请教电化学恒电位电路

2024-11-26 16:59

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？

2024-11-26 17:10

1111

2024-11-26 18:09

430777629 发表于 2024-11-26 17:10
1111

是不是自激振荡了

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

2024-11-26 23:24

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

2024-11-27 08:05

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

2024-11-27 09:15

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。

这个电路反馈环路串联两级OPA ，不自激都难。

**@zyj9490** · 2024-11-27 10:28

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

2024-11-27 10:29

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？

2024-11-27 10:49

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？

2024-11-27 11:00

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。

2024-11-27 11:35

本帖最后由玄德于 2024-11-27 11:47 编辑

有问题，自己删了。

2024-11-27 11:49

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

2024-11-27 13:23

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。

2024-11-27 13:24

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。

2024-11-27 14:04

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？

2024-11-27 14:59

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。

2024-11-27 15:31

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。

2024-11-27 15:32

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

2024-11-27 15:58

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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