随着现代科学技术,尤其是信息技术的飞速发展与进步,人们对于高精度的微弱电流信号检测提出了更高的要求。微弱电流信号检测在半导体检测,生物医学、光谱分析等领域都存在着广泛都应用。在有效的抑制内部和外部噪声的前提下,将微弱的电流信号进行放大调理,成为能被后续电路能够处理的信号,是微弱电流检测中的重要部分。本文介绍了经典的微弱电流检测的方法,着重对电阻负反馈放大法的基本原理和电路噪声来源进行了阐述与分析,计算了电阻负反馈放大法的电流分辨率。通过分析计算,得出结论:电阻负反馈法的微弱电流放大方案存在着固有的缺陷,很难达到我们需要的电流分辨率。之后,对电容负反馈电路的基本原理进行了介绍,分析了电容负反馈的电流放大方案的噪声来源,计算了该方案的电流分辨率。最后,在电容负反馈电路的基础上,采用电荷积分器对电流进行放大。为了抑制运算放大器的失调与低频噪声,引入了相关双采样电路。为了减少开关的电荷注入和时钟馈通效应对电路的电路的负面影响,抑制电源电压波动(通过电源耦合)引起的输出波动,采用了伪差分结构电荷积分器电路。对本文所采用的微弱电流放大调理前端电路进行了详细的噪声分析,计算了电路的电流分辨率,以便更好的进行具体的电路设计与参数调整。微弱电流放大调理前端电路主要的电路结构为电荷积分器,电荷积分器中运算放大器的性能至关重要,需要较高的开环增益和较宽的输入共模范围。在分析比较不同结构的运算放大器的基础上,采用了增益自举折叠式共源共栅运算放大器,同时,采用了源极退化技术来稀释运算放大器的噪声。另外,为了平衡伪差分结构而引入的哑电容会与输入电容产生失配。运算放大器输入端会产生共模波动,该波动会经过共模-差模变换导致结果的误差。为了抑制这一误差的产生,设计了一个三输入跨导放大器作为电路的输入共模反馈。并且,采用相关双采样技术的电荷积分器的有效输出体现为离散形式,不利于后续的信号读出、模数转换和数字处理。因此,我们在电荷积分器的后端加上一对差分的保持电容C_H,将放大器的输出转换为连续的信号。前仿真结果表明,整体电路的等效输入电流噪声在10Hz时为0.063p A/√Hz,电路采用SMIC 180nm CMOS工艺进行设计和仿真,仿真结果表明,本电路可以满足p A级微弱电流检测的要求。