我尝试设计能够放大(300x)高阻抗(10MΩ Ω) 0-10mV 直流电压信号的测量放大器。
OPA392 10μV其超低偏置电流(<1pA)和低偏移电压(<M Ω)，似乎是执行此任务的好选择，但即使是简单的 TINA DC 分析也显示出高(8.8mV)输出错误。 错误远高于我的预期。
如何设计此类放大器？
是否有任何关于此主题的典型/参考解决方案或白皮书？
大多数应用示例显示如何测量差分或低阻抗信号。
请给出建议。
Tina 屏幕截图和随附的型号。
Tomasz，
您需要注意的一点 是，由于运算放大器的输出无法完全向其轨道旋转，因此在单个电源操作中，您需要施加小的负电压以使输出能够到达系统接地。 OPA392 AOL 规格显示50mV 到100mV (分别为2k 和10k 负载)线性输出摆动到导轨-参见下文。
由于我无法打开您的文件，我创建了 TINA-TI 原理图，我相信您可以使用该原理图来获取输入信号。 但是，为了确保零输入信号的 OPA392输出级的线性操作，我 增加了100mV 负电源电压—见下文。
图1显示了-21.5 uV 的 Vos1，在增益为300后，Vout1正确显示为-6.4 mV。 同样，图2所示为 10 M 输入电阻器(4.9pA*10M )的49.2uV，Vin 降，导致 Vos2为27.7uV (49.2uV-21.5uV)。 将其增加300正确显示 Vout2为8.3mV -参见下文。 因此，您看到的输出错误是 输入偏移电压增加了300。
将 VG1输入从0扫描到10mV， 正确显示输出电压 从0到3V 之间的变化-见下文。
谢谢，凯。
Tomasz，为了附加文件，您应该使用“回复”窗口下方显示的插入底部。
除了导轨输出的操作过于接近(30mV 而不是100mV)外，您的电路也能正常工作-参见下文。
就 IB 规范而言，您需要查看最大值，而不是典型值-参见下文。
请注意，IB 限值是在中等电源(VCM = VS/2)指定的。 如果您将输入共模切换至接近正极电源，则 IB+可能要高得多-请参见下文。
由于 IB 而导致的任何错误都可能很容易校准出来；否则 ，您可能会考虑使用 LMP7721 -请参见下文。
更新： LMP7721 TINA 简单模拟 也不会产生很好的结果(IB=2.9pA @ VCM=1.5V)。 这一 IB 的规模比我希望得到的要大。 我错过了什么？
Tomasz，
您可能不会依赖 LMP7721宏模型在 FA 范围内正确显示 IB -而是需要查看以下规格。
只要 VCM <(V+)－2V，IB 就会在几个 FA 处保持平稳状态－参见下文。 这意味着，尽管模拟显示在上述条件下，IB 应在25C 时保持在+/-20fA 以下。
话虽如此，环境温度或结点温度的任何升高都会增加 IB。 因此，进行此操作的方法是校准系统-这意味着您需要测量0mV 输入信号的输出电压，然后在测量0至10mV 之间的任何其他直流输入电压时对其进行说明。
我修改了 LMP7721模型以反映28fA 的 IB ，但正如您在下面可能看到的那样，这只有当偏移接近零时才有用-参见图1。 向 LMP7721添加典型的50uV 偏移会导致12MV 的输出误差，而为了保持在0.1%的初始精度内，它必须低于3mV -参见图2。
为了方便起见，我附上了最新的示意图。
我可以使用5MΩ Ω 信号源，准确度>0.25%也是可以接受的，因此我认为这种设计有一定的飞行机会。
我也可以使用 OPA387代替 OPA392。 在 整个 VCM 范围内，VOS 要低得多。 请参阅下面的屏幕截图。
再次感谢！
那么，在我 的两阶段 设计中，OPA392也可以用作缓冲器吗？ 其 IB 不像 LMP7721那么低，但也可能足够低。 请注意 ，VCM 下 端也存在增加的非线性 IB 区(以橙色圆圈表示)。 为避免此范围，我 可能应该 将 Vref 设置为200-300mV (而不是在“特性输出”部分中指定的20-30mV)，以保持 IB 低且线性。 太差的规格中没有 Vs=5V 的此类图，仅针对1.7和3.3V，而要有效地与标准2.5-3V ADC 配合使用，在这种情况下，这些运算放大器应该由5V 供电。
Tomasz，
我以前 曾展示过 V=5.5的 IB 与 VCM 的 OPA392图形(见下文图6-13)，其中显示了较大的 IB 突起(>60pA)，用于较高的电源电压，但不适用于3.3V 的对比。 对于较低的电源电压， 在 VCM 高于或低于电源(+/-1.65V)之前，“下部 VCM 没有较大的(>30fA)“增加的非线性 IB 区域(以橙色圆圈表示)”-这是一个完美的意义，因为此时 ESD 保护二极管具有正向偏置。 也许 只要使用较低的电源电压(Vs=<3.3V)，您就可以将 OPA392用于您的解决方案。
