[实用新型]一种纳安级微弱电流检测电路

说明书

本实用新型提供一种纳安级微弱电流检测电路，包括纳安级电流‑电压(I‑V)转换电路及其连接的多级电压放大电路；其中纳安级I‑V转换电路中运算放大器(运放)芯片IC1的同相输入端接地，反相输入端接入待测纳安级微弱电流信号，输出端连接多级电压放大电路并通过电阻R1反向连接自身的反相输入端；多级电压放大电路中反相比例电压放大电路的运放芯片IC2的同相输入端接地，反相输入端连接IC1的输出端，IC2的输出端连接同相比例电压放大电路的输入端并通过电阻R3反向连接自身的反相输入端。其电路的噪声小、响应时间短，信号处理快。

技术领域

本实用新型涉及电流信号检测技术领域，尤其涉及一种纳安(nA)级微弱电流检测电路。

背景技术

近年来，微弱电流检测技术在医疗领域、测量技术领域、信号处理领域、电路设计领域等专业的技术方面都得到了广泛的采用，而且在一定程度上促进了相关专业技术领域例如医学、物理学、化学、电化学、生物医学等的蓬勃发展，这些学科领域都因为微弱电流信号检测技术的巨大进步而迸发出新的活力。

微弱电流信号检测技术是一门注重降低噪声对检测信号的影响、增大信噪比的科学技术，而这门技术就是利用电子电路和信号测量方法来从众多无效信号里面找到有效的微弱电流信号。在检测微弱电流信号的时候，由于微弱电流难以直接检测，所以一般都是将微弱电流信号转换成其它更容易测量的信号，这样就可以通过容易测量的信号来反推微弱电流信号的强弱。

已有的微弱电流检测方法将待测微弱电流信号经过电路转变成频率信号。此方法需要知道微弱电流对应的频率，噪声大、响应时间长，导致信号无法快速处理。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种纳安(nA)级微弱电流检测电路，能克服现有微弱电流检测方法存在的问题，且噪声小、响应时间快，能实现信号的快速处理。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种nA级微弱电流检测电路，包括nA级电流-电压(I-V)转换电路及其连接的多级电压放大电路；其中，

所述nA级I-V转换电路包括第一运算放大器IC1和第一反馈电阻R1；其中，所述第一运算放大器IC1的同相输入端接地，反相输入端接入待测nA级微弱电流信号，输出端连接所述多级电压放大电路的输入端并还通过所述第一反馈电阻R1反向连接自身的反相输入端；

所述多级电压放大电路包括依序连接的反相比例电压放大电路和同相比例电压放大电路；其中，

所述反相比例电压放大电路包括第二运算放大器IC2和第二反馈电阻R3；所述第二运算放大器IC2的同相输入端通过第一分压电阻R4接地，反相输入端连接所述nA级I-V转换电路中第一运算放大器IC1的输出端，所述第二运算放大器IC2的输出端通过电阻R2连接所述同相比例电压放大电路的输入端并还通过所述第二反馈电阻R3反向连接自身的反相输入端；

所述同相比例电压放大电路包括第三运算放大器IC3和第三反馈电阻R7；所述第三运算放大器IC3的同相输入端连接所述反相比例电压放大电路中第二运算放大器IC2的输出端，反相输入端通过第二分压电阻R6接地，所述第三运算放大器IC3的输出端形成为电压信号的输出端并还通过所述第三反馈电阻R7反向连接自身的反相输入端。

其中，所述第一运算放大器IC1、所述第二运算放大器IC2和所述第三运算放大器IC3的结构相同，均为AD8603型运算放大器。

其中，所述反相比例电压放大电路和所述同相比例电压放大电路的放大倍数均为10倍。

其中，所述第一反馈电阻R1＝20MΩ。

本实用新型具有如下优势：