写在前面：
仪器测试综合实力。高精度仪器的电路设计有很多值得参考的地方。它可能涉及信号调节、电源设计、高速电路设计、一些嵌入式或逻辑编程，甚至一些精妙的算法。
掌握和学习一些模块对其他项目的迁移应用非常有帮助。我也非常喜欢研究路飞仪表电路的设计，并有一些相关经验。我还与您分享了一些开源示波器、电桥和电源方案。
本系列，我们来谈谈六位半万用表电路的设计，主要参考德的34401a和乐老师的JOY6.网上一些高手老师的资料。一起研究相关电路，看看电压、电流、电阻等参数是如何高精度收集的。本文涉及的知识点很多，很多东西不能详细介绍或展开。你可以根据我说的信息和你自己的实际情况来参考和学习。这个系列希望能起到抛砖引玉的作用！
如果您有任何问题，可以随时添加我的微信Yiludaifei(谐音一路带飞)。
图 路飞的一些仪表类项目
本文主要讨论保护。这里我们主要提到两种:浪涌保护和钳位保护。当然，我会在最后提到保护环。这三个部分是主框架。
** 浪涌保护：**
** 主要是防雷。****雷击浪涌时，能量迅速大容量释放，保险丝完全保护被烧毁**。
六位半万用表输入前级必须提供有效的高能量涌浪保护。常见的保护元件有以下几种
可以看出，最好的保护装置是气体放电管，通过电流大，漏电流小，非常适合前端保护，因为10KΩ (不高)每1000源阻抗pA泄漏电流会产生1uV因此，整个输入电路的泄漏电流必须很小。在HP气体放电管串联压敏电阻也用于34401的电路图ESD保护，还用spark gap。
Microchip 的EMC本文详细介绍了一些保护电路的设计和选择。发送关键字需要详细和深入的了解EMC01到后台。
** 钳位保护：**
漏电流是PN当电压反偏置时，通过二极管的电流。容易造成测量误差。
上图为简单的钳位保护电路。原理是什么？
钳位原理:看一张图，我就不多解释了:正反向高压有限，保证运输输入范围可接受。
钳位的管子可以有如下选择：
小信号二极管：1N3595 等 nA 级（125V 反向电压，其实是±20V 环境较小)。
JFET：当二极管用pA 级（参见2N4117A 的DataSheet 电流和反向耐压性低，参考文献)。
低漏电流二极管：PAD1 pA 级；
低漏电流二极管：BAV199 pA 级；
小信号三极管：BE 结 pA 级（lymex 实测S9014）
简单的钳位电路会使二极管处于高反偏压，导致漏电流大，造成明显误差。解决方案是使二极管在合法输入范围内处于零偏压（如下图所示），这类似于弱电流检测Guard 保护。
上述电路，带电位的钳位电路，在合法输入范围内几乎没有泄漏电流，巧妙地使二极管零偏差，泄漏电流较小。当然，这个电路的其他部分是什么功能？如果您感兴趣，您可以在小组中进行沟通，我将在以后的笔记源文件中分享。这里没有太多的描述。你只需要理解零偏差的想法。
基于类似的想法，我们来看看34401 电流保护部分。
整流桥CR100 保护分流电阻两端的电压不大于 2*0.7 = 1.4V ，在正常情况下由于跟随器
U110-A整流桥的、4的作用 与AMPS 所以没有正电流(仅为U110-A 的IB），相比低档DMM 只有正反并联二极管保护的电路精度更高。
当然，感兴趣的人也可以自己pspice模拟，这是真的。会发现十几个漏电流。pA,不加这个东西，用常用元件漏电流nA等级，差一个量级！
在这里，基本上完成了两种保护方法。因为涉及到一些保护环，我以前做过微电流采集，pA,uA,nA等等，也使用类似的技术，这里与您分享保护环的相关知识，作为一顿饭。更详细的漏电流和保护环知识可以找到我的笔记印刷电路板漏电流和保护环设计。
放大微电流时，需要在输入端添加屏蔽环（guard ring）(又称保护环)
使同相端和反相端等电位，防止同相端通过电路板流向反相端产生的漏电流。
保护环应接收尽可能低的阻抗点，即由低阻抗源驱动。这是针对环外的。如果外界对保护环有漏电流，电流更容易通过低阻抗源导走，而不会过度影响环的电位。如下图所示，它是AD公司推荐的两种连接方法是反相放大形式的连接方法。由于同相端接地，其阻抗为0，因此保护环绕反相端并接收同相端；后者是同相放大形式的连接方式。同相端的阻抗非常大，因此最好保护环境，保护同相端并接收反相端。上图是保护环的画法，注意环的走线要短。
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