Sujet : Conception et Optimisation d'un Amplificateur de Courant avec Commutation de Gain
Contexte :
Le projet vise à concevoir un amplificateur de courant pour une plage de mesure allant de 1pA à 10uA, avec deux gains fixes et switchables, alimenté en +/-15V. L'ampli opérationnel (AOP) Max9945 est sélectionné pour ses caractéristiques de précision, faible courant de polarisation et faible temps de commutation, adaptées aux hautes impédances et aux mesures critiques. Le système intègre également un optocoupleur à faible courant de fuite pour la commutation rapide.
Problèmes Rencontrés :
Capacités Parasites : Malgré la conception minutieuse du PCB et l'utilisation d'anneaux de garde, des capacités parasites perturbent les mesures et augmentent le temps de commutation, notamment lors du passage du gain de 10M à 1G.
Mesures de Faibles Courants : Des difficultés persistent dans la précision des mesures de faibles courants. Une meilleure résolution est recherchée, nécessitant l'intégration d'un ADC externe de 16 bits. Objectifs :
Optimisation du Temps de Commutation : Réduire les capacités parasites et optimiser la conception du PCB pour minimiser le temps de commutation lors du passage entre les gains de 10M et 1G, tout en respectant une tolérance de 5ms.
Amélioration de la Résolution : Intégrer un ADC externe de 16 bits pour une mesure plus précise des faibles courants, en garantissant la compatibilité avec la carte Arduino Uno utilisée pour piloter le relais.
Défis Techniques :
Réduction des capacités parasites sans compromettre la robustesse du système.
Intégration transparente de l'ADC externe avec la carte Arduino Uno.
Maintien de la précision et de la rapidité de commutation tout en minimisant la consommation de courant. Attentes :
La solution recherchée doit permettre une commutation rapide et précise entre les gains de l'amplificateur de courant, tout en assurant une mesure précise des faibles courants. Une approche innovante et rigoureuse est requise pour surmonter les défis techniques identifiés.
Oui pas trop même si j'utilise une carte Arduino pour piloter le relais avec une hystérésis. Le problème que je pose ici est plus d'ordre général en électronique. Toute aide serait la bienvenue dans ce sujet. Et merci pour le datsheet...
De connaitre les propriétés électrique des matériaux. Je m'explique, en polarisant une échantillon de matériau, on peut connaitre ses propriété électrique, thermique et la résistance de ce dernier.
OK, mais à mon avis ton sujet est trop pointu pour beaucoup (moi y compris), et puis pour l'instant, c'est de la littérature que tu nous présente, tu as sûrement déja commencé une approche plus réaliste (schéma, choix de composants, etc...)
Ou tu attend de ce forum qu'il te fasse des propositions dignes de:
Le lien, ce n'était pas pour pointer vers la datasheet mais plutôt pour que tu vois sur la droite de la page le lien "Ask A Question".
Il y a aussi l'"Engineer Zone" dédié à ce circuit.
Ce forum est un forum d'entraide sur l'utilisation des microcontrôleurs.
Le partage des compétences est bijectif : on reçoit et on donne selon ses capacités.
Bien sûr, on ne peut pas faire l'impasse sur l'électronique, mais ce n'est pas le sujet principal et surtout le niveau électronique est assez basique.
La grande majorité des membres les plus actifs sont dans l'optique du partage de connaissances et de l'open source.
En général, ils ne participent pas à des projets destinés à être commercialisés.
Pour trouver les compétences pour des projets commerciaux, il y a l'intérim et les sociétés de service.
Je me pose des questions sur le vrai but de ton sujet, d'autant que le style employé pour exposer le sujet est très professionnel.
Plus d'informations qui répondent à ces interrogations est, en ce qui me concerne, indispensable,
Cette demande de précisions qui me paraissent indispensables faites, passons au corps du sujet.
il n'y a pas de notion de bande passante du signal à mesurer, le signal est continu.
J'ai juste ou faux ?
En quoi le temps de commutation est important ?
Circuit imprimé, schéma électrique.
Si tu ne montres aucune réalisation, il sera difficile de donner un avis.
Ce que je peux dire en tant qu'ancien utilisateur de transimpédance en très hautes fréquences :
Les anneaux de garde : c'est beau la théorie, mais la mise œuvre est parfois très délicate.
Notion importante et utile, mais à manipuler avec des pincettes.
La capacité parasite sur l'entrée à principalement un effet sur la bande passante et sur le bruit.
Dans ton cas, si le signal est bien continu, il n'y aura que l'influence sur le bruit.
Il faut éviter tout plan de masse sous le circuit d'entrée du transimpédance même en couche verso et attention au boîtier métallique.
La proximité de la masse doit être maitrisée et surtout bien constante => il faut un emballage métallique et qu'il soit parfaitement défini pour que le transimpédance soit indépendant de l'environnement.
J'ai vu des réalisations qui semblaient fonctionner parfaitement le circuit imprimé en l'air sur la table et qui se révélaient incontrôlables une fois le circuit imprimé dans son boîtier métal.
La solution sera le résultat d'un compromis, rien ne remplace les essais, suivis par des analyses des résultats, suivi par l'établissement d'hypothèses sur les origines des défauts constatés, suivi par d'autres essais, suivi par d'autres analyses et suivi par d'autres essais.........
Il ne faut pas croire que des personnes qui sont à 100 km de ton labo vont te donner une recette miracle.
Il y a des actions qui ne peuvent se faire que sur place et des enchainements d'actions qui sont imprévisibles parce qu'ils dépendent des constatations à l'instant t.
La démarche conseillée par @fdufnews est la première à effectuer.
S'il existe une représentation d'Analog Devices en France ou en Europe, n'hésite pas à les contacter directement.
Il n'y a pas que les datasheets à consulter, il y a les notes d'application (AN = Application Notes) qui sont plus importantes que les datasheets.
Merci d'avoir pris le temps répondre à ma demande.
Pour vous répondre :
1- Le projet est un projet académique entre plusieurs spécialité GEII et SGM(matériaux) donc à but non lucratif.
2- Si je suis venu ici c'est pour apprendre davantage et partager du peu que je connais en électronique vue que je suis toujours étudiant.
3- Un temps de commutation faible nous permet d'avoir une mesure plus homogène sur l'échantillon
4- Ci joint le schéma
