Снижение токов утечки.

Во многих случаях (в интеграторах, усилителях сигналов пьезодатчиков и др.) требуются усилители с малыми входными токами. Для этого выпускается длинный ряд моделей ОУ с входными каскадами на супербета- и полевых транзисторах, входные токи которых составляют доли нА, а для некоторых типов — доли пА. Для успешного применения таких ОУ следует решить проблемы, связанные с утечкой токов по поверхности печатной платы.

Если не принять никаких мер, то токи утечки могут легко стать больше входных токов ОУ, что вызовет дополнительное смещение входного напряжения. Для уменьшения возможности возникновения такого смещения необходимо тщательно очистить печатную плату после монтажа и покрыть ее эпоксидным или иным компаундом с целью предотвращения влияния влаги и дальнейшего ее загрязнения.

Однако даже чистая печатная плата не обладает бесконечным сопротивлением. При температуре 125°С сопротивление между двумя параллельными проводниками длиной 20 мм и расстоянием между ними 1 мм составляет около 10¹¹ Ом. Если один из них — шина питания +15 В, а другой — инвертирующий вход с нулевым потенциалом, то нетрудно рассчитать, что при этом в суммирующую точку усилителя будет втекать ток 0,15 нА, не предусмотренный схемой, что намного больше входных токов многих типов ОУ. Это приведет к значительному смещению нуля усилителя. Проблема решается путем создания вокруг входных выводов ОУ проводящего, охранного, кольца, подключаемого к некоторой точке схемы с низким сопротивлением, находящимся практически под тем же потенциалом, что и входы ОУ. Это эффективно препятствует протеканию тока по плате к входам усилителя. Охранные кольца должны полностью окружать входы ОУ и выводы резисторов, конденсаторов, диодов и других элементов схемы, подключенных к входам ОУ. Для достижения максимального эффекта при монтаже в отверстия, охранные кольца должны быть помещены как с верхней, так и с нижней стороны печатной платы. На рисунке показаны печатная плата с охранным кольцом (экраном), а также способы ее подключения в типовых схемах включения ОУ.

Охранное кольцо:

а — топология, б... г — способы его подключения

Имеется и другой способ борьбы с утечками, который дает даже лучшие результаты, чем защитные кольца на печатной плате. Он заключается в том, что выводы входов ОУ вообще не впаиваются в печатную плату и соединяются со всеми присоединяемыми к ним элементами в воздухе. Для большей жесткости вывод ОУ и точку соединения можно опереть на фторопластовую стойку.

Другой потенциальный источник утечки, который может остаться незамеченным, — это корпус микросхемы. Дополнительные токи утечки могут протекать по пленке соли или жира, оставленной на поверхности корпуса после прикосновения к нему руками.

Дата добавления: 2015-08-09