Guarding

Guarding ist eine Methode zum Minimieren von Störungen zwischen benachbarten Leiterbahnen. Der als TAI = Transimpedanz Wandler ausgeführte Operationsverstärker soll den winzigen Tunnelstrom im NanoAmpere Bereich in eine vom ADC messbare Spannung umwandeln. Dazu wird OP mit einer extremen Verstärkung (100 MEG Ohm in der Rückkopplung) betrieben. Bei diesen winzigen zu messenden Strömen haben ungewollte Kriechströme am empfindlichen IN- Eingang der OP so starke Einflüsse, dass das eigentlich zu messende Signal von der Störung überlagert wird.

Guarding verhindert Kriechströme, indem es die Umgebung der empfindlichen Leiterbahnen auf das selbe Potential setzt, wie die empfindlichen Leiterbahnen selbst. Ein Guard Ring um die empfindlichen Komponenten wird auf das Potential von IN+ gelegt. Da der OP mit Hilfe der Rückkopplung immer bestrebt ist, die Spannung zwichen IN+ und IN- immer auf 0 Volt zu regeln, kann bei 0 Volt Spannung auch kein Kriechstrom fliessen. Der sehr empfindliche IN- Eingang des Operationsverstärkers wird