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Praktischer Potentiostat
Gast
#5541887
Hallo, ich bin auf der Suche nach ein paar praktischen Schaltplänen zu Potentiostaten / Galvanostaten. Alles was ich finde ist meist sehr reduziert aufs Grundprinzip (zB in TI Appnote). Der Strombereich der für mich interessant ist, sind ca. 10 mA. Wichtig wäre halt eine vernünftige Stabilisierung bei gleichzeitig guter Frequenzantwort bis ran an die physikalischen Grenzen für niedrige Ströme (fA). Danke für Eure Hilfe! wo wäre Dein Plan? soso schrieb: > Wichtig wäre halt eine vernünftige Stabilisierung bei gleichzeitig guter > Frequenzantwort bis ran an die physikalischen Grenzen für niedrige > Ströme (fA). das ist Deine Aussage! soso schrieb: > Der Strombereich der für mich interessant ist, sind ca. 10 mA. Und Du hast keinen Plan, keine Vorstellung von Deinem Vorhaben?
Beitrag #5541937 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast
#5542482
Meine Empfehlung wäre den Tietze, Schenk Halbleiter Schaltungstechnik zu konsultieren. Dann würde auch die Fragestellung klarer. Ein Potentiostat ist eine Stromquelle, die bezueglich einer vorgegebenen Spannung funktioniert. Also im Wesentlichen ein Transimpedanzversterker, dessen Pluseingang an einen vorgegebenen Potential anstelle GND ist. Die Ausgangsspannung ist dann auch bezueglich diesem Potential, muss also subtrahiert werden. Viel Glueck beim Vorhaben. Das Ganze erhaelt dann nochmals eine neue Dimension wenn klar wird, dass der sonst uebliche GND keine Relevanz hat, und sind alles auf eine Referenzelektrode bezieht, welche stromlos in der Suppe haengt und erst ihr Potential bekommt, wenn auf einer Gegenelektrode Strom reingelassen wird. Derselbe Strom, der an der Messelektrode erscheint. Bedeutet, die Speisung muss bis auf den zu messenden Strom runter floating sein. Also im Femtoampere Bereich. Naja. allenfalls muss man an dieser Spezifikation noch etwas arbeiten. Allenfalls waere der interessierende Frequenzbereich noch interessant. Bei Femtoampere ist nicht mehr allzu viel in Sachen Frequenzbereich mehr zu erwarten... Been there, done that.
Gast
#5542511
soso schrieb: > Der Strombereich der für mich interessant ist, sind ca. 10 mA. > ... bis ran an die physikalischen Grenzen für niedrige Ströme (fA). Die Steuerspannung, die du über mehr als 10 Größenordnungen sauber vorgibst, möchte ich mal sehen. Die Häme könnt ihr euch sparen... Tatsache ist, daß man Potentiostaten teuer kaufen kann, es gibt einige Hersteller, ist allerdings ein Nischenprodukt. Deshalb ist es auch schwer, was tiefergehendes zu finden. Eine Schaltung habe ich (leider) auch noch nicht gesehen, nur die großen Tischgeräte für Korrosionsforschung. Die Schaltung würde mich auch sehr interessieren. Im Prinzip ist das ein Leistungsverstärker mit einer Bandbreite von etwa 10 MHz, weil die Elektrodenreaktionen in µs ablaufen. Der erste Potentiostat wurde in den 60ern mit Röhren (!) gebaut und m.W. auch patentiert. Gruß - Werner Die Steuerspannung ist in den Subvolt, Millivolt. Dh ein 10Bit Wandler mit 1mV Aufloesung passt schon. Man hat verschiedene Spezies von stromgenerierenden Substanzen, Teilnehmern, Reaktionen. Die niedrigste kommt dann vielleicht bei 220mV, der Strom proprtional zur Konzentration. Und der Strom kann dann ueber mehrere Dekaden variieren. die 10mA sind natuerlich uebertrieben, dann blubbert's schon. Normalerweise kann man zB Enzymen beim Arbeiten zuschauen. Sofern man's schafft sich in diesen Stromkreislauf einzuklinken. Das waere dann das Enzym auf eine Platinelektrode streichen, und hoffen, dass der Strom auch da durchgeht, ohne das Enzym zu beschaedigen. Und dann hofft man, dass das Enzym auch auf der Elektrode haelt..
Gast
#5544083
Vielen Dank für die wenigen hilfreichen Kommentare. Leute, das ist völliger Standard in der Elektrochemie. Die 9 Dekaden werden über Relaisumschalter realisiert. Da ist keinerlei Hexenwerk dabei. Hier redet ja niemand davon mit einer Genauigkeit von pA bei mA zu messen! Ich habe mittlerweile dieses Paper hier gefunden: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468067217300317 Das sieht gut aus, nur leider ist die Strommessung Shuntbasiert und nicht zero-ohm Ammeter. Jetzt fehlt also nur noch eine praktische Implementation dieser Funktionalität und eine größere Bandbreite. soso schrieb: > https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468067217300317 > Ist halt eine der aktuelleren Standard-Veröffentlichungen zum Thema. > Das sieht gut aus, nur leider ist die Strommessung Shuntbasiert und > nicht zero-ohm Ammeter. > Jetzt fehlt also nur noch eine praktische > Implementation dieser Funktionalität Kannst du über die Änderung an U9A leicht hinbekommen, und wirst dann feststellen das Du die Feedback Schelife komplette neu anpassen mußt. > und eine größere Bandbreite. Ab unter 10 Nanoampere wird das eher LF .
Gast
#5544252
Ja, genau das denke ich mir auch, und daher suche ich nach Schaltplänen, wo die Tricks der Hersteller zu ersehen sind, wie sie es schaffen bei ein paar nA immer noch 10 kHz zu schaffen... Geht es nur darum den Transimpedanzverstärker schnell zu bekommen? 10kHz für 1nA klingt nicht so spektakulär.
Gast
#5544480
Ne, es alles aufeinander abzustimmen Antwort schreiben |
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