你所知道的最小電流單位是什么？毫安？微安？可能還有人能說(shuō)出皮安。如果說(shuō)飛安，有多少人會(huì)聽(tīng)過(guò)。飛安是10的負(fù)15次方安培，相當(dāng)于皮安的一千分之一?，F(xiàn)在最火的OLED屏，每個(gè)像素點(diǎn)的電流大約是一個(gè)皮安，也就是說(shuō)，一千飛安才能點(diǎn)亮一個(gè)像素點(diǎn)。
這樣精微的電流，還有器件能檢測(cè)嗎？有的，那就是ADI的最新的靜電計(jì)級(jí)運(yùn)算放大器 ADA4530－1，專(zhuān)為分光光度計(jì)、色譜儀、質(zhì)譜儀等精密設(shè)備打造。
經(jīng)典款的新升級(jí)
ADA4530－1的誕生，是為了替換一款已經(jīng)活躍了30年的產(chǎn)品：AD549。
AD549的最小偏置電流是60飛安，已經(jīng)是一個(gè)很優(yōu)異的表現(xiàn)了。要知道，在這類(lèi)器件最經(jīng)典的應(yīng)用場(chǎng)景中，輸出電流最小也就是皮安級(jí)的。
AD549很優(yōu)秀，但不是完美的，它有個(gè)缺點(diǎn)，就是沒(méi)有ESD二極管。一般的放大器芯片內(nèi)部，都會(huì)在輸入和輸出端加上兩個(gè)二極管，防止ESD（靜電釋放）。但是，“AD549的偏置電流只有60飛安，如果加上了ESD二極管，就會(huì)有一個(gè)反向漏電流產(chǎn)生，降低整個(gè)芯片的偏置電流”，ADI公司線性產(chǎn)品部應(yīng)用工程師郭劍說(shuō)，“這樣就導(dǎo)致AD549的ESD只有1000V，讓很多用戶感到為難?！?/p>
于是，也就有了這顆ADA4530－1。與AD549最大的不同是，它沒(méi)有采用傳統(tǒng)的J－FET工藝，而是用了數(shù)字電路經(jīng)常使用的CMOS工藝。新工藝讓ADA4530－1可以集成了大量二極管，其ESD也就提升到4000V的水平。同時(shí)，ADA4530－1內(nèi)部還增加了反沖器并采用創(chuàng)新的電路，規(guī)避了因?yàn)橐攵O管而導(dǎo)致的漏電流增加的問(wèn)題。
在25－85℃度溫度區(qū)間，ADA4530－1有最大20飛安的偏置電流水平，這是業(yè)界目前的最高水平。即使到了125℃，偏置電流仍能保證最大250fA。ADI會(huì)對(duì)所有芯片進(jìn)行出廠測(cè)試，保證偏置電流指標(biāo)滿足25fA（－40℃～＋85℃）和250fA（－40℃～＋125℃）的標(biāo)稱(chēng)值。下圖是ADA4530－1與兩款前代產(chǎn)品（包括AD459）的全面比較，可以看出其各項(xiàng)指標(biāo)都有大幅提升。
一款評(píng)估套件解決了老用戶的顧慮
優(yōu)秀的器件有著無(wú)可挑剔的表現(xiàn)，但是客戶在選用的時(shí)候依然會(huì)犯難。
“他們一是想直觀地看到器件對(duì)系統(tǒng)性能有多大的提升，二是他們將面對(duì)設(shè)計(jì)的困難，因?yàn)檫@個(gè)器件能處理如此微弱的信號(hào)，PCB布線和PCB材質(zhì)選擇，以及生產(chǎn)工藝，這些都會(huì)帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。
這款評(píng)估套件由電流輸入轉(zhuǎn)換板、電壓輸入緩沖板、引腳轉(zhuǎn)換板和數(shù)據(jù)采集板組成，可以涵蓋光度計(jì)、氣相色譜儀、火焰離子化探測(cè)器、pH計(jì)等科學(xué)分析儀器。
“電流輸入轉(zhuǎn)換板采用了插拔式設(shè)計(jì)，可以方便客戶選用不同型號(hào)的光電池，還有不同的接口來(lái)應(yīng)對(duì)不同的場(chǎng)景”，“不同的應(yīng)用場(chǎng)合，ADA4530所設(shè)置的電阻阻值不一樣，會(huì)從1M歐到1G歐，因此插拔式設(shè)計(jì)可以非常方便靈活的更換電阻，評(píng)估不同的場(chǎng)景下ADA4530對(duì)微弱電流的轉(zhuǎn)換效果。”
整個(gè)評(píng)估套件的PCB保護(hù)環(huán)設(shè)計(jì)可以降低漏電流帶來(lái)的影響，電壓輸入緩沖板可以應(yīng)對(duì)高阻抗應(yīng)用的需求。
最為關(guān)鍵的一點(diǎn)，AD549是30年前的產(chǎn)品，封裝工藝以及供電電壓與ADA4530大不相同，兩者無(wú)法直接兼容，這也是很多老用戶的顧慮所在?！盀榇?，設(shè)計(jì)了引腳轉(zhuǎn)換板，按照AD549的管腳做了一個(gè)轉(zhuǎn)換，并且在板上供電電源進(jìn)行了兼容性改動(dòng)，這樣，用戶就可以直接在原來(lái)使用AD549的產(chǎn)品上直接評(píng)估ADA4530”。