とにかくバイアス電流の小さなOPアンプを教えて下さい。

質問

とにかくバイアス電流の小さなOPアンプを教えて下さい。

フェムトアンペアを切るような小さなバイアス電流の小さなOPアンプってあるのでしょうか？
世界一バイアス電流の小さなOPアンプがありましたら教えて下さい。

回答No.3

inara1 · ベストアンサー

＞微小電流源のすぐそばに電流検出器を置く必要がある
それができればベストです。
市販のピコアンメーターの同軸ケーブルはトライアキシャル（３軸）構造なのでケーブル内部の漏れ電流は極力小さくなっていますが、ケーブルを使わないに越したことはありません。市販のピコアンメーターの応答時間は数ms以上なので数kHzの変化の電流測定はできません。数kHzを超える電流測定をするのであればオペアンプを使った電流-電圧変換が良いですが、周波数帯域は帰還抵抗と入力容量（ケーブルの静電容量やセンサの静電容量を含む）とオペアンプの利得帯域幅で決まります。測定しようとしている電流の大きさ（最大）と測定精度（フルスケールの何％）はどれくらいですか。また信号源（センサ）は何でしょうか。

回答No.2

tadys

フェムトアンペアを切るようなオペアンプは知りませんがフェムトアンペアオーダーのものならあります。

下記ＵＲＬから
Amplifiers/Buffers/Comparators → Operational Amplifiers → Precision
と進んで
Search Panel の中の Max Input Bias Current タグを最小にセットしてください。
10fA程度のオペアンプは見つかります。
（直接型名を上げないのはバイアス以外の要求については分からない為）

お礼

ありがとうございます。

No1さんの回答についてなのですが、通常、微小電流を測りたい場合、
微小電流源のすぐそばに電流検出器を置く必要があるのではないのでしょうか？
市販のフェムトアンメーターなどを利用しようとすると、同軸ケーブルを伸ばして来てファラデーケージの中に持ってくる必要があるので、ノイズを広いやすくなり、また寄生容量もケーブルの長さ分増えるので、
微小電流検出は難しくなるように思うのですが・・・
それであれば、自分でOPアンプを使ってファラデーケージの中で回路を作った方がノイズ量が減るのではないかと思ったのですが。

それと市販のフェムトアンメーター或いはピコアンメーターって帯域はどれくらいですか？
数kHz以上の周波数の電流検出も可能なのでしょうか？

回答No.1

inara1

使ったことはありませんが、データシートに業界最小と書いてあるので、CMOS入力の LMP7721 [1] だと思います（室温での典型値は 3fA）。

ただし、CMOSオペアンプの入力バイアス電流は、温度が10℃上昇すると2倍になる（33℃の上昇で10倍になる）性質があるので、高温環境で使うと性能が生かせません（低温にするとバイアス電流は減りますが結露して漏れ電流が増えます）。LMP7721は一般のオペアンプとpin配置が違います（リーク電流低減のため）。

LMP7721 はバイアス電流は小さいですが、電流ノイズは必ずしも小さくないです（10fA/√Hz）。直流の微少電流測定ならバイアス電流の小さいオペアンプが適していますが、交流の微少電流測定なら、前の回答 [2] で紹介したFET入力のオペアンプのように、電流ノイズの小さいものが良いと思います。いずれにしても、pA以下の電流を正確に測定するのは、配線パターンや実装方法、環境管理を含めると非常に難しいと思います。過去の質問 [3] の回答にあるように、専用の測定器を使うのが良いと思います。

[1]　LMP7721データシート　http://www.national.com/JPN/ds/LM/LMP7721.pdf
[2]　OPアンプのバイアス電流に関して　http://sanwa.okwave.jp/qa5264567.html
[3]　fAオーダの電流の測定について　http://sanwa.okwave.jp/qa4750076.html