OPV-Bias Current messen per Integration

[Jos (Gast)]

Guten Morgen

Ich würde gerne den Bias Strom eines OPV messen. Dazu habe ich mir 
folgendes von AnalgDevices durchgelesen: 
https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-038.pdf
Auf Seite 5, Figur 5 ist eine Schaltung angegeben wie der Bias Strom per 
Kapazität gemessen werden könnte.
Wenn ich das richtig verstehe:

-Ib+ messen:
S1 offen, S2 geschlossen=> C in der Rückführung kurzgeschlossen. Wir 
haben also verstärkung=1, Spannungsfolger.
C am + Eingang kann sich also mit Ib+ aufladen und am Ausgang messe ich 
einen linearen Verlauf. Die Steigung kann ich dann bestimmen.

-Ib- messen:
S1 geschlossen, +Eingang liegt auf Masse. S2 offen, in der Rückführung 
befindet sich die Kapazität. Diese lädt sich mit Ib- auf. Gleiches 
prinzip wie oben.

Ist das bis hierhin richtig?

Schaue ich mir diese Methode jedoch bei TI an: 
https://e2e.ti.com/support/amplifiers/f/14/t/710223
Der zweite Beitrag: Da ist der lineare Verlauf nur zu sehen wenn der 
jeweilige Schalter über der Kapazität geschlossen ist. Das macht für 
mich keinen Sinn. Ich habe mir auch diese Simulationsdatei runtergeladen 
und mit TINA simuliert: dieser linearer Verlauf ist nur zu sehen wenn 
der jeweilige Schalter zu ist. Ich verstehe das nicht, da durch die 
Kapazität dann kein Strom fließt wegem dem Kurzschluss.

Kann mir da jemand bitte helfen

Vielen Dank

[Jos (Gast)]

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[Hp M. (nachtmix)]

Jos schrieb:
> Da ist der lineare Verlauf nur zu sehen wenn der
> jeweilige Schalter über der Kapazität geschlossen ist.

Woher nimmst du dieses Wissen?
Ich sehe da Öffner, und sobald man die betätigt, beginnt eben die 
Aufladung des Kondensators.

Der Verlauf des Eingangsstroms über die Spannung muss übrigens 
keineswegs konstant sein und eine Gerade ergeben.

P.S.:

Jos schrieb:
> mit TINA simuliert: dieser linearer Verlauf ist nur zu sehen wenn
> der jeweilige Schalter zu ist.

Du solltest präzisieren was du unter "linearer Verlauf" verstehst.
Den geraden, zeitlich unabhängigen, waagerechten Verlauf, oder die 
proportional zur Zeit verlaufende Gerade?

[Jos (Gast)]

Hp M. schrieb:
> Jos schrieb:
>> Da ist der lineare Verlauf nur zu sehen wenn der
>> jeweilige Schalter über der Kapazität geschlossen ist.
>
> Woher nimmst du dieses Wissen?
> Ich sehe da Öffner, und sobald man die betätigt, beginnt eben die
> Aufladung des Kondensators.
>

Aus der TINA Simulation die im TI Beitrag zu finden ist.. Den in dem 
entsprechenden Beitrag gezeigten dU/dt verlauf kann ich in der 
Simulation(gleiche Datei) nur reproduzieren wenn der Schalter eben 
geschlossen ist. Und das macht mich stutzig..


> Der Verlauf des Eingangsstroms über die Spannung muss übrigens
> keineswegs konstant sein und eine Gerade ergeben.
>
> P.S.:
>
> Jos schrieb:
>> mit TINA simuliert: dieser linearer Verlauf ist nur zu sehen wenn
>> der jeweilige Schalter zu ist.
>
> Du solltest präsisieren was du unter "linearer Verlauf" verstehst.
> Den geraden, zeitlich unabhängigen, waagerechten Verlauf, oder die
> proportional zur Zeit verlaufende Gerade?

Die zur Zeit verlaufende Gerade-aus der mit C* dU/dt den Biasstrom 
bestimmt werden soll.

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo Jos,

die Schalter haben nur 1GOhm off-Widerstand. Den muss man auf unendlich 
stellen.

Außerdem muss man in den Kondensatoren "initial condition 0" aktivieren.

Die Zeit bei .TRAN auf 1s stellen und "Use inital condition" wählen.

Jetzt stellt man fest, dass ein Kurvenverlauf noch krumm ist.

Wenn man die Schalter komplett entfernt, dann kommt man jetzt bei beiden 
Schaltungen auf den erwarteten Verlauf.

Im Plot werden VF1 und VF2 angezeigt.

[Jos (Gast)]

Oh super vielen Dank Helmut! Ich muss wohl noch etwas mit TINA Spice 
üben!

Eine andere Frage: gibt es bei dieser Methode auch die Möglichkeit den 
maximalen Bias Strom zu messen, sowie im DB angegeben? Die Eingänge sind 
ja jetzt schon quasi niederohmig, also müsste doch schon der maximale 
Strom fließen? Oder muss der Ausgang dafür entsprechend belastet werden?

[F. F. (foldi)]

Mit einer Simulation misst man gar nichts.
Wozu, außer zum Üben, will man was simulieren, was schon im Datenblatt 
steht?

[Helmut S. (helmuts)]

In den Modellen ist höchstens ein typischer Biasstrom drin.
Die Offsetspannung in den Modellen ist meistens ca. 0mV.

Wenn man Offsetspannung mitsimulieren will, dann einfach eine 
Spannungsquelle mit der gewünschten Offsetspannung in die Zuleitung zum 
+Eingang einfügen.

Für den gewünschten Biasstrom einfach jeweils eine Stromquelle an die 
Eingänge anschließen. Die andere Seite der Stromquellen einfach auf 
Masse legen.

[Lurchi (Gast)]

Jos schrieb:
> Eine andere Frage: gibt es bei dieser Methode auch die Möglichkeit den
> maximalen Bias Strom zu messen, sowie im DB angegeben? Die Eingänge sind

Der max. Wert im Datenblatt ist keine Wert den man messen kann, sondern 
ein Limit das der Hersteller vorgibt. Entsprechend sind die max. Werte 
in der Regel auch relativ glatte Werte.

Wenn der OP bei der Kontrolle schlechter ist, kriegt das IC einen 
anderen Namen (niedrigere Stufe) oder wandert in den Schrott.

[Harlekin (Gast)]

Jos schrieb:
> gibt es bei dieser Methode auch die Möglichkeit den
> maximalen Bias Strom zu messen, sowie im DB angegeben?

Die Exemplarstreuung kann man natürlich nur mit genügend Exemplaren 
ermitteln. Jedoch gibt es bei der maximal erlaubten Temperatur die 
grössten Leckströme und somit auch die höchsten Biasströme.

OPA 189: Figure 11. Input Bias Current and Offset vs Temperature
http://www.ti.com/lit/gpn/opa189