刘鸿飞
,
陈忠
色谱
Agilent公司生产的Agilent 3000+系列色谱仪是微型气相色谱仪(micro GC)的典型代表,其热导检测器的信号放大电路和模数转换器(analog-to-digital convertor, ADC)存在功耗大、工作温度过高等不足.文中分析了micro GC电路的功能需求,从选用低噪声的24 bit Δ-Σ ADC ADS1255入手,设计了高共模电压容限、低噪声的全差分放大电路及其他外围电路,并且对全差分放大电路建立了噪声模型,计算了其噪声理论值,优化了系统设计参数.另外,还设计了一个测试平台,对所设计的全差分放大电路和ADC的性能进行了全面的测试评估,结果表明新设计的热导检测器放大电路与ADC的总噪声(以美国材料与试验协会(ASTM)标准值计)仅为1.25 μV,总功耗降低了3.7 W,满足micro GC的功能需求,而且可靠性高、体积小、结构简单,可用于新一代micro GC的研发和生产.
关键词:
微型气相色谱仪
,
热导检测器
,
低噪声
,
全差分放大电路
,
模数转换器
毛秀芬
,
靳斌
,
苏垒
色谱
doi:10.3724/SP.J.1123.2011.00781
为了提高气相色谱仪用热导检测器的性能,设计了热导检测器的精密恒流源和差压检测电路.恒流源由场效应管IRF460、运算放大器AD8672和线性光耦HCNR201构成,低噪声电桥差压检测电路由2片AD8597构成.建立了差压检测电路的噪声模型,计算了噪声理论值.实际测试结果表明,该热导检测器的基线噪声达到4μV,50 min的基线漂移为15μV,恒流源波动接近1μA,优于现有热导检测器的技术指标.所介绍的设计方案和噪声分析方法对热导检测器的电路设计有较大的参考价值.
关键词:
气相色谱仪
,
热导检测器
,
恒流源
,
微弱信号检测
,
设计
