Diseñé un potenciostato de suministro único (3,3 V) que inicia reacciones electroquímicas, convierte la corriente electroquímica generada en un voltaje a través de un amplificador de transimpedancia (el amplificador operacional utilizado fue ADA4528), que luego pasa a través de un filtro de paso bajo de tecla Sallen y a un pin ADC en una placa de desarrollo mbed NXP LPC1768. Luego, el valor ADC se envía a una PC y la corriente se vuelve a calcular y se muestra en tiempo real en una interfaz gráfica de usuario. El circuito tiene una función similar al del colorímetro CN-0363, que también utiliza ADA4528 como amplificador de transimpedancia.
Las resistencias de retroalimentación probadas fueron 16k, 160k, 1.6M y 16M. He estado usando el generador de corriente Keithley 6221 para probar el funcionamiento de mi placa y las corrientes aplicadas que caen dentro del rango de salida de voltaje del amplificador operacional para las diferentes resistencias. Mi sistema es muy preciso hasta el final del rango actual respectivo, después de lo cual empiezo a perder ganancia. No hay un error perceptible para 16k, pero para 160k y 1,6M, las ganancias comenzaron a caer alrededor de 0,2 V y 0,4 V desde el riel positivo. El 16M fue el peor a casi 1V del riel. Me imagino que la pérdida de ganancia se debe a la oscilación de salida limitada del amplificador operacional, cuando los transistores internos salen de la región de saturación. Sin embargo, no sé por qué las diferentes resistencias de retroalimentación dan diferentes oscilaciones de salida, especialmente para un amplificador operacional de riel a riel como ADA4528.
Utilicé el mismo capacitor de 100pF para compensar todas las resistencias, lo que, según los cálculos, es una sobrecompensación excesiva (aunque debería estar operando en CC, ¿así que esto no debería ser un problema?). Sin embargo, descubrí que cuando puse un capacitor de 100 nF con mi resistencia de 16 M, la ganancia de retroalimentación se volvió muy precisa y la oscilación de salida ya no estaba restringida a 1 V desde el riel. El efecto secundario fue que hubo una "carga" notable debido a una constante de tiempo significativa.
Para resumir:
¡Cualquier ayuda es apreciada! ¡Gracias!
Sospecho que tiene una señal de CA significativa (o ruido) superpuesta a su señal de CC que desconoce. La tapa generalmente eliminaría estos efectos de CA. Básicamente, a medida que la señal/ruido de CA aumenta, se sujeta contra los rieles de alimentación y aquí es donde se ven lo que parecen ser no linealidades.
Intente mirar la salida usando un osciloscopio para confirmar esto.