Это не значит, что элементы с активной защитой не следует очи-Шать. - Ярцж. ред.

И все это усугубляется тем, что токи утечки по своей при-)роде нестабильны, поскольку их носителями выступают как электроны, так и медленные ионы. Каждое изменение в электростатическом поле (после включения, подачи на вход синфазного возбуждения и возбуждения выхода) вызывает медленное перераспределение ионов, которое сопровождается длительными (вплоть до нескольких часов) перераспределениями зарядов.

Несущей средой для токов утечки является электролитический слой на поверхности элементов, возникающий от отпечатков пальцев, конденсированных naipoB и остатков канифоли; проводимость вызывает также адсорбция влаги или росы. Наибольшую опасность представляет адсорбированная или даже абсорбированная вода.

Трудности, связанные с поверхностной утечкой, можно предотвратить двумя методами. Если конструктивные части и элементы не могут быть защищены активно (см. ниже второй метод), то они должны быть чистыми и сухими. Это относится к переключателям, высокоомным резисторам, герконам, реле и конденсаторам. Лучше всего не трогать покупные элементы и не дышать на них, а сразу впаять их в схему. Высокоомные резисторы в стеклянной оболочке обрабатываются водоотталкивающим силиконовым лаком, и поэтому они не столь чувствительны к влаге. Если во время работы неизбежна чистка, то рекомендуется протереть части схемы хлопчатобумажной тряпкой, смоченной очень чистым метанолом, и просушить их в течение нескольких часов.

Второй способ пассивной защиты поясним на примере. На рис. 11.28, а, показано как внешние токи утечки /аь /02, hi поступают в операционную схему преобразователя ток - напряжение. Только первый из них вреден, так как он проявляется как ложный входной ток смещения операционного усилителя. Чаще всего он идет по поверхности печатной платы. Простым способом избавиться от него является установка критичного узла входа на хороший изолятор.

Лучшим изолятором является вакуум, а несколько более практичной альтернативой - воздух. Таким образом, первая возможность состоит в том, чтобы изогнуть входной вывод операционного усилителя, подняв его над печатной платой, и использовать его как несущую опору для припайки как резистора обратной связи, так и входного сигнального проводника. Другим вариантом может быть широкое отверстие на печатной .плате, через которое пропускается критичный входной вывод

так, чтобы он не касался платы, и элементы припаиваются к нему с другой стороны платы.

Этот способ вряд ли отвечает требованиям массового производства. Лучше впрессовать в печатную плату тефлоновый изолятор с контактом для пайки (рис. 11.28,6).

Резистор обратной связи

Вывод инвертирующего входа 0V

Окно в печатной плате

Золоченый латунный контакт

Тефлон

Рис. 11.28. Места поступления токов утечки в схему преобразователя ток-напряжение (а) и способы пассивной защиты от них {б).

Способы, показанные на рис. 11.28, все еше основываются на пассивном подходе. Второй метод, охранное экранирование, более элегантен. Особым случаем является охранное экранирование заземлением, который мы объясним с помошью рис. 11.29.

Критичная точка на печатной плате, где сходятся все три вывода, окружена с обеих сторон платы заземленным кольцом, образованным из нет1равленой медной фольги. Внешние поверхностные токи утечки, направляюшиеся к критичной внугренней точке, перехватываются этим кольцом и направляются в землю. Изоляция между внутренней точкой и кольцом получает возму-шение лишь в виде небольшого напряжения, равного входному напряжению сдвига операционного усилителя Есдв. Даже тогда, когда поверхность находится в плохом состоянии, наведенный -TOfr невелик: предположим.-что-поверхность-цмсет низкое-ео

противление 1 ГОм, а входное нацряжение сдвига равно 100 мкВ; в этом случае ток утечки составит всего 0,1 пА.

По аналогичной причине хорошо заземлить и металлический корпус операционного усилителя, если для этого есть подходя-

Защитное кольцо

Рис: 11.29. Защитное экранирование при помощи заземления.

Э - заземление металлического корпуса ОУ (у обычных операционных усилителей не

делается).

ЮнОм

10 ГОм

Рис. 11.30. Активное защитное экранирование повторителя напряжения (а), неинвертирующего усилителя (б) и симметричного преобразователя ток-

напряжение (е).

щий вывод. Заземленная защитная оплетка сигнального коаксиального кабеля осуществляет аналогичную охранительную функцию.

Поверхностное охранное экранирование не исключает больших внутренних утечек пластмасс, армированных стекловолокном. Если они существенны, то охранное экранирование следует сочетать с установкой тефлоновых и стеклянных проходных (или опорных) изоляторов.

На рис. 11.30 показано применение метода охранного экра-нирования в других случаях. Повторитель напряжения (а) под-