[問題] 請問關於PCB板的parasitic capacitance
大家好 以下有問題想請教版上的先進們
小弟最近想要作一套sensing circuit
以用來感測microfluid channel上 液體通過時電容值的變化
我的想法很簡單 就是單純用capacitive feedback amplifier
i.e. 將operational amplifier接成inverting架構
並把input以及feedback電阻 改成我的sensing以及reference capacitor
(兩個capacitor都製作在microfluid channel上面)
其中OP的輸入端為sensing capacitor 回授端為reference capacitor
如此input/output之間voltage的關係應為 Vo/Vi=-C(sense)/C(ref)
C(sense)=capacitance value of sensing capacitor (with fluid)
C(ref)=capacitance value of reference capacitor (without fluid)
經由阻抗分析儀量測結果 C(ref)=450fF
而C(sense)在通過純水/油酸之後分別為840fF/910fF
同時我的operational amplifier為opa129
一開始我拿之前實驗室留下來的電路板 拔掉一些element後將上述的capacitor焊上去
(實驗室的電路板為塑膠材質 是之前學長用AutoCAD畫好連線 請廠商將電線蝕刻完後
再自己把opa以及電阻電容等element焊上去)
然而 在opa輸出得到的波型卻是saturated的waveform
i.e. Vi=振幅為1V的square wave 但Vo卻衝到opa的supply voltage
與hspice模擬結果相差甚遠
(在hspice中我用verilog-a的behavior model模擬opa129)
我想原因不外乎是電路板上的parasitic capacitance
在此想請問各位先進 如果用Protel自行於Lab中蝕刻PCB
或是外包廠商代為製作 得到的PCB其parasitic capacitance大約為多少
有沒有可能壓到femto-farad左右?
同時能否請問各位先進 針對femto-farad等級的電容值量測有無類似經驗?
(小弟我有問過CIC的工程師 他們的approach都是用IC完成感測電路
在IC上最小能感測到的電容值為31fF 而對於我欲使用PCB實現電路的想法
他們認為可行性很低 尤其是針對這麼小的電容
此外小弟的電路過於simple 應該也不可能透過CIC前瞻性晶片下線
教育性晶片應該也別想了 而且老闆想要的是能夠速成的solution
如果要透過IC的話應該會被老闆打槍)
敘述有點冗長 甚感抱歉
小弟之前是做cell-based IC design 對PCB的特性毫無概念
還懇請板上先進們不吝指教
再次謝謝大家
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