Medición de fugas de corriente de capacitores usando un amplificador de transimpedancia

Estaba leyendo un texto sobre la medición de la fuga de corriente del capacitor usando un circuito amplificador de transimpedancia, ya que el autor dice que es bastante económico y confiable para medir la fuga de corriente, me preguntaba si puede ser una afirmación verdadera, ya que tenemos una configuración de prueba de fuga de corriente en nuestra universidad y consiste en dispositivos de medición muy, muy costosos, como el medidor LCR E4890A de Agilent, así como la unidad SMU, el picoamperímetro y algunas matrices de interruptores. Así que me pregunto si tal solución puede competir con esa configuración costosa y compleja que ya tenemos. (Estoy planeando intentarlo, pero me gustaría escuchar algunos comentarios antes de involucrarme).

Medidor LCR Agilent E4890A: se utiliza para medir la capacitancia de los dispositivos bajo prueba

Dispositivo de prueba que está conectado a una unidad SMU para cargar y un picoamperímetro para medir la fuga de corriente: conexión a través de una matriz de interruptores

Los pasos para medir la fuga de corriente con esta configuración son bastante sencillos. Primero, los capacitores (SMD) se sueldan en un cartucho, luego se medirá su valor. En el siguiente paso, se cargarán con un voltaje usando una SMU (no más de 30 V debido al límite de la matriz de interruptores del voltaje máximo de los relés) y, finalmente, una vez finalizada la carga, el picoamperímetro mide la fuga de corriente.

Entonces, volvamos al amplificador de transimpedancia. El autor explica que el siguiente circuito puede medir bastante bien la fuga de corriente.

Amplificador de transimpedancia

Dado que las resistencias de alto valor pueden ser (muy) costosas, vale la pena considerar un enfoque alternativo que elimine este componente. Si se elimina RF y se aumenta CF, entonces la corriente de entrada cargará CF y para una i fija, la salida v(out) será una rampa. CF debe ser un capacitor de buena calidad con baja fuga. Si Q es la carga de CF y t es el tiempo, entonces:

CF = Q / v(fuera) y ya que Q = i . t = (i . t) / v(fuera)

o v(fuera) = (i . t)/CF y por lo tanto dv(fuera)/dt = i/CF o i = CF. dv (salida) / dt

Versión simplificada del circuito.

Aquí está el enlace al texto original.

Así que realmente agradecería que las personas más experimentadas aquí dieran su opinión, y si tal circuito tiene alguna posibilidad de funcionar mejor que la configuración actual que le mostré. ¿O es práctico en absoluto?

Respuestas (1)

Parece una buena idea a primera vista. No hay "trampas" inmediatamente obvias.

No competirá con los mejores instrumentos de prueba, pero debería ser viable.

Supongo que se requerirá algo de aprendizaje en el camino para un dispositivo práctico.


Estas dos notas de aplicación de Burr Brown fueron citadas en su referencia. No parece abordar específicamente el problema de la prueba, PERO cubre los problemas del extremo frontal de alta impedancia lo suficientemente bien como para proporcionar material útil.

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