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如何實(shí)現(xiàn)高靈敏度分光光度傳感電路

2512840 2022-11-25 | pdf | 415.18KB | 次下載 | 免費(fèi)

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對(duì)水和空氣質(zhì)量的日益關(guān)注促使實(shí)驗(yàn)室和分光光度分析儀器的設(shè)計(jì)人員對(duì)氣體或液體中越來(lái)越細(xì)微的污染物或變色進(jìn)行定量分析。然而，越來(lái)越小的水平需要同樣靈敏的檢測(cè)方法來(lái)測(cè)量通過(guò)樣品溶液后吸收或偏轉(zhuǎn)的光的強(qiáng)度。對(duì)水和空氣質(zhì)量的日益關(guān)注促使實(shí)驗(yàn)室和分光光度分析儀器的設(shè)計(jì)人員對(duì)氣體或液體中越來(lái)越細(xì)微的污染物或變色進(jìn)行定量分析。然而，越來(lái)越小的水平需要同樣靈敏的檢測(cè)方法來(lái)測(cè)量通過(guò)樣品溶液后吸收或偏轉(zhuǎn)的光的強(qiáng)度。設(shè)計(jì)人員面臨的挑戰(zhàn)是能夠設(shè)計(jì)出低噪聲和超低電流的前端電子設(shè)備，最大限度地減少對(duì)傳感設(shè)備的測(cè)量干擾。帶有前端光電二極管的標(biāo)準(zhǔn)互阻抗放大器 (TIA) 電路不夠精確，無(wú)法滿(mǎn)足分析分光光度計(jì)日益提高的靈敏度要求。設(shè)計(jì)人員面臨的挑戰(zhàn)是能夠設(shè)計(jì)出低噪聲和超低電流的前端電子設(shè)備，最大限度地減少對(duì)傳感設(shè)備的測(cè)量干擾。帶有前端光電二極管的標(biāo)準(zhǔn)互阻抗放大器 (TIA) 電路不夠精確，無(wú)法滿(mǎn)足分析分光光度計(jì)日益提高的靈敏度要求。對(duì)于許多設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，最好的方法是簡(jiǎn)單地調(diào)整現(xiàn)有電路。使用這種設(shè)計(jì)技術(shù)可以降低總體成本，同時(shí)確保設(shè)計(jì)成功的可能性最大。對(duì)于許多設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，最好的方法是簡(jiǎn)單地調(diào)整現(xiàn)有電路。使用這種設(shè)計(jì)技術(shù)可以降低總體成本，同時(shí)確保設(shè)計(jì)成功的可能性最大。本文討論了 TIA 電路對(duì)高精度、低電流光電二極管的要求。為了適應(yīng)極低的光電二極管電流，它引入了信號(hào)鏈的關(guān)鍵元件，包括 Analog Devices 本文討論了 TIA 電路對(duì)高精度、低電流光電二極管的要求。為了適應(yīng)極低的光電二極管電流，它引入了信號(hào)鏈的關(guān)鍵元件，包括 Analog Devices ADA4530-1ARZ-R7ADA4530-1ARZ-R7低噪聲前端放大器和低噪聲前端放大器和AD7172-2BRUZAD7172-2BRUZ高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，以及最佳布局技術(shù)。然后，它描述了如何使用在實(shí)際配置中結(jié)合良好匹配元素的參考設(shè)計(jì)來(lái)開(kāi)始設(shè)計(jì)。高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，以及最佳布局技術(shù)。然后，它描述了如何使用在實(shí)際配置中結(jié)合良好匹配元素的參考設(shè)計(jì)來(lái)開(kāi)始設(shè)計(jì)。分光光度法分光光度法分光光度法在化學(xué)、生物化學(xué)、物理、化學(xué)和材料工程等各個(gè)領(lǐng)域使用定量分析。該技術(shù)測(cè)量入射到物質(zhì)上的吸收或反射光，在這種情況下是懸浮在水中的物質(zhì)。當(dāng)光束穿過(guò)樣品溶液時(shí)，測(cè)量夾具會(huì)感測(cè)光強(qiáng)度。典型的分光光度計(jì)包括光源、準(zhǔn)直器、單色器、波長(zhǎng)選擇器、樣品溶液比色皿、光電檢測(cè)器和數(shù)字顯示器或儀表（圖 1）。分光光度法在化學(xué)、生物化學(xué)、物理、化學(xué)和材料工程等各個(gè)領(lǐng)域使用定量分析。該技術(shù)測(cè)量入射到物質(zhì)上的吸收或反射光，在這種情況下是懸浮在水中的物質(zhì)。當(dāng)光束穿過(guò)樣品溶液時(shí)，測(cè)量夾具會(huì)感測(cè)光強(qiáng)度。典型的分光光度計(jì)包括光源、準(zhǔn)直器、單色器、波長(zhǎng)選擇器、樣品溶液比色皿、光電檢測(cè)器和數(shù)字顯示器或儀表（圖 1）。圖 1：分光光度計(jì)利用了以下事實(shí)：每種化合物都可以通過(guò)吸收、傳輸或反射特定范圍的光波長(zhǎng)來(lái)區(qū)分。（圖片來(lái)源：Chemistry LibreTexts）圖 1：分光光度計(jì)利用了以下事實(shí)：每種化合物都可以通過(guò)吸收、傳輸或反射特定范圍的光波長(zhǎng)來(lái)區(qū)分。

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