Labormessungen: Generatoreingangssignal
Es wird das Eingangssignal differentiell abgenommen, aber dieses ist nicht koplementär an seinen Zweigen!
Das Testsignal wird einem Signalgenerator single ended endnommen, 50 Ω getrieben. Der GND als liegt am Osszi und 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 norwendige 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

Generator hochohmig am Osszi (1 MΩ): VIN,cm + VIN,dm = 0,5 V +/- 0,5 V = [0 V .. +1 V] a) Also liefert ΔV = 1 V ein Ausgangssignal von VOUT,cme = -0,52 V, ΔVOUT– = 0,172 V: 0→1VOUT,dm = -0,07 – –0,580 = 0,51 V Gain β = 0,51/1V = 0,51 !?

Generator niederohmig am Osszi 50 Ω (halbierte Quellspannungen): VIN,cm + VIN,dm = 0,25 V +/- 0,25 V = [0 V .. +0,5 V] b) Also liefert ΔV = 0,5 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,43 V, ΔVOUT– = 0,075 V: 0→1ΔVOUT,dm = -0,500 - - 0,150 = 0,35 V Gain β = 0,35V / 0,5V = -0,7 !?

Der blaue und gelbe Nullmarker (Basislinie) liegen nicht aufeinander: der Blaue liegt unter dem Grünen!
Es wird nicht der angenommene Verstärkungfaktor von 1 erreicht. Warum? Stellt die Rückkopplung am negativen Eingang ein Imbalancekriterium da?

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

Generator hochohmig am Osszi (1 MΩ): VIN,cm + VIN,dm = 0,5 V +/- 0,5 V = [0 V .. +1 V] a) Also liefert ΔV = 1 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,43 V, ΔVOUT– = 0,288 V: 0→1VOUT,dm = -1,5 V - - 0,43 V = 1,07 V Gain β = 1,07 V/1 V = 1,07 ! Entspricht Erwartung (Wird am ADC halbiert)

Generator niederohmig am Osszi (50 Ω): VIN,cm + VIN,dm = 0,25 V +/- 0,25 V = [0 V .. +0,5 V] b) Also liefert ΔV = 0,5 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,43 V, ΔVOUT– = 0,084 V: 0→1VOUT,dm = -0,13 - - 0,53 = 0,4 V Gain β = 0,4 V / 0,5 V = 0,8 !?

Der blaue und gelbe Nullmarker (Basislinie) liegen nicht aufeinander: der Gelbe liegt unter dem Grünen!
Der hochohmige Abschluß mit beidseitiger ß = 2,2 Auslegung liefert die gewünschte Zweifachverstärkung an den Ausgängen: der 100 Ω-Abschluss am ADC halbiert dann wie gewünscht das Signal auf +/- 1V! Der 50Ω-Abschluss hingegen ist unter dieser variante nicht ausbalanciert.

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

Generator hochohmig am Osszi (1 MΩ): VIN,cm + VIN,dm = 0,5 V +/- 0,5 V = [0 V .. +1 V] Also liefert ΔV = 1 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,22 V, ΔVOUT– = 0,172 V: 0→1VOUT,dm = -0,05 V - - 0,61 V = 0,56 V Gain β = 0,56 V/1 V = 0,56! Der blaue und gelbe Nullmarker (Basislinie) liegen nicht aufeinander: der Gelbe liegt unter dem Grünen!

Generator hochohmig am Osszi (1 MΩ)1): VIN,cm + VIN,dm = 0,5 V +/- 0,5 V = [0 V .. +1 V] Also liefert ΔV = 1 V ein Ausgangssignal von VOUT,cm = -0,22 V, ΔVOUT– = 0,192 V: 0→1VOUT,dm = -0,8 V - - 0,06 V = -0,74 V Gain β = -0,74 V / 1 V = -0,74! Der Gelbe liegt hier unter dem Blauen!

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! Hie aber scheint die hochohmige Variante einsetzbar!

☚ Schaltung ★