Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik CMOS Analog Schalter


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von Yoschka (Gast)


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Hallo!

Ich suche ein IC wie den SPST ADG701 mit +-10pA Leckstrom.
Aber ich hätte gerne noch weniger Leckstrom!

Ich fürchte mit dem ADG701 habe ich schon das Ende der Fahnenstange 
erreicht.

Oder hat jemand nen Tipp?

Relais sind zu groß.
Evtl. wäre MEMS eine Option?

MfG,
Yoschka

von Jens G. (jensig)


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von Yoschka (Gast)


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Hm, ich glaube ich muss einsehen, dass hier das Ende der Fahnenstange 
erreicht ist.

Die Schalter mit <10pA haben einen für mich zu hohen Innenwiderstand.
Bzw. passt der Aussteuerungsbereich nicht.

Auf anderen EDA Boards wird geraten bei unter 10pA auf diskrete FETs zu 
setzen.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Yoschka schrieb:
> Hm, ich glaube ich muss einsehen, dass hier das Ende der Fahnenstange
> erreicht ist.

Wenn man an DIESEM Punkt angelangt ist, sollte man seine Anforderungen 
hinterfragen... Wozu braucht man einen derart kleinen Leckstrom und 
zugleich einen kleinen Ron?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Wie muss man sich eine Platine vorstellen, deren Leckströme nochn weit 
unter diesen Werten liegen, damit der Chip Sinn macht?

Oder ist der Chip gar nicht zum Benutzen gedacht, sondern nur Nippes? 
:-)

von Andi B. (andi_b2)


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Yoschka schrieb:
> Auf anderen EDA Boards wird geraten bei unter 10pA auf diskrete FETs zu
> setzen.

Welche dann auch nicht so weit runter spezifiziert sind. Oder kennst du 
da welche?

Ich hätte gerne Transistoren und FETs welche garantiert kleiner 100nA 
haben auch noch bei 85°C. Bis jetzt bin ich nicht fündig geworden obwohl 
meine Anforderung 10.000 mal harmloser ist. Auch wenn manche 
Transistoren typisch in der pA Gegend liegen, kenne ich keinen 
Hersteller, der dir das garantiert. Vor allem auch weil das keiner in 
der Massenfertigung auch messen will - zu hohe Prüfzeiten/kosten.

von (º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)


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> welche garantiert kleiner 100nA haben

Schonmal SM103/SM104 (RFT) probiert?

Denen wuerde ich das glatt zutrauen, da echte MOS.
Haben aber leider ein Plastegehaeuse.

Die sollten allerdings beim Kauf noch die originale
Loetbruecke drin haben...

von Peter D. (peda)


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Yoschka schrieb:
> Die Schalter mit <10pA haben einen für mich zu hohen Innenwiderstand.
> Bzw. passt der Aussteuerungsbereich nicht.

Das passiert, wenn man sämtliche wichtigen Details geheim hält.

Für die meisten Probleme gibt es auch andere Lösungswege.
Z.B. könnte eine Schalteranordnung als T-Glied oder ein active guard die 
Sache entschärfen.
Nur "+-10pA" in den Raum zu werfen, reicht da aber bei weitem nicht an 
Information.
Wichtig ist vor allem, zu begründen, wie man auf diese Anforderungen 
gekommen ist. Ein Rechenfehler ist schnell passiert.

: Bearbeitet durch User
von Yoschka (Gast)


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Stefan S. schrieb:
> Yoschka schrieb:
>> Hm, ich glaube ich muss einsehen, dass hier das Ende der Fahnenstange
>> erreicht ist.
>
> Wenn man an DIESEM Punkt angelangt ist, sollte man seine Anforderungen
> hinterfragen... Wozu braucht man einen derart kleinen Leckstrom und
> zugleich einen kleinen Ron?

TIA mit Fotodiode.
Das Gain soll umschaltbar sein.
100k und 10M.
Bzgl. 100k brauche ich ein kleines Rdson. Ein Schalter mit 1k Rdson und 
1pA Leakage ist hier schon zu hochohmig(bzw. dessen Drift).
Bei 10M kriege ich Probleme mit den 10pA des ADG701.

von Peter D. (peda)


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Yoschka schrieb:
> TIA mit Fotodiode.
> Das Gain soll umschaltbar sein.
> 100k und 10M.

Wer zwingt Dich, an der absolut ungeeignetsten Stelle zu schalten?
Nimm nen 2. OPV und schalte dahinter um. Da geht der billigste 
Analogschalter.

von Christoph Z. (rayelec)


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> TIA mit Fotodiode.
> Das Gain soll umschaltbar sein.

Und warum machst du das nicht mindestens zweistufig? Damit sind dann 
alle (?) Probleme erschlagen und es wird von der Signalqualität 
(Rauschen) her vermutlich nicht mal schlechter, da du so die erste Stufe 
layouttechnisch optimieren kannst.

Ich habe vor Urzeiten selbst mal so ein Design (mit)gemacht. Rf war 22M 
in der 1. Stufe und die Gainumschaltung dann in der 2. Stufe.  Da waren 
zwei Hamamatsu S7510 Fotodioden drin mit einer Gesamtfläche von 132mm2!

: Bearbeitet durch User
von Yoschka (Gast)


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Die Anforderungen sind ähm, ziemlich blöd.

Die Basisverstärkung macht der TIA mit 100k, dann sollen mittels 
Schalter am TIA 3M1 wirken, 32fache Verstärkung.
Dahinter ist ein PGA oder ein Inv. Verstärker(Umschaltbar) mit v= 2 4 8 
16 32.
Mit 32*32 könnte ich dann bis zu 1024 fach verstärken.

Und das gibt wohl heftig Noise, wo man doch sagt möglichst viel in der 
ersten Stufe verstärken.
Also wollte ich möglichst viel im TIA verstärken können.
So bis 10M Ohm bekommt man noch gut driftarme(25ppm/°C) Widerstände.

von Lurchi (Gast)


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Die gezeigte 2 Stufenschaltung hat allerdings das höhere Rauschen des 
100 K Widerstandes. Das kann in einigen Fällen gehen, aber nicht immer.

Auch so kommt es darauf an wo man umschaltet und ggf. das Signal 
abgreift. Man kann z.B. das Signal direkt vom 100 K Widerstand 
abgreifen, so dass der On_widerstand praktisch nicht mehr stört (solange 
er unter 10 K bleibt). Der vom Leckstrom kritische Schalter sieht dann 
ggf. auch eine sehr kleine Spannung -  < 10 pA Leckstrom bei einer 
Spannung im mV Bereich sind schon nicht mehr so schwierig. Das kriegt 
man ggf. mit einem 74HC4053 und 2 guten Dioden hin.

Im Anhang eine Möglich Schaltung, gezeichnet mit JFETs als Schalter, 
geht aber auch mit CMOS (insbesondere J2-J5 dürften z.B. 2/3 eines 4053 
sein).

von Coulomb (Gast)


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Hi,
wie wäre es mit der alten Trickschaltung?

Grüße

von Coulomb (Gast)


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Hi,
Eingangsbezeichner vertauscht! Sorry.

von Christoph Z. (rayelec)


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> wie wäre es mit der alten Trickschaltung?

genau so sah unser Design vor 15 Jahren aus (zweite Stufe)! Das musste 
damals nicht extrem rauscharm sein, aber die Gesamtverstärkung über 4 
Stufen war astronomisch.

von Yoschka (Gast)


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Coulomb schrieb:
> Hi,
> wie wäre es mit der alten Trickschaltung?
>
> Grüße

Sehr interessant!
Der erste Widerstand wird also nicht kurz geschlossen, sondern es wird 
ihm einer parallel geschaltet.
Mal sehen was das bringt.

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