M2 Messungen zur Quick & Dirty Karte

Labormessungen: Generatoreingangssignal
Es wird das Eingangssignal differentiell abgenommen, aber dieses ist nicht komplementär an seinen Zweigen!
Das Testsignal wird einem Signalgenerator single ended endnommen, 50 Ω getrieben. Uach das Trafosignal lebt im Idealfall nur zwischen 0 - +1V! Der GND als liegt am Osszi und wird weitergegeben an D_IN-.

Für die im folgenden betrachteten Varianten gilt für alle gleich: Der Baustein hat kein internes Feedback!

Eingang Buffer	Testsignal vom Gen	Buffer	Ausgang (Ossziabgriff)
Sig+ an W2-rot Sig- an W4-gelb			Ch1-gelb = Sig+ Ch2-blau = Sig-

a) Generator hochohmig am Osszi (1 MΩ): V_IN,cm + V_IN,dm = 0,5 V +/- 0,5 V = [0 V .. +1 V],
b) Generator niederohmig am Osszi (50 Ω): V_IN,cm + V_IN,dm = 0,25 V +/- 0,25 V = [0 V .. +0,5 V],

Der zentrale Abschlusswiderstand von 1,24k ist eigentlich vorgesehen, um nach Ende der parallelen Testphase mit den Eingangswiderstand von 1,5 kΩ des eigentlichen AD8131ARMZ parallel mit 680 Ω abzuschließen: Das ist der nortwendige Abschlusswiderstand sowie im Digitizer vorgesehen. Die 1 MΩ Widerstände in Serie würden dann mit 0Ω ersetzt!

β1 = 0, β = 1 β2 = 1

VOCM = “M” = (V+ − V-) / 2 = 0 V ∞ VOUT,cm = 0V RIN,dm = 2 * 1 MΩ = 2 MΩ

Am Netzwerkabel (Ausgang): Sig+ = dunkel braun Sig- = hell braun

Generator hochohmig am Osszi (1 MΩ): VIN,cm + VIN,dm = 0,5 V +/- 0,5 V = [0 V .. +1 V]	Generator niederohmig am Osszi (50 Ω): VIN,cm + VIN,dm = 0,25 V +/- 0,25 V = [0 V .. +0,5 V]
Also liefert ΔV = 1 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,854 V, ΔVOUT– = 0,296 V, ΔVOUT+ = 0,288 V1), VOUT,dm = +0,584 V - - 1,434 V = 2,018 Der ADC wertet diese Differenz aus! [ Mittel+ + Amp/2 - (Mittel- + Amp/2) = ΔMittel + Amp ] Gain β = (2,018 V)/22) / 1 V = 1,09V / 1 V = 1,09!	Also liefert ΔV = 1 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,854 V, ΔVOUT– = 0,144 V, ΔVOUT+ = 0,136 V3), VOUT,dm = +0,424 V - - 1,292 V = 1,716 [ Mittel+ + Amp/2 - (Mittel- + Amp/2) = ΔMittel + Amp ] Gain β = 1,716 V/24) / 0,5 V = 0,858 V/ 0,5 V = 1,716!

Die orangen Spannungspegel stehen dem 100 Ω abgeschlossenen ADC zur Verfügung mit seinem +/1V differentiellen Eingängen! Der Verstärkungsfaktor 2 liefert dem ADC also die notwendigen Pegel!

β1 = RF / RG = 2,2MΩ / 1 MΩ = 2,2 β2 = RF / RG = 2,2MΩ / 1 MΩ = 2,2

VOCM = “M” = (V+ − V-) / 2 = 0 V ∞ VOUT,cm = 0V RIN,dm = 2 * 1 MΩ = 2 MΩ

Am Netzwerkabel (Ausgang): Sig+ = dunkel grün Sig- = hell grün

Generator hochohmig am Osszi (1 MΩ): VIN,cm + VIN,dm = 0,5 V +/- 0,5 V = [0 V .. +1 V]	Generator niederohmig am Osszi (50 Ω): VIN,cm + VIN,dm = 0,25 V +/- 0,25 V = [0 V .. +0,5 V]
Also liefert ΔV = 1 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,854 V, ΔVOUT– = 0,176 V, ΔVOUT+ = 0,168 V5), VOUT,dm = -0,244 V - - 0,615 V = 0,371 Der ADC wertet diese Differenz aus! [ Mittel+ + Amp/2 - (Mittel- + Amp/2) = ΔMittel + Amp ] Gain β = (0,371 V)/26) / 1 V = 0,1855 V / 1 V = 0,1855!	Also liefert ΔV = 1 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,854 V, ΔVOUT– = 0,176 V, ΔVOUT+ = 0,176 V7), VOUT,dm = -0,240 V - - 0,615 V = 0,375 [ Mittel+ + Amp/2 - (Mittel- + Amp/2) = ΔMittel + Amp ] Gain β = 0,375 V/28) / 0,5 V = 0,1875 V/0,5 V = 0,375!

Die orangen Spannungspegel stehen dem 100 Ω abgeschlossenen ADC zur Verfügung mit seinem +/1V differentiellen Eingängen! Der Verstärkungsfaktor 2 liefert dem ADC also die notwendigen Pegel!

Die Karte, versehendlich mit mit AD8132ARMZ bestückt und unmodifiziert liefert auch ohne Feedbacknetzwerk ausgangsseitig Werte:

β1 = β2 = 0

VOCM = “M” = (V+ − V-) / 2 = 0 V ∞ VOUT,cm = 0V RIN,dm = 2 * 1 MΩ = 2 MΩ

Am Netzwerkabel (Ausgang): Sig+ = dunkel blau Sig- = hellgblau

Generator hochohmig am Osszi (1 MΩ): VIN,cm + VIN,dm = 0,5 V +/- 0,5 V = [0 V .. +1 V]	Generator niederohmig am Osszi (50 Ω): VIN,cm + VIN,dm = 0,25 V +/- 0,25 V = [0 V .. +0,5 V]
Also liefert ΔV = 1 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,854 V, ΔVOUT– = 0,192 V, ΔVOUT+ = 0,200 V9), VOUT,dm = -0,056 V - - 1,162 V = 1,106 V Der ADC wertet diese Differenz aus! [ Mittel+ + Amp/2 - (Mittel- + Amp/2) = ΔMittel + Amp ] Gain β = (1,106 V)/210) / 1 V = 0,553V / 1 V = 0,553!	Also liefert ΔV = 1 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,854 V, ΔVOUT– = 0,192 V, ΔVOUT+ = 0,192 V11), VOUT,dm = -0,055 V - - 0,802 V = 0,747 V [ Mittel+ + Amp/2 - (Mittel- + Amp/2) = ΔMittel + Amp ] Gain β = 0,747 V/212) / 0,5 V = 0,3735 V/0,5 V = 0,747!

Die orangen Spannungspegel stehen dem 100 Ω abgeschlossenen ADC zur Verfügung mit seinem +/1V differentiellen Eingängen! Der Verstärkungsfaktor 2 liefert dem ADC also die notwendigen Pegel!

Hier ist unklar wie die Schaltung funktioniert ohne limitierendes Feedbacknetzwerk: Ein Differenzverstärker mit nur dem gewöhnlichen einem Ausgang würde in einen solchen Fall bei anliegen einer Eingangsspannung an die Versorgungspoller laufen! Hier aber scheint die hochohmige Variante einsetzbar!

☚ Schaltung ★