低功耗運(yùn)算放大器降低了pH電極的電纜成本

電路給出了如何使用MAX406 CMOS運(yùn)算放大器的高輸入阻抗來(lái)緩沖pH探頭的極高輸出阻抗。獲得的優(yōu)勢(shì)是使用標(biāo)準(zhǔn)的低成本電纜而不是高成本的特氟龍介質(zhì)同軸電纜。電池消耗非常低，以至于電路可以在單個(gè)鋰電池上連續(xù)供電數(shù)千小時(shí)。圖中顯示了MAX130A集成ADC驅(qū)動(dòng)LCD顯示器的用途。

pH探頭的極高源阻抗（1012Ω）通常要求在探頭與其儀表電子設(shè)備之間使用低損耗特氟龍電纜。這種電纜每英尺成本為幾美元。作為替代方案，您可以使用MAX406低功耗運(yùn)算放大器緩沖探頭，允許使用普通的、較便宜的同軸電纜。由此產(chǎn)生的系統(tǒng)（圖1）包括一個(gè)通用pH電極、一個(gè)緩沖電路和一個(gè)基于31/2位集成型A/D轉(zhuǎn)換器（IC2）的簡(jiǎn)單LCD儀表電路。

圖1.在高阻抗pH探頭的輸出端添加低功耗運(yùn)算放大器緩沖器（IC1），可以使用普通同軸電纜代替昂貴的特氟龍電纜。

如果需要，您可以將運(yùn)算放大器及其電源（小型鋰電池）安裝在探頭外殼內(nèi)。整個(gè)探針接口電路的功耗不到1.5μA，在所示的DL1620B鋰電池上工作數(shù)千小時(shí)。

電阻分壓器R1/R2的輸出位于3V電池端子之間，為pH探頭提供參考電位。該電位通過(guò)同軸屏蔽連接到IC2的引腳32，也為A/D轉(zhuǎn)換器建立了一個(gè)共模基準(zhǔn)。（引腳 32 通常比引腳 1 處的轉(zhuǎn)換器 V+ 電平低 3V。電位計(jì)R3引入了一個(gè)可調(diào)的700mV失調(diào)。通過(guò)將探頭的±700mV輸出范圍調(diào)整為0至1400mV之一，該偏移可提供與0至14pH的預(yù)期顯示范圍兼容的輸出。

審核編輯：郭婷