Nachbau preamp Vorverstärker
prreamp Vorverstärker
Der Operationsverstärker preamp hat die Funktion, die winzigen Tunnelströme im nA Bereich (Nanoampere) in eine vom DAC verwertbare Spannung umzuwandeln. Die Schaltung wurde auf Basis des Tunneling-Amp von jherkenhoff entwickelt.
Der preamp ist als Transimpedanzverstärker (engl. TIA) ausgeführt. Der preamp wird nah an der Prüfspitze montiert, um die Messleitung zur Prüfspitze möglichst kurz halten zu können und so die Störeinflüsse zu minimieren.
Zur Minimierung der Störeinflüsse verwendet das Layout Guarding
Eine Abschirmung schützt die empfindlichen Komponenten vor dem Netzbrumm.
Das KiCad Projekt liegt auf t LINK KICAD.]
Für die Fertigung des PCB werden die Layoutdaten im Github Folder 'Production' an einen Leiterplattenhersteller geschickt.
Zum Löten der SMD Bauteile die dringende Empfehlung:
- Dünnes Lötzinn verwenden (0,5 mm)
- Lötflussmittel
- Feine, präzise SMD Pinzette
- Lupe oder Mikroskop
- Hilfreich ist auch, das Platinchen mit einer Schlaufe aus Klebeband auf der Platinenunterseite auf einer Lötauflage zu fixieren
Ein schönes Youtube Video zum Thema SMD Löten: Youtube SMD Löten
Der Vorverstärker verwendet den Operationsverstärker AD7801. Er ist als Strom-Spannungswandler = Trans Impedanz Amplifier "TIA" beschaltet. Die Beschaltung stammt aus Christof Ermer TIA
Da winzige Tunnelströme im Nano Ampere Bereich gemessen werden, ist die Schaltung sehr empfindlich und muss nah an der Prüfspitze montiert werden.
Als Verbindung zwischen der Prüfspitze und dem TIA Eingang verwenden wir ein möglichst kurzes Stück dünnen Kupferlackdraht.
Twisted Pair, Potential Opamp + Eingang
Eine Abschirmung kann das Ergebnis verbessern, z.B. aus beschichteter Pappe der Verpackung von Dickmanns Schokoküssen.
Um parasitäre Kriechströme zu minimieren - die parasitären Ströme sollten ja nicht grösser sein als die winzigen zu messenden Tunnelströme - wird der empfindliche Eingang der OP (-IN) nicht auf die Platine gelötet, sonder steht in der Luft.
FOTO
OPEN LINK KI-CAD
OPEN BOM
