基于LMP7721的微电流测试电路方案（含原理图及参考资料）

简介：
本项目设计了一种基于LMP7721运算放大器的微电流测试电路，并提供了详细的电路原理图和相关技术文档，适用于高精度微电流测量需求。 微电流在探索、测试及研究领域具有广泛的应用价值，并被视为进入电子测试微观领域的关键工具。随着技术的进步，人类对微小电流世界的探究已经从皮安（pA）级扩展到飞安（fA），甚至达到了阿安（aA）。许多人认为构建一个1pA的测试装置是一项极具挑战性的任务。然而，本段落旨在说明通过适当的方法和传统而简单的成熟技术不仅可以有效地解决1pA级别的电流测量问题，还可以将测试精度提升至1fA以下，并进一步进入更为精细的阿安领域。 电路设计中采用了电池供电模式以及微功耗的设计理念。具体来说，使用9V电池并通过HT7150低压差低功耗三端稳压器将其转换为5V直流电，自消耗电流小于4uA；接着利用双运放的一半将这5V电压进一步分割成±2.5V的双电源模式，这部分电路的能耗低于22uA。通过电阻R3和R4从-2.5V中分压得到100mV的标准参考电压，并由另一个高阻值（如100G欧姆）的电阻R5提供测试所需的1pA标准电流源，这一部分电路消耗大约为5uA；随后利用双运放另一半构建经典负反馈I-V转换电路以实现微弱电流到电压信号的有效转化，这部分能耗约为16uA。该设计中主要采用了LMC6062AIN型或LMC6042AIN型运算放大器作为核心组件，前者典型偏置电流为10fA、输入失调电压为100μV且耗电32uA；后者则具有更优的偏置电流（仅为2fA）和更高的精度（输入失调电压为1kΩ），但功耗降低至20uA。此外，在电路中添加了R6作为保护电阻以防止因意外过压而导致运放损坏，而反馈网络由R7与C4组成，不仅用于抵消输入电容带来的影响、加快响应时间外还提供一定的时间常数。 综上所述，整个测试装置的总能耗低于47uA（若使用LMC6042AIN则进一步降至35uA），这意味着一节9V充电电池（容量为350mAh）可以持续供电超过7000小时或10,000小时。