以下电路是增益可调的有源电流电压转换器。

原理图

未显示：电路上电但未使用时，反相输入通过10K电阻保持为低电平。每当进行测量（包括IN悬空的校准测量）时，该电阻就会断开。

模拟开关和运算放大器上的电源为+/- 11.5V。典型的VOUT范围在-10V至+ 10V之间。

目的

该电路用于测量纳安级范围内的电流。输出上的几个mV很大。恒定偏移量并不是真正的问题，因为可以通过使用开路输入测量输出并将其减去后续测量值来轻松地校准它们。

每个板有6个或更多这些电路。

组件

所选的运算放大器具有非常小的（<10 pA）失调和偏置输入电流，以及非常小的失调电压（<1 mV）。这是AD8625AR。

SW1A和SW1B是同一CMOS开关（ADG1236）的不同极。它们一起切换以选择反馈电阻，该电阻确定转换器的增益。源极和漏极引脚上的最大泄漏电流为1 nA（开或关）。未显示的开关（用于通过10K电阻将反相输入保持为低电平）的性能类似。典型的泄漏电流非常小（<0.1nA）。

问题

我遇到的问题是，在某些批次的电路板上，这些电路中的某些（或全部）电路具有较大的失调，而这些失调在上电时会缓慢衰减。但是，大多数板卡始终稳定，偏移很小。

IN悬空的VOUT上的典型失调小于1 mV。在受灾的板上，失调可能高达120 mV。

当患难的电路板上电时，失调将缓慢地（几天后）稳定在〜5 mV。断开电源后，偏移量会再次累积，因此在关闭几天后重新打开电源时，它又变高了。

每个板上都有一堆这些电路。在第一批5个板中，所有这些板均受到影响。在下一批中，没有任何受影响。在最近一批中，每块板都有一个受影响的电路，但并不总是相同的。

在最坏的情况下，所有模拟开关的最大泄漏电流将为1.2nA，从而在最高增益设置下产生12mV的失调，因此我认为这不能解决我所看到的所有失调。

失调电压还能从哪里来？是否存在常见的电路板缺陷会导致这种现象？

这里有几个理论：

• 您的电源如何对称上升？
  如果一个电源线先于另一个电源线出现，则可能会在很短的时间内使运算放大器产生非零的输出电压。
• 您是否已实现了此类高阻抗所需的所有PCB布局实践？至少，您将需要在所有超高阻抗节点上使用保护环。
  National（Now TI）的LMC6082数据表很好地讨论了使板漏电流足够低而不造成问题的要求。

如@RocketSurgeon的答案所述，这可能无法解决介电渗透问题。
测试他的答案的一种好简单的方法是在一个坏的板上拆下其中一个盖帽，并将其反转。如果偏移量在另一个方向上发生翻转，则是电介质的渗透问题（因为帽中的持久性电荷将具有单一极性）。如果失调电压不变，则问题不在于电容器。

我看不到介电渗透性问题的一件事是为什么当电路断电时电荷似乎会返回，而当电路通电时电荷会消失。由于使电容器放电的元件连续地跨接在盖上（例如C1 || R2，C2 || R1），因此任何泄漏出盖的电流的贡献应为恒定值，并且不受供电电压的影响。

对我而言，唯一想到的是某处有吸湿性，并注入了偏置电流。给电路板供电时，它会变热，并随着时间的流逝驱除水分。关闭电路板，它开始吸收水分。

我要说的一句话是，我不明白为什么同时拥有SW1A和SW1B。您可以完全处置SW1B。只需将两个R / C对连接在一起，并连接到运算放大器的输出即可。当选择了一组电容/电阻时，另一组将缓慢放电。只要一端悬空（通过SW1A完成），另一端的电压就无关紧要。

理论1.浸泡。这是介电吸收作用。又名浸泡。能量来源是由电容器制造商的测试装置携带的电容器电荷。薄膜电容器在出厂前已经过高压测试，然后再充电并用裸露的引线存放。

在几个月的时间内，残余的吸收能量（不一定是电荷，但也可能是机械老化/干燥/沉淀）从介电层内部漂移到板上。速度可能非常慢，比如说聚丙烯的时间常数乘以千（完全放电需要几年）。

这种效果的研究很少。它只影响像塑料盖和TeraOhm运算放大器这样的极端电路。效果最好的报告是Nat Semi的Bob Pease在使用聚四氟乙烯和pA电流时完成的。

可以通过以下方式解决此问题：将未供电的电路暂时暴露于中等强度的伽玛辐射源几个小时，以驱散所有吸收的电荷，而无需与零件物理接触。

另一种方法是使用“较旧”的电容器，该电容器可存放几个月。比较好批次和不良批次的上限日期。我敢打赌，电容器越旧越好。

或者，在订购瓶盖时，要求在夏季期间将其存放在靠近打开的窗户的位置。或将组装好的未供电的电路板放在干燥的导电抗静电垫上，并加热到150°C持续一个小时（除非pA电路的清洁度禁止此类操作）。

理论2.热耦合感应电流。thremocouping电流可能是由于两种不同金属的结温差所致。要找到它，将板浸入搅拌的油浴中，然后将其与自由空气中的性能进行比较。