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[电路/定理]

请教电化学恒电位电路

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430777629|  楼主 | 2024-11-26 16:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 430777629 于 2024-12-2 20:21 编辑

如下图是我参照文献设计的恒电位电路,按照文献分析 :参比电极RE接电压跟随器A,由于运算放大器的高输入阻抗特性,流经 RE 的电流接近于零,这避免了极化电流流经 RE,确保参比电极电位稳定。后又接电阻R1输出,与DAC输出的扫描电压并联接到运放B的负端输入,由于运放的“虚断虚短”特性,可得
V_RE=-V_DAC_out ,工作电极WE接运放C的负端,正端接地,则WE上的电位为0,故 V=V_WE−V_RE=0−V_RE=V_DAC_out
但是我在使用等效电路对该电路进行仿真时,改变Rfw的值,参比电极和工作电极之间的电势不是恒定的,而是变化的,而且整个电路也不像上述公式分析的一样,请问应该如何解释?


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430777629|  楼主 | 2024-11-26 17:10 | 显示全部楼层
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xch| | 2024-11-26 18:09 | 显示全部楼层

是不是自激振荡了

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xch| | 2024-11-26 18:42 | 显示全部楼层
875786745a5c72527b.png 一般用这样电路。DAC也可用来产生参考电压。输出接差分ADC

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430777629 打赏了 10.00 元 2024-11-27
理由:很认真专业

430777629|  楼主 | 2024-11-26 23:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 430777629 于 2024-12-2 20:20 编辑
xch 发表于 2024-11-26 18:09
是不是自激振荡了

这是我的仿真图,请问如何判断是否自激振荡

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qinlu123| | 2024-11-27 08:05 | 显示全部楼层
电化学这玩意不用纠结,按照推荐电路来做就行反正又不准

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xch| | 2024-11-27 09:15 | 显示全部楼层
430777629 发表于 2024-11-26 23:24
这是我的仿真图,请问如何判断是否自激振荡

看不清。
615286746727de4d7a.png 这个电路反馈环路串联两级OPA ,不自激都难。

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430777629|  楼主 | 2024-11-27 10:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 430777629 于 2024-12-2 20:21 编辑
xch 发表于 2024-11-27 09:15
看不清。
这个电路反馈环路串联两级OPA ,不自激都难。

因为我看到很多论文都是搭建这样的电路,参考论文进行的仿真,但是同样的电路却无法达到相应的效果

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430777629 2024-11-27 11:58 回复TA
@zyj9490 :确实是这样 
zyj9490 2024-11-27 11:29 回复TA
基准输入电压必须是负电压,才能形成闭环,但这样电路跟实际电路应用相差很大。 
430777629|  楼主 | 2024-11-27 10:29 | 显示全部楼层
xch 发表于 2024-11-27 09:15
看不清。
这个电路反馈环路串联两级OPA ,不自激都难。

请问能在此基础上修改吗?

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430777629|  楼主 | 2024-11-27 10:49 | 显示全部楼层
xch 发表于 2024-11-26 18:42
一般用这样电路。DAC也可用来产生参考电压。输出接差分ADC

请问为什么ADCm这里是2倍的参考电压呢?不是需要DAC产生一定的信号源作用在这个电路上,确保参比电极和工作电极的电势差恒定,再测量流过工作电极的电流大小吗?DAC应该连在哪里?这个电路应该怎么分析呢?
1642267468899749ad.jpg

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zyj9490| | 2024-11-27 11:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 zyj9490 于 2024-11-27 11:35 编辑
430777629 发表于 2024-11-27 10:28
因为我看到很多论文都是搭建这样的电路,参考论文进行的仿真,但是同样的电路却无法达到相应的效果
...

单极电源OP,要求输出负的反馈电压可能吗?导至失环。改成同相误差放大器即可,即可输入正基准电压。

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玄德| | 2024-11-27 11:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 玄德 于 2024-11-27 11:47 编辑


有问题,自己删了。



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430777629|  楼主 | 2024-11-27 11:49 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2024-11-27 11:00
单极电源OP,要求输出负的反馈电压可能吗?导至失环。改成同相误差放大器即可,即可输入正基准电压。 ...

请问具体应该怎么改?不是很明白

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zyj9490| | 2024-11-27 13:23 | 显示全部楼层
430777629 发表于 2024-11-27 11:49
请问具体应该怎么改?不是很明白

相对WE电极,需要输出的正电压还是负电压,也就是还原反应还是氧化反应在WE电极上,如氧化反应,CE要输出是负电压,还原反应是正电压。

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zyj9490| | 2024-11-27 13:24 | 显示全部楼层
430777629 发表于 2024-11-27 11:49
请问具体应该怎么改?不是很明白

基准电压输入到同相端。

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430777629|  楼主 | 2024-11-27 14:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 430777629 于 2024-12-2 20:21 编辑
zyj9490 发表于 2024-11-27 13:24
基准电压输入到同相端。

请问是这样吗?1、修改之后参比电极的电势确实是DAC输出的电势,但是相当于运放U2A左边这半部分是没有电流流过的吗,电流只在工作电极和对电极之间流动?2、为什么改变R5的值(模拟反应过程中的变化),参比电极和工作电极的电势差不是恒定的呢?按道理恒电位电路不就是要保持电势差恒定吗?

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zyj9490 2024-11-27 15:02 回复TA
U3A没有负反馈,因为输出不了负电平,因此反相端电平不虚短。 
zyj9490| | 2024-11-27 14:59 | 显示全部楼层
430777629 发表于 2024-11-27 14:04
请问是这样吗?1、修改之后参比电极的电势确实是DAC输出的电势,但是相当于运放U2A左边这半部分是没有电 ...

U3A出不了负电压啊,要正负电源。

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zyj9490| | 2024-11-27 15:31 | 显示全部楼层
430777629 发表于 2024-11-27 14:04
请问是这样吗?1、修改之后参比电极的电势确实是DAC输出的电势,但是相当于运放U2A左边这半部分是没有电 ...

如果IV电路不变,不改变供电方式,只能把同相端拉高电平,到U3A最大电流时输出是0的电平。同时也要提高基准电压,从而保持参比电极与工作电极的电压差不变。

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430777629 打赏了 10.00 元 2024-11-27
理由:电化学之神!

430777629|  楼主 | 2024-11-27 15:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 430777629 于 2024-12-2 20:22 编辑
zyj9490 发表于 2024-11-27 14:59
U3A出不了负电压啊,要正负电源。

我给他了一个双电源之后现在好了,但是我还想问一下这个阻值一定要大于1kΩ吗?因为我只有在大于1kΩ的时候改变才能达到我的要求

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zyj9490| | 2024-11-27 15:58 | 显示全部楼层
430777629 发表于 2024-11-27 15:32
我给他了一个双电源之后现在好了,但是我还想问一下这个阻值一定要大于1kΩ吗?因为我只有在大于1kΩ的时 ...

U3A的输出动态范围不够,包和了吧?低电阻时电流大,表示输出电压也大。指的是偏负电源轨,当R5是1K时,电流为2MA,流过R2,理论上输出电压为-4V,已远远超出OP的输出动态范围,认定是RR OP。降低R2的值。

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