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diskreter Instrumentenverstärker

Diese Schaltung zeigt einen diskret aufgebauten Instrumentenverstärker inklusive Netzteil. Hier wird keines der üblichen ICs der INA-Reihe eingesetzt sondern alles mit einzelnen OPVs aufgebaut. Dies hat den Vorteil, dass alle Parameter der Schaltung für die individuelle Schaltungsanwendung selbst dimensioniert werden können. 

NETZTEIL

Die Spannungsversorgung des Verstärkers ist in herkömmlicher Linearnetzteiltechnologie ausgeführt und besitzt eine sehr hohe Präzision der bipolaren Ausgangspannungen. Die eingesetzten Linearregler (LT1085 und LT1033) der Fa. Linear Technology verfügen über einen Ausgangsspannungsfehler von nur 0,0015%. Die Glättungskondensatoren sind so gewählt, dass die Ausgangsbrummspannung sehr gering ausfällt. Weiterhin sollte (wie eingezeichnet) primärseitig des Transformators ein Netzfilter benutzt werden, um hochfrequente Störungen schon eingangsseitig herauszufiltern. Die Versorgung der Wheatstonebrücke ist separat über einen LT1086-5CT realisiert, welcher auch im Falle einer digitalen Weiterverarbeitung als Referenzspannungsquelle genutzt werden kann.

netzteil

VERSTÄRKER

Die Verstärkereinheit ist in quasidiskreter Ausführung realisiert.  Der hier eingesetzte OPV (OP07) ist ein ultralow Offset Typ, welcher einen sicheren Betrieb auch ohne
Nullspannungsabgleich gewährleistet. Die gesamte Verstärkerschaltung ist in mehrere Stufen gegliedert. Die ersten beiden Stufen (Instrumentenverstärkerschaltung) haben feste Verstärkungsfaktoren (Vu = 24,57), erst über die dritte Stufe lässt sich das Ausgangssignal (Vu1-56) variieren. Mit Hilfe der Formel Vu=(1+(2*R13/R12))*R17/R15 kann die Verstärkung der 1. und 2. Stufe noch angepasst werden. Die vierte Stufe dient, über einen zuschaltbaren Spannungsteiler, dem Offsetabgleich der gesamten Verstärkerschaltung. Die fünfte und letzte Stufe beinhaltet einen Tiefpass (fg= 250 Hz), welcher hochfrequente Störungen herausfiltert.

Die 1. und 2. Stufe (Instrumentenverstärker) sollte man mit eingemessenen Widerständen oder Minimum 0.1% Widerständen bestücken. So werden die Differenzströme bei Gleichtaktsignalen gering gehalten.

Zum Abgleich der Schaltung sollte diese über SW1 auf GND geschaltet werden, um den Offset einzustellen

 

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News

21. Februar 2016
11. Dezember 2012

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