Ich habe einen Potentiostaten mit Einzelversorgung (3,3 V) entwickelt, der elektrochemische Reaktionen auslöst, den erzeugten elektrochemischen Strom über einen Transimpedanzverstärker (der verwendete Operationsverstärker war ADA4528) in eine Spannung umwandelt, die dann durch einen Sallen-Key-Tiefpassfilter läuft und an einen ADC-Pin auf einem mbed NXP LPC1768-Entwicklungsboard. Der ADC-Wert wird dann an einen PC gesendet und der Strom wird zurückberechnet und in Echtzeit auf einer grafischen Benutzeroberfläche angezeigt. Die Schaltung ähnelt in ihrer Funktion der im Kolorimeter CN-0363, das ebenfalls ADA4528 als Transimpedanzverstärker verwendet.
Die getesteten Rückkopplungswiderstände waren 16k, 160k, 1,6M und 16M. Ich habe den Stromgenerator Keithley 6221 verwendet, um die Funktion meiner Platine zu testen und Ströme anzulegen, die in den Spannungsausgangsbereich des Operationsverstärkers für die verschiedenen Widerstände fallen. Mein System ist bis zum Ende des jeweiligen Strombereichs sehr genau, danach beginne ich, den Gewinn zu verlieren. Es gibt keinen erkennbaren Fehler für 16k, aber für 160k und 1,6M begannen die Verstärkungen bei etwa 0,2 V und 0,4 V von der positiven Schiene abzufallen. Der 16M war mit fast 1 V von der Schiene am schlechtesten. Ich denke, der Verstärkungsverlust ist auf den begrenzten Ausgangshub des Operationsverstärkers zurückzuführen, wenn die internen Transistoren den Sättigungsbereich verlassen. Ich weiß jedoch nicht, warum verschiedene Rückkopplungswiderstände unterschiedliche Ausgangsschwingungen ergeben, insbesondere bei einem Rail-to-Rail-Operationsverstärker wie dem ADA4528.
Ich habe denselben 100-pF-Kondensator verwendet, um alle Widerstände zu kompensieren, was laut Berechnungen übermäßig überkompensiert ist (obwohl ich mit Gleichstrom arbeiten sollte, sollte dies also kein Problem sein?). Ich fand jedoch heraus, dass die Rückkopplungsverstärkung sehr genau wurde und der Ausgangshub nicht mehr auf 1 V von der Schiene beschränkt war, als ich einen 100-nF-Kondensator mit meinem 16-M-Widerstand kombinierte. Der Nebeneffekt war, dass es aufgrund einer signifikanten Zeitkonstante zu einer merklichen "Aufladung" kam.
Um zusammenzufassen:
Jede Hilfe ist willkommen! Danke!
Ich vermute, dass Ihrem Gleichstromsignal ein signifikantes Wechselstromsignal (oder Rauschen) überlagert ist, dessen Sie sich nicht bewusst sind. Die Kappe würde normalerweise diese AC-Effekte beseitigen. Wenn das Wechselstromsignal / Rauschen größer wird, klemmt es grundsätzlich gegen die Stromschienen, und hier sehen Sie scheinbar Nichtlinearitäten.
Versuchen Sie, die Ausgabe mit einem Oszilloskop zu betrachten, um dies zu bestätigen.