Construcción de un VCCS con amplificador de instrumentación AD8220

Esta pregunta es para ayudarme con mi trabajo en la construcción de un VCCS para la señal de excitación de una configuración de medición de tomografía de impedancia eléctrica para usar con EIDORS. Solo tengo conocimientos básicos en ingeniería eléctrica ya que soy estudiante de informática.

Estoy tratando de construir un sistema similar al descrito en este documento para mi sistema de tomografía de impedancia eléctrica (EIT). En particular, tomé esta Figura del documento como referencia para construir mi sistema de prueba:

Sistema EIT por Yang Zhang, Robert Xiao, Chris Harrison

Estoy generando una señal de excitación sinusoidal (10kHz-100kHz) con el generador de forma de onda AD5930 DDS que tiene una salida de corriente de escala completa de 3-4 mA y 0,56 V de pico a pico.

Quiero construir un VCCS basado en AD8220 para generar la señal de excitación EIT. Sin embargo, no sé cómo construir un VCCS, especialmente con el amplificador de instrumentación AD8220, y esperaba que alguien pudiera ayudarme con eso.

La corriente alterna constante debe ser inferior a 1 mA, por ejemplo, alrededor de 100 uA pp sería suficiente.

Lo que he intentado hasta ahora: usé LTSpice para simular el siguiente circuito para intentar construir un VCCS:

Simulación LTSpice

Sin embargo, no sé cómo configurar y calcular R2 dado R_Load y si esto realmente es un VCCS y el enfoque correcto para esto.

Necesitas desesperadamente hablar con alguien de tu departamento que entienda este tema. El "circuito" para el VCCS no es realmente un circuito, y su intento de copiarlo no funcionará. Además, ¿por qué se ha decidido por un AD8220? Pedirle que funcione a 100 kHz es buscar problemas. En cuanto a su enfoque básico, no ha especificado si la carga que se impulsa debe estar conectada a tierra o puede ser flotante, y esto es fundamental. No intentes aprender un tema completamente nuevo preguntando a extraños en Internet. Ve a buscar a alguien en tu escuela y lánzate a su merced.
¿Qué tan EXACTAS deben ser sus corrientes? y qué tan bien deben rastrear?
Creo que la corriente no tiene que ser súper precisa. Y entiendo la mayoría de las cosas que realmente nunca apliqué y pensé que esta sería mi oportunidad de experimentar. Para el AD8220, veo que tiene sentido usarlo como un preamplificador ADC, pero no veo por qué y cómo se usa para construir un VCCS. Y la carga que se conduce debe estar conectada a tierra.
Eche un vistazo a analog.com/en/analog-dialogue/articles/… Cubre VCCS y cómo mejorarlos. Algunas cosas bonitas.

Respuestas (1)

Voy a sugerirle que abandone el enfoque que está tomando porque parece que habrá demasiada curva de aprendizaje. Para empezar, necesita un suministro bipolar para una verdadera entrega de corriente alterna, pero yo solo elegiría la fuente de corriente de Howland: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

El amplificador operacional necesita rieles de alimentación, por supuesto, y estos deben ser típicamente de naturaleza bipolar, típicamente +/- 15 voltios. Vin sería su señal de voltaje representativa de una onda sinusoidal sin compensación de CC. Se puede eliminar con un filtro de paso alto RC.

Podrías comprar uno de Analog Devices si no quisieras construirlo: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Es bueno para más de 100 kHz.

¿Funcionaría este circuito si lo construyera con el AD8220 o necesito un amplificador operacional regular?
Funciona con un opamp regular.