполне удовлетворительно и входит линейно в ошибку тока. Смамое главное, чтоб сопротивление в 10Гом не дрейфовало больше промиля. Тогда 100фА можно с точностью до 100аА получить. Ну по крайней мере я так думаю.

В схеме трансимпеданса негативный вход ОУ я окольцовываю землей, так как позитивный напрямую к земле прицеплен. Вообще заливаю аналоговой землей все и пока вроде косяков не заметил. Ведь даже если и утечки в 100Гигомном порядке, то при разности потенциалов между инвертирующим и неинвертирующим входами = оффсету (около 100мкв), будет теч 1фА, что для измерения пикоампер один промиль. Довольно не плохо. А на чистом FR4 утечки по поверхности в десятках тераом.

Прокомментируйте мой пост выше, ведь на самом деле если выходное сопротивление источника тока 100Мом и этот источник тока подать на трансимпедансный каскад ОУ с входным меньше ома то ошибка на этих 100 МОм будет меньше 100ppm. Или я чего-то не понимаю?

Думаю , что для получения выходного сопротивления надо эти 100Мом помножить на усиление петли - получим скажем 10Гом. Даже если 100Гом - то это меньше , чем в схеме с батарейкой и резистором (10Том). Плюс последняя гальванически развязана, что большой плюс.
Про FR4 : непаяный текстолит в вакууме - отличный материал. Но паяный на воздухе ведёт себя плохо: абсорбирует всякий мусор, втч продукты пайки. Кроме того, , он каким-то образом абсорбирует электроны, что ухудшает сигнал \ шум в зчу (это не более чем догадка, но делаю на фторопласте).

Здорово! А дырки куда девает? Может работать, как полупроводник?

Низнаю - наверно диполями исходится , а потом релаксирует. ЗЧУ ведь импульсный...

оффтоп.
Источник малых токов - ионизационная камера.
(фотодиоды добавят фотонного шума)

фото ионизационной камеры от детектора бета-излучения криптона85.
внутри 2 атмосферы криптона было...
питание 800 вольт.
Усилитель на последнем фото : разъём, объёмный резистор, разрядник, объёмный резистор, пара полевиков, ОРА128л, резисторы 10М в термостате.
второй высокоомный резистор для компенсации входного тока ОУ.

Да... Смотришь на такие вещи: так просто ж всё! Когда готовое...

А вот китайский пример, как делать не стоит...

Честно говоря так и не понял, почему так не надо делать - вход на фторопласте, наверняка всё это было под крышкой термостатировано, а если не было , так это происки манагеров.

Может здесь что полезное расскажут (ещё есть время зарегистрироваться и послушать):

On-Demand Webinar

How to Get the Most from Your Low Current Measurement Instruments

This seminar describes the basics of low current (from nA to fA) electrical measurements, including how to select the right current measurement instrument, practical ways to reduce current noise in measurement setups, and how to quantify subtle sources of noise. These measurement best practices are important for applications in semiconductor material/device characterization, nanoscience test and measurement, optoelectronic device characterization, and many more. Application examples where such sensitive measurements are required will be discussed, together with a discussion of recent innovative test equipment solutions.

Participant Objectives
By participating in this seminar, you will learn and understand:
Measurement techniques required for measuring very small currents
Sources of measurement error that will affect such low current measurements
Measurement solutions that can be used in low current measurement applications

Who Should Attend
This seminar is recommended for students, researchers, engineers, and scientists in areas such as materials science, chemistry, nanoscience, and semiconductor device development who wish to get a better understanding of low current electrical measurements.

Speaker:

Jonathan Tucker, Senior Marketer and Product Line Manager, Keithley Instruments, Inc.
Jonathan Tucker is the senior marketer for Keithley's research and education business and sensitive measurements product line manager. He joined Keithley in 1987 and has held numerous positions. Tucker holds a Bachelor of Electrical Engineering degree from Cleveland State University and an MBA from Kent State University.

http://techonline.com/learning/webinar/222600449

Непонятно какую петлю вы имеете ввиду. Решил не лениться и нарисовать как я себе это представляю. Два трансимпедансных каскада, один для регулировки другой для измерения. Оба с гигаомом в петле (на рисунке ошибка). На фотодиоде кроме оффсета и (1ГОМ/Open_Loop_Gain) от двух операционников никакого сдвига нет. Допустим это где-то 100мкВ. Поэтому паразитная емкость почти не заряжена и ток через паразитные 100Мом будет 100мкВ/100МОм=1пА. Но взять хороший фотодиод >100Мом и хороший операционник, можно свести к 100фА, что приемлемо. А можно просто линеаризовать и не париться.

Толи я туплю и никто не хочет сказать мне об этом в лицо, толи все сильно задумались и молчат. Как еще объяснить это загадочное молчание?

Опередили То же самое - ионизационная камера, счетчик потока нейтронов, преобразователь импульсы-наноток-частота.

P.S. На работе есть имитатор кинетики реактора, позволяющий задавать маленькие токи(наноамперы то точно, насчет пик не уверен). Завтра уточню принцип действия.

Молчат, потому что не знают сопротивления фотодиода - на мой взгляд 100Мом для освещённого фотодиода очень оптимистичная оценка, может быть и меньше. 100мкв смещения реально. Вторая проблема в коэффициенте усиления петли - как её сделать стабильной - ведь там стоит 1Гом, придётся термостатировать...




А Вы уверены , что ток не зависит от температуры и напряжения на камере? По собственному опыту могу сказать, что ток в камере до напряжений порядка 500вольт\см примерно пропорционален напряжению, после этого начинается газовое усиление. Про температуру ничего сказать не могу. Может у Вас какая-то особая камера (низкого давления например)? Или с каким-то специальным газом, который не захватывает электроны? Поделитесь опытом.

Ну 1Гом пусть 100ппм на градус. Тогда если в лаборатории 25 плюс минус 1, то получаем 200ппм тоесть 0.2 промиля что очень не плохо. Но на термостате лучше не экономить. Использую ds1626 и два транзистора для нагрева алюминиевого блока. Сопротивление диода посмотрю на сайте хамаматсу. Но думаю что сопротивление не зависит от освещенности.

В основном заполняются He+Ar, Ar+C2H2, Ne. Слышал еще про гелиевые коронные радиационностойкие высокочувствительные счетчики, но о них нету информации.. Касаясь именно моей сферы, газовое усиление не есть недостаток, он помогает усилить очень низкий ток на выходе камеры.

http://sales.hamamatsu.com/de/produkte/sol.../part-s1087.php
Шунт 100Гиг типично и зависит только от температуры достигает 10Тераом при -20. Но зато емкость большая, хотя для нас это не играет роли

Стоит задуматься об охлаждении всего этого дела до -20 градусов. Шунт фотодиода и входные токи ОУ уменьшаются значительно. Как избежать конденсирования?

Для этого мы всю схему герметизируем вот в таких корпусах Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Есть подобные до 57мм. Но это дорого. Ещё есть вариант http://www.kryotherm.ru/index.phtml?tid=59

Вот думаю-думаю - никак не могу понять, зачем все это в Вашей схеме. Вот и молчу. Стесняюсь спросить.

А как это можно объяснить при малых токах (при малой вероятности рекомбинации)?
И при каком давлении при такой напряженности на длине свободного пробега набирается потенциал ионизации?

Ну как зачем, ток измеряется допустим левым каскадом и регулируется. А подается на правый уже стабильный, отрегулированный ток.

Честное слово - ни слова не понимаю. Как регулируется, зачем подается, почему стабильный. И зачем...

Так сушить же ещё надо предварительно. Как вы это делаете? А "криотерм" впечатлил своей многоязычностью.


Я тоже что-то не очень понимаю. Ведь это один и тот же ток. Мне кажется, шуметь это будет сильно.

Это на воздухе, видимо кислород съедает электроны и чем больше скорость - тем больше ток.

Что-то мне это непонятно. Если все пары разделяются и идут своим путем, то ток будет зависеть только от скорости инициирования. Фотоэффект.

Однако это было измерено - более того, при 0 вольт тоже был ток благодаря источнику (стронций), а при -10в был ноль. Как это работает не знаю - но эффект был надёжно установлен. Камера была сделана так - заземлённый металлизированный майлар с двух сторон - посредине на расстоянии 1 см вольфрамовые позолоченные проволочки 50мкм (200шт).
Источник подносился к майлару и был хорошо заколлимирован.
Ток измерялся между проволочками. Эффект был симметричный и зависел от того с какой стороны находится источник. Мы строили разные догадки, но так толком и не разобрались.

А что это значит?

Значит что светили через майлар , а расходимость источника была маленькая.
Ток оказался пропорционален интенсивности и напряжению. Измерялся многоканальным интегратором - я эту камеру (профилометр) притащил, чтобы его испытывать.

Было время свободное. Собрал эту схему. 1пА держит лучше 1%, думаю будет и точнее, просто измерить нечем.

собрал светодиод + серый фильтр тау<1% + фотодиод в трубке и залил эпоксидкой с добавлением черной краски. Фотодиод катодом подключен к трансимпедансному усилителю на AD549 с 1гиг в ОС. А анод есть выход источника тока. Сигнал с выхода ад549 подается на инвертирующий вход op177. ор177 без сопротивления в ОС. 1мВ на неинвертирующем входе (1мВ/1гОм=1пА).Выход управляет светодиодом и засвечивает фотодиод. ОС только через светодиод-фотодиод. Смотри схему выше, все вроде понятно.

Пока не жалуюсь. посмотрим на поведение через месяца 2-3

Проблемы тут две :
1 Деградация и температурная зависимость светодиода
2. Температурная зависимость резистора и фотодиода.
А вопрос такой - чем это лучше батарейки с 1Гом сопротивлением?

1. Деградация и температурный дрейф светодиода не играют роли, так как регулируется напряжение на светодиоде в зависимости от фототока.
2. Все в термостате. 35градусов плюс минус 0.5. К тому же с батарейкой такая же линейная зависимость от температуры.

Ответ: батарейкой можно только одно значение тока, а если нужно калибрировать, как в моем случае трансимпедансные каскады и еще и кривую построить с погрешностью в нелинейности. В моем случае нужно только опорное поменять и фототок подскочит пропорционально. Так как регулируется яркость светодиода по фототоку с помощью ор177. оффсет и другие ошибки ор177 на столько малы, что побарабану. Прошу прощения за костнословность, схему прикладывать лень.