連載現場センサ計測からアクチュエータ駆動まで仕込み！研究室で役に立つ！ OP アンプ応用回路集第 3 回 1 p ∼ 33 μA，8 段レンジ切り換え！微小電流−電圧変換回路光センサと A−D コンバータをインターフェース松井邦彦 IC2 MAX328（マキシム） 1n （33μAレンジ） S 4 1 330k 1n 1n GND （3.3μAレンジ） S 6 3 3.3M −V （1μAレンジ） S 7 4 10M 33p 330M （30nAレンジ） S 10 7 1G （10nAレンジ） S 9 8 3.3p IN （電流入力） D1 A2 −15V 1k 1 1k A0 16 1k A1 15 1k A2 ガード・ 100Ω 6 リングへ I C3a ＋ 8 − （オプション） 2 3 − ＋電流レンジ選択ディジタル回路へ 10k×3 D 8 アナログ出力（−10∼＋10V） 6 8 I C1a OPA129U テキサス・インスツルメンツ本稿では pA や nA レベルの微小電流を数 V の電圧に変換する電流−電圧変換アンプを紹介します． 3 2 ＋15V 0.1μ 7 ＋15V 0.1μ 7 I C1b I C3b 5 OPアンプのよくある配置と違って5ピンが V − ＋5V 漏れ電流が小さいマルチプレクサI C 漏れ電流が小さいダイオード 0.1μ −15V 5 0.1μ −15V 図 1 pA レベルから最大 33 μA まで！測定レンジ 8 段切り換え付きの微小電流−電圧変換回路微小電流の回路は，部品選択や基板パターンまで，いろいろなところに 154 A1 2 D2 BAV45 セントラル・セミコンダクター ×2 注意が必要 EN 3 （100nAレンジ） S 11 6 100M 10p 最小でpAオーダの電流値 14 0.1μ A0 （330nAレンジ） S 12 5 33M ＋15V 13 0.1μ （10μAレンジ） S 5 2 1M 330p 100p ＋V Kunihiko Matsui センサの中には，電流を出力するタイプがあります．代表例は，フォトダイオードや光電子増倍管などの光センサです．高感度な光センサを作るには，とても微小な電流を扱う必要があります．ところが，光が強くなると電流は桁違いに大きくなります．そこで，レンジ切り換え機能を設けてあると，とても使いやすくなります．レンジ切り換えには，マイコンから制御ができる信号切り換え IC，マルチプレクサを使います．ここで紹介する回路は，MOSFET のゲート電流 2016 年 1 月号