Шум на выходе преобразователя ток-напряжение

[karsis]

Добрый день.

Собираю токовый преобразователь по следующей схеме:


Цифрами 1 и 2 помечены места измерения напряжения. Схема питается от биполярного источника +/-12В. Конденсаторы по питанию (0.1 мкФ) присутствуют, но на схеме не отображены.

И вот сама проблема. Тестировалось путем подачи на вход тока от резистора в 10МОм, напряжение на резистор подавалось с карты от NI PCI-6031E. На выходе, в точке 2, получался шум от -10 до +10, значения так же снимались при помощи этой карты. При измерении значения напряжения в точке 1, шум составлял порядка 10-15 мВ. В даташите на ОУ 825 указан входной ток в 20 пА, с учетом резистора в обратной связи 10МОм, шум бы составил 0,2мВ.
Поэтому шум закрывает мой полезный сигнал. Может ли быть причиной таких шумов соединение общих проводов преобразователя, карты сбора данных, которые имеют разные потенциалы?

Надеюсь на помощь. Спасибо.

[DmitriyVDN]

и где на схеме токовый преобразователь?
собственно какой ток вы пытаетесь измерять?
напряжение смещения АД825 2-5мВ сдается мне вы видите именно его в точке 1 усиленное в 2-3 раза

[karsis]

На выходе напряжение пропорционально подаваемому току + шум 10 -15 мВ. Преобразователь на АД825, потом доусиливаю по напряжению, токи порядка 1-10 нА, и поэтому у меня было бы 1нА - 1В, но в данном случае шум закрывает весь полезный сигнал, а после усиления по напряжению дак подавно.

[vlad3156]

...увеличьте R2 до 1к....что является источником токового сигнала????

[karsis]

R3 соответственно до 100к?

сейчас просто резистор 10МОм, вообще хотим туннельный ток зафиксировать между иголкой и металлом.

[Yurkin2007]

Рассуждать о шуме без указания полосы пропускания тракта бессмысленно! Уважаемый karsis, а, вот, какая у Вас частота изменения входного тока ? Может, нужно просто поставить ФНЧ?

[karsis]

постоянный ток: выставили на выходе карты напряжения на резисторе 10МОм и смотрим сколько снимем после преобразования, в дальнейшем ограничимся частотой в 1кГц. Устанавливали конденсатор паралельно исходя из:

f = 1/(2*Pi*C*R), где f верхняя частота

даже сейчас устанавливали параллельно Р1 конденсатор 10(+/- несколько единиц) пикофарад не меняло ситуацию, поэтому и начал думать что земли под разными потенциалами и наводят помехи.

[Yurkin2007]

начал думать что земли под разными потенциалами и наводят помехи.

Параллельно R1 поставьте кондёр 1нФ и подайте входной сигнал с потенциометра, соединенного с +/-12В, через 10Мом на вход усилителя и посмотрите выход осциллографом. Таким образом точно избавитесь от шумов компа.
Потом можно посмотреть выход компом. И, наконец, подать сигнал с компа.
Сравнить все три результата и понять, где источник шума.
Ещё полезно земляной провод сделать толщиной с палец ...

[vlad3156]

...учтите что DA1 чувствителен к емкости входного соединительного кабеля и может на ней возбуждаться...так что емкость паралельно R1 не лишняя....если источник сигнала представляет собой источник тока то можете на инвертирующий вход включить резистор порядка 100-1000 Ом для стабилизации частотной характеристики...
....желательно от компа гальванически развязаться...подать сигнал на диодный оптрон(светодиод к компу а фотодиод на вход DA1)...
...для балансировки по входному току и шумам подключите к неинвер-му входу резистор равный по номиналу R1 с паралельно подключённой емкостью(посмотрите datasheet AD743)

[Falconist]

Разводка земляной (нулевой) шины в измерительной технике - задача примерно той же сложности, что и в аудиотехнике. Учтите, что у Вас должно быть по крайней мере 2 "земли" - сигнальная и силовая. С первой соединяются неинвертирующие входы ОУ, источник сигнала и выход. Со второй - конденсаторы, шунтирующие ОУ по питанию. Идти они должны как минимум двумя шинами (пусть и даже параллельно одна другой и совершенно не обязательно "толщиной с палец") и соединяться "звездой" в одной-единственной точке - как можно ближе к выводам конденсаторов выходного фильтра питания (поскольку питание - двуполярное, то неприемлема рекомендация свести эти шины на отрицательный вывод конденсатора, как это делается при однополярном питании). Пример такой разводки - на рисунке.

Попробуйте сначала это, а потом можно "вылизывать" схему и дальше, если не поможет. Но что-то мне подсказывает, что эффект должен быть.

Дальше, R2 обязательно должен быть не менее 1 кОм, а лучше 2 кОм - "стандартное" сопротивление нагрузки для большинства ОУ - гляньте этот параметр в даташите.