Что использовать в качестве ключей?

metronom_1978 · 05.03.2011, 15:44

Здравствуйте

Есть схема измерения малых значений емкостей (единицы pF и менее), упрощенно показанная на рисунке.

Принцип ее работы в переносе заряда с измеряемой емкости Cx на измерительную емкость Cs. Замыканием ключа S1 заряжается конденсатор Cx. Далее ключ S1 размыкается и замыкается ключ S2, приводя к тому, что заряд с Сх частично переносится на конденсатор Cs увеличивая напряжения Vs. Далее ключ S2 размыкается и процесс повторяется n раз, после чего измеряется напряжение Vs. Зная Cs, Vs и n можно определить емкость Cx. Ключ S3 служит для разряда конденсатора Cs перед началом измерения.

Скорость переключения ключей от 10 до 100 kHz. Измерительная емкость Cs 0.1-1 nF. Питание 0-5В.

Собственно вопрос: что можно использовать в качестве ключей S1 и S2?
Или, если сформулировать по другому, как и чем изолировать друг от друга и от линий питания конденсаторы при переключении?

gsn · 05.03.2011, 15:54

S1,S2,S3 можно найти в 40ХХ серии, и/или 564кт3

II3II · 05.03.2011, 17:39

Думаю не стоит применять серию 4000 при 5 вольтовом питании-не очень хорошие параметры. Лучше использовать серию 74НС.

niXto · 05.03.2011, 18:16

Под измерение единиц пф не подходят ни 74 ни 40 - у них инъекция заряда в канал ВООБЩЕ не нормирована, реально - до тысяч пК...

Выбирайте среди TS5A (или TS3A для 3-В применений) у них инъекция меньше 10 пК
http://focus.ti.com/paramsearch/docs...ODE_STRY_PGE_T

gsn · 05.03.2011, 18:17

Сообщение от II3II

Думаю не стоит применять серию 4000

Почему?

Сообщение от metronom_1978

Скорость переключения ключей от 10 до 100 kHz.

Вполне, и даже более.

II3II · 05.03.2011, 18:26

Я понял что измерительная ёмкость 0,1-1 нанофарад?
А почему не стоит применять 4000 серию-да просто из тех соображений,что можно применить лучшее.Видимо вы просто забыли её упомянуть...(в смысле 74НС)

Владимир из Уфы · 05.03.2011, 18:31

Подсказка. В данной конкретной схеме два ключа можно объединить в один переключающий.

metronom_1978 · 05.03.2011, 18:39

Возможно, но боюсь переходные процессы при переключении будут вносить существенные искажения. Само переключение лучше разнести во времени как минимум на величину фронтов.

Alex9797 · 05.03.2011, 19:28

Сообщение от niXto

Под измерение единиц пф не подходят ни 74 ни 40 - у них инъекция заряда в канал ВООБЩЕ не нормирована, реально - до тысяч пК...

Выбирайте среди TS5A (или TS3A для 3-В применений) у них инъекция меньше 10 пК

Согласен на все 100%, и советую остальным обратить внимание, что 0,1...1 нанофарад - это измерительная емкость. А измеряемая на три порядка ниже -

Сообщение от metronom_1978

схема измерения малых значений емкостей (единицы pF и менее),

Это требует особого подхода. И скорость коммутации тут не решающий параметр. Требуется минимальное влияние коммутационной помехи. В старину для этого очень успешно применяли ключи из двух встречно включенных биполярных транзисторов, да еще и оба в инверсном включении. Если транзисторы подобраны с идентичными параметрами, то коммутационная помеха получалась очень маленькой. Потом появились транзисторные сборки, с двумя транзисторами на одном кристалле. Это было вообще идеально.
Чуть не забыл, управление такими ключами исключительно трансформаторное, чтобы паразитные емкости были минимальны.

Амако · 07.03.2011, 11:11

Выливаем в Черное море стакан кипятка и меряем повышение температуры.
Схема для измерений совершенно непригодна. Необходимо дорисовать парлельно S1,S2,S3 паразитные емкости ключей или прочих коммутирующих устройств, значение которых к томуже неизвестно.