Elektrometersubtrahierer

Der Subtrahierer ist eine elektronische Schaltung der Analogtechnik zur Messung von elektrischen Potentialdifferenzen.

In der Praxis werden Subtrahierer aus Operationsverstärkern, gegengekoppelten Differenzverstärkern oder mit beschalteten Kondensatoren (Switched-Capacitor-Technik) realisiert.

Inhaltsverzeichnis

Eingangswiderstand und Güte

Beim Subtrahierer ist der Eingangswiderstand von besonderem Interesse, da es bei Messungen der Potentialdifferenz Udiff mit

UD = φ2 − φ1

wichtig ist, die Potenzialdifferenz möglichst unabhängig von der der Differenz überlagerten Gleichtaktspannung UGl mit

U_{Gl} = \frac{\phi_1 + \phi_2}{2}

zu messen, da die Gleichtaktspannung in der Praxis häufig um den Faktor 104 oder mehr größer sein kann.

Die Güte G der Gleichtaktunterdrückung (engl.: CMRR - common mode rejection ratio) ist durch die Gleichung

G = \frac{A_D}{A_{Gl}} = \frac{ \frac{U_a}{U_D} }{ \frac{U_D}{U_{Gl}} }

beschrieben. Der Wert der Güte des Subtrahierers muss dabei wesentlich größer sein als das Verhältnis von der minimalen zu messenden Potenzialdifferenz zur maximalen Gleichtaktspannung, um einen korrekten Wert zu liefern.

Weitere Probleme können sich zudem ergeben, wenn die Gleichtaktspannung eigene Frequenzen aufweist, da hier auch das Frequenz- und Laufzeitverhalten – sowie die veränderte Verstärkung – der Schaltung berücksichtigt werden muss.

Aufbau mit Operationsverstärker

Subtrahierer aus Inverter und Addierer

Eine Subtraktion lässt sich auf eine Addition zurückführen, indem man das zu subtrahierende Signal invertiert und anschließend die beiden Signale addiert. Bei der im Bild gezeigten Schaltung wird die Eingangsspannung U2 am Operationsverstärker N1 invertiert. Der Operationsverstärker N2 bildet eine Additionsschaltung und addiert die Spannung U1 mit dem invertiertem Signal. Dadurch ergibt sich für die Ausgangsspannung der Zusammenhang

U_a = A_1 \, U_2 - A_2 \, U_1

wobei A1 und A2 die Verstärkungen der jeweiligen Schaltungen mit N1 bzw. N2 darstellen. Eine reine Differenzverstärkung ergibt sich, wenn man die beiden Verstärkungen gleich groß wie die geforderte Differenzverstärkung wählt

A_1 = A_2 = A_{diff} \to U_a = A_{diff} \,\left( U_2 - U_1 \right)

Zur Berechnung der Gleichtaktverstärkung (d. h. die Abweichung von der idealerweise reinen Differenzverstärkung) ist in dieser Schaltung gegeben durch

G = \frac{A_D}{A_{Gl}}

Durch Einsetzen von

U_2 = U_{Gl} + \frac{1}{2} \, U_D

und

U_1 = U_{Gl} - \frac{1}{2} \, U_D

erhält man

U_a = A_1 \, U_2 - A_2 \, U_1
U_a = A_1 \, U_{Gl} + \frac{1}{2} \, U_D - A_2 \, U_{Gl} - \frac{1}{2} \, U_D
U_a = \left( A_2 - A_1 \right) \, U_{Gl} + \frac{1}{2} \, \left( A_2 + A_1 \right) \, U_D
U_a = A_{Gl} \, U_Gl + A_D \, U_D

Hierbei ist UGl die Gleichtaktspannung, AGl die Gleichtaktverstärkung, UD die Differenzspannung und AD die Differenzverstärkung.

Die Gleichtaktunterdrückung ergibt sich folglich aus

G = \frac{A_D}{A_{Gl}} = \frac{A_2 + A_1}{2\,\left( A_2 - A_1 \right) }

Um eine maximale Gleichtaktunterdrückung zu erreichen, muss also

A1 = A2 = Adiff

gelten. Dies wird als Koeffizientenbedingung bezeichnet. In diesem Fall gilt weiter:

A_1 = A - \frac{\Delta A}{2}
A_2 = A + \frac{\Delta A}{2}

Durch Einsetzen erhält man

G = \frac{A_2 + A_1}{2\,\left( A_2 - A_1 \right) }
G = \frac{A + \frac{\Delta A}{2} + A - \frac{\Delta A}{2}}{2\,\left( A + \frac{\Delta A}{2} - A - \frac{\Delta A}{2} \right) }
G = \frac{A}{\Delta A}

Dies bedeutet, dass die Gleichtaktunterdrückung gleich dem Kehrwert der relativen Paarungstoleranz der beiden Verstärkungen ist.

Subtrahierverstärker

Subtrahierer mit einem Operationsverstärker

Ein Subtrahierer kann auch vereinfacht mit nur einem Operationsverstärker aufgebaut werden. Dazu schließt man das zu subtrahierende Signal an den jeweils inversen Anschluss des Operationsverstärkers. Hierbei nutzt man aus, dass der Operationsverstärker nur die Differenzspannung zwischen dessen N- und P-Eingang verstärkt.

Funktionsweise

Über den Überlagerungssatz gilt für die nebenstehende Schaltung die Gleichung

U_a = k_1 \, U_1 + k_2 \, U_2

Mit U2 = 0 arbeitet der Subtrahierverstärker als Umkehrverstärker:

U_a = - \alpha_N \, U_1 \to k_1 = - \alpha_N

Mit U1 = 0 arbeitet die Schaltung als Elektrometerverstärker (d. h., der Ausgang wird nicht invertiert) mit einem vorgeschalteten Spannungsteiler. Das Potenzial φP am P-Anschluss des Operationsverstärkers N1 ergibt sich aus

\phi_P = U_2 \, \frac{R_P}{R_P + \frac{R_P}{\alpha_P}}

und wird um den Faktor 1 + αN verstärkt. Somit gilt:

U_a = \frac{\alpha_P}{1 + \alpha_P} \, \left( 1 + \alpha_N \right) \, U_2
Gleiches Widerstandsverhältnis

Für den Fall, dass die beiden Widerstandsverhältnisse gleich sind, also:

\frac{\frac{R_N}{\alpha_N}}{R_N} = \frac{\frac{R_P}{\alpha_P}}{R_P}

und damit

α = αN = αP

gilt, folgt durch Einsetzen in die obenstehende Gleichung:

U_a = \alpha U_2 \to k_2 = \alpha

Für die Ausgangsspannung folgt schließlich:

U_a = \alpha\,\left( U_2 - U_1 \right)
Ungleiches Widerstandsverhältnis

Für den Fall, dass die beiden Widerstandsverhältnisse nicht gleich sind, gilt:

U_a = \frac{1 + \alpha_N}{1 + \alpha_P} \, \alpha_P \, U_2 - \alpha_N \, U_1
Gleichtaktunterdrückung

Für die Gleichtaktunterdrückung erhält man:

U_{Gl} = \frac{A_D}{A_{Gl}} =\frac{1}{2} \, \frac{\left( 1 + \alpha_N \right) \, \alpha_P + \left( 1 + \alpha_P \right) \, \alpha_N}{\left( 1 + \alpha_N \right) \, \alpha_P - \left( 1 + \alpha_P \right) \, \alpha_N}

Mit der Koeffizientenbedingung

\alpha_N = \alpha - \frac{\Delta \alpha}{2}
\alpha_P = \alpha - \frac{\Delta \alpha}{2}

folgt eine Vernachlässigung der Terme höherer Ordnung:

G \approx \left( 1 + \alpha \right) \, \frac{\alpha}{\Delta \alpha}

Die Gleichtaktunterdrückung ist also invers proportional zur Toleranz der Widerstandsverhältnisse, wenn der Faktor α konstant ist. Sind die beiden Widerstandsverhältnisse gleich, gilt:

G = \infty

was jedoch nur mit einem idealen Operationsverstärker erreicht werden kann, der in der Praxis nicht vorkommt. Wird eine möglichst hohe Gleichtaktunterdrückung gefordert, wird etwa RP so eingestellt, dass die endliche Gleichtaktunterdrückung des Operationsverstärkers möglichst stark kompensiert wird. Zudem ist die Gleichtaktunterdrückung bei einer vorhandenen Widerstandstoleranz mit

\frac{\Delta \alpha}{\alpha}

annähernd proportional zur eingestellten Differenzverstärkung:

AD = α

Mehrfach-Subtrahierer

Mehrfach-Subtrahierer

In der nebenstehenden Abbildung ist die Erweiterung des Subtrahierers für eine beliebige Anzahl von Additionen und Subtraktionen dargestellt. Bei dieser Schaltung muss die Koeffizientenbedingung erfüllt sein, damit die korrekte Arbeitsweise der Schaltung gewährleistet ist. Ist dies nach der Vergabe der Koeffizienten nicht der Fall, wird dem fehlenden Koeffizienten die Spannung 0 addiert bzw. subtrahiert – d. h., man berechnet einen zusätzlichen Additions- bzw. Subtraktionseingang mit einem passenden Koeffizienten und legt diesen auf Masse.

Über die Knotenregel erhält man für den N-Eingang:

\sum^{m}_{i=1} \frac{U_i - \phi_N}{\frac{R_N}{\alpha_i}} + \frac{U_a - \phi_N}{R_N} = 0

daraus folgt:

\sum^{m}_{i=1} {\alpha_i \, U_i} - \phi_N \, \sum^{m}_{i=1} { \left( \alpha_i + 1 \right) } + U_a = 0

Ebenfalls über die Knotenregel erhält man für den P-Eingang:

\sum^{n}_{i=1} {\alpha'_i \, U'_i} - \phi_P \, \sum^{n}_{i=1} { \left( \alpha'_i + 1 \right) } = 0

Wenn die zusätzlichen Bedingungen

φN = φP

und

\sum^{m}_{i=1} {\alpha_i} = \sum^{n}_{i=1} {\alpha'_i}

erfüllt sind, folgt durch Subtraktion der beiden Gleichungen die Gleichung

U_a = \sum^{n}_{i=1} {\alpha'_i \, U'_i} - \sum^{m}_{i=1} {\alpha_i \, U_i}


Subtrahierer mit hochohmigen Eingängen

Subtrahierer aus Subtrahierverstärker mit Impedanzwandlern

Der Aufbau des Subtrahierers mit hochohmigen Eingängen basiert im Wesentlichen auf dem Subtrahierverstärker, bietet jedoch zusätzliche Spannungsfolger an den Eingängen, um die zu messenden Potenziale nicht mit dem Eingangswiderstand des Subtrahierers zu belasten. Zudem lässt sich eine höhere Gleichtaktunterdrückung erzielen, wenn man die Spannungsverstärkung in die Impedanzwandler verlagert und auf dem Subtrahierer die Verstärkung 1 eingestellt wird.

Für den im Bild gezeigten Subtrahierverstärer mit Impedanzwandlern gilt hierbei die folgende Gleichung:

U_a = \left( \phi_2 - \phi_1 \right) \, \frac{R_2}{R_1}


Symmetrischer Elektrometersubtrahierer

Elektrometersubtrahierer

Ein Spezialfall dieses Typs ist der (symmetrische) Elektrometersubtrahierer, bei dem zwischen den beiden Impedanzwandlern ein zusätzlicher Widerstand Rr geschaltet wird. Dieser Schaltungstyp wird allgemein als Instrumentierungsverstärker, Instrumentenverstärker[1], Instrumentationsverstärker oder engl. Instrumentation Amplifier, kurz InAmp, bezeichnet. Diese Schaltung ist eine besonders präzise Operationsverstärker-Schaltung mit sehr hochohmigen (typ. 1 GΩ) Eingängen, besonders hoher Gleichtaktunterdrückung und geringer Eingangs-Offsetspannung.

Der Widerstand Rr macht die Differenzverstärkung einstellbar. Bei R_r = \infty arbeiten die beiden Operationsverstärker am Eingang als Spannungsfolger, was dem Subtrahierverstärer mit Impedanzwandlern ohne Rr entspricht. Am Widerstand Rr tritt die Potenzialdifferenz φ2 − φ1 auf. Dadurch gilt:

\phi'_2 - \phi'_1 = \left( \phi_2 - \phi_1 \right) \, \left( 1 + \frac{2\, R_1}{R_r} \right)

Die Differenz φ'2 − φ'1 wird dabei an den Ausgang übertragen.

Bei einer reinen Gleichtaktaussteuerung gilt

φ1 = φ1 = φ'1 = φ'2 = φGl

wodurch die Gleichtaktverstärkung immer den Faktor 1 aufweist. Dadurch ergibt sich für die Gleichtaktunterdrückung der Zusammenhang

G = \left( 1 + \frac{2 \, R_1}{R_r} \right) \, \frac{2\,\alpha}{\Delta\alpha}

wobei der Faktor \frac{2\,\alpha}{\Delta\alpha} die relative Paarungstoleranz der Widerstände R2 darstellt.

siehe Hauptartikel: Instrumentierungsverstärker


Asymmetrischer Elektrometersubtrahierer

Durch einen asymmetrischen Aufbau des Elektrometersubtrahierers kann der Operationsverstärker am Ausgang entfallen.

Asymmetrischer Elektrometersubtrahierer

Der im ersten Bild gezeigte asymmetrische Elektrometersubtrahierer verstärkt das Eingangssignal mit U1 am Operationsverstärker N1 mit der Verstärkung

1+\frac{R_1}{R_2}

und das Eingangssignal mit U2 am Operationsverstärker N2 mit der Verstärkung

1+\frac{R_2}{R_1}.

Zusätzlich addiert sich das in den Flusspunkt induzierte Potenzial φ'1 mit der Gewichtung

- \frac{R_2}{R_1}.

Betragsmäßig werden also die beiden Eingangsspannungen um den Faktor

1+\frac{R_2}{R_1}

verstärkt. Daher ergibt sich für die Ausgangsspannung

U_a = \left( \phi_2 - \phi_1 \right) \, \left( 1+\frac{R_2}{R_1} \right)

Wie im zweiten Bild gezeigt, kann durch die Verwendung eines zusätzlichen (regelbaren) Widerstandes Rr zwischen den Potenzialen φ1 und φ2 die Verstärkung der Schaltung eingestellt werden. Für die Ausgangsspannung gilt die Gleichung

U_a = \left( \phi_2 - \phi_1 \right) \, 2\, \left( 1 + \frac{R_2}{R_1} \right)

Bei Anwendungen, bei denen nur ein hochohmiger Eingang benötigt wird, kann auch die im dritten Bild gezeigte Schaltung verwendet werden. Diese benötigt nur einen einzigen Operationsverstärker. Allerdings ist die Verstärkung von U2 immer größer als die von U1, was die Einsatzmöglichkeiten weiter einschränkt, was jedoch beispielsweise bei der Verstärkung und Nullpunktverschiebung von Sensorsignalen keinen Nachteil darstellt. Für die Ausgangsspannung gilt die Gleichung

U_a = U_2 \, \left( 1 + \frac{R_N}{R_1} + \frac{R_N}{R_2} \right) - U_1 \, \frac{R_N}{R_1}

Zudem erhält man durch das Weglassen von R2 (R_2 = \infty) einen herkömmlichen Verstärker. Setzt man zudem noch R1 = RN so gilt für die Ausgangsspannung der Zusammenhang

U_a = 2\, U_2 - U_1


Hochspannungssubtrahierer

Hochspannungssubtrahierer

Auch zur Subtraktion von Hochspannungen werden hochohmige Eingänge benötigt. Da jedoch eine hohe Dämpfung erforderlich ist, um die Hochspannung am Eingang auf eine Niederspannung am Ausgang zu reduzieren, wählt man R_1 \gg R_2. Dadurch, dass die beiden Widerstände R1 und damit die Eingänge sehr hochohmig sind, können die Impedanzverstärker am Eingang entfallen. Gleichzeitig wird über den Spannungsteiler, bestehend aus R1 und R2 die Spannung so weit heruntergesetzt, dass man keinen Hochspannungs-Operationsverstärker benötigt.

Der in der ersten Abbildung gezeigte Hochspannungssubtrahierer hat den Nachteil, dass das Differenzsignal ebenfalls sehr stark gedämpft wird. Für die Verstärkung in der ersten Schaltung gilt:

A = \frac{R_2}{R_1} \ll 1

Um bei kleinen Spannungsdifferenzen dennoch eine möglichst große Aussteuerung zu erreichen, muss daher ein zusätzlicher Verstärker am Ausgang eingesetzt werden, wodurch sich jedoch das Signal-Rausch-Verhältnis verschlechtert.

Um dieses Problem zu umgehen, kann man den Hochspannungssubtrahierer mit einstellbarer Verstärkung einsetzen. Bei dieser Schaltung kann die Dämpfung der hohen Eingangsspannungen und die Verstärkung der Differenzspannung getrennt dimensioniert werden. Die Widerstände R1 und R2 bestimmen die Verstärkung, während die Widerstände R3 nur auf die Gleichtaktaussteuerung wirken. Der in der Abbildung gezeigte Hochspannungssubtrahierer mit einstellbarer Verstärkung entspricht dem INA 148 von Burr Brown und hat die Verstärkung 1 für die Spannungsdifferenz.

Nachteilig am Hochspannungssubtrahierer mit einstellbarer Verstärkung ist jedoch, dass die beiden R3-Widerstände die Eingangssignale des Operationsverstärkers dämpfen. Dadurch reduziert sich die Schleifenverstärkung und folglich auch die Bandbreite der Schaltung. Zudem wird die Offsetspannung und der Offsetspannungsdrift des Operationsverstärkers verstärkt. Dadurch werden in dieser Schaltung wesentlich bessere Operationsverstärker benötigt. Zudem benötigt man für die beiden R3-Widerstände Bauteile mit sehr geringer Toleranz. Die Widerstände R2 und R3 am nichtinvertierenden Eingang werden nicht zusammengefasst, um eine möglichst geringe Gleichlauftoleranz sicherzustellen.

Aufbau mit Differenzverstärker

Elektrometer-Subtrahierer mit gegengekoppelten Differenzverstärkern

Durch die manuelle Dimensionierung der Stromgegenkopplung kann man die Differenzverstärkung des Differenzverstärkers einstellen. Zudem lässt sich im Differenzverstärker durch den Einsatz einer Konstantstromquelle am Emitter eine hohe Gleichtaktunterdrückung erzielen. Eine solche Schaltung ist in der nebenstehenden Abbildung dargestellt.

Die Transistoren V1 und V2 bilden hierbei den eigentlichen Differenzverstärker an den Eingängen der Schaltung und sind über den Widerstand RG gegengekoppelt. Die Differenz der Kollektorstöme wird an dem Operationsverstärker N1 in die Ausgangsspannung umgesetzt.

Mit dem zweitem Differenzverstärker – bestehend aus V3 und V4 – wird eine gleich große Stromdifferenz gebildet.

\Delta I_C = \frac{V_2 - V_1}{R_G} = \frac{V_4 - V_3}{R_S}

Dadurch wird die Stromdifferenz kompensiert, so dass die Kollektorströme von V1 und V2 immer denselben Strom wie die Stromquellen (I1) aufweisen. Erreicht wird dies, indem der Operationsverstärker N1 an V4 gegengekoppelt wird.

Hierbei gilt für die Ausgangsspannung Ua:

U_a = \left( \phi_2 - \phi_1 \right) \, \left( 1 + \frac{R_2}{R_1} \right) \, \frac{R_S}{R_G}

In vorgefertigten integrierten Schaltungen sind die Widerstände R1 und R2 bereits fest vorgegeben. Die Verstärkung der Schaltung wird in diesem Fall über die Widerstände RG und RS eingestellt. Der Vorteil ist jedoch, dass die Stärke der Gleichtaktunterdrückung nicht von der Paarungstoleranz von RG und RS abhängig ist, wodurch man nicht auf speziell an die einzelne Schaltung angepasste (lasergetrimmte) Dünnschichtfilm-Widerstände angewiesen ist.

Aufbau in SC-Technik

Subtrahierer in Switched-Capacitor-Technik

Das Prinzip eines Subtrahierers in Switched-Capacitor-Technik beruht darauf, dass zuerst ein Speicher-Kondensator CS auf die zu messende Spannung aufgeladen wird. Anschließend wird die elektrische Ladung dieses Kondensators auf einen zweiten, einseitig gegen Masse geerdeten Halte-Kondensator CH übertragen. Nach mehreren Schaltzyklen sowie ausreichender Lade- und Umladezeit liegt auf den beiden Kondensatoren die Differenzspannung an.

UH = US = UD = φ2 − φ1

Da der Halte-Kondensator gegen Masse geschaltet ist, tritt keine Gleichtaktspannung auf, wodurch die Spannung an dem zweiten Kondensator über einen einfachen Elektrometerverstärker ohne zusätzliche Differenzbildung verstärkt werden kann. Dadurch kann eine sehr hohe Gleichtaktunterdrückung erzielt werden.

Die Genauigkeit der Differenzbildung wird fast nur durch die Streukapazitäten der Schalter bestimmt. Um diese verhältnismäßig klein werden zu lassen, werden die Kondensatoren CS und CH möglichst groß gewählt (etwa 1 µF).

Mit dem integrierten Schalter LTC1043 von Linear Technology lässt sich so beispielsweise bis zu einer Frequenz von 20 kHz eine Gleichtaktunterdrückung von 120 dB erreichen (d. h., der Gleichtaktanteil wird um den Faktor 106 reduziert).

Die Bandbreite der Schaltung wird durch drei Tiefpässe reduziert:

  1. Aufladung des Speicherkondensators
  2. Ladungsübertragung des Speicher- auf den Haltekondensator
  3. Bandbreite des Verstärkers
Aufladung des Speicherkondensators

Die Ladezeit des Kondensators wird bestimmt durch:

  • Kapazität des Speicherkondensators
  • Widerstand der Schalter (2·240 Ω beim LTC1043)
  • Innenwiderstand der Quelle
Ladungsübertragung des Speicher- auf den Haltekondensator

Vor der ersten Ladungsübertragung ist

UH = 0,

nach der ersten Ladungsübertragung ist

U_H = \frac{1}{2}\,U_D,

nach der zweiten Ladungsübertragung ist

U_H = \frac{3}{4}\,U_D,

nach der dritten Ladungsübertragung ist

U_H = \frac{7}{8}\,U_D,

usw.. Die daraus resultierende Zeitkonstante entspricht daher etwa zwei Schaltzyklen. Um parasitäre Ladungen aus dem Schaltvorgang gering zu halten, werden niedrige Schaltfrequenzen von 500 Hz verwendet. Deshalb können mit dieser Schaltung nur niederfrequente Differenzsignale verarbeitet werden. Zudem können auch Frequenzen mit kleiner 10 bis 50 Hz nicht (korrekt) gemessen werden.

Bandbreite des Verstärkers

Auch die Bandbreite des Verstärkers reduziert die nutzbare Bandbreite. Über den zusätzlichen Kondensator an R2 wird die Bandbreite des Verstärkers noch weiter herabgesetzt. In der Praxis wird dieser Kondensator so gewählt, dass die Bandbreite auf den zu messenden Frequenzbereich (rund 10 bis 50 Hz) reduziert wird, um höherfrequente Signale zu filtern und damit das Rauschen am Ausgang möglichst gering zu halten.

Subtrahiererbausteine

Legende für nebenstehende Tabelle
Typ Aufbau
InAmp Symmetrischer Elektrometersubtrahierer
(Instrumentationsverstärker)
Diff Aufbau mit Differenzverstärker
Asym Asymmetrischer Aufbau
AsymS Asymmetrischer Aufbau; einstellbar
HVSub Hochspannungssubtrahierer
HVSubS Hochspannungssubtrahierer; Verstärkung einstellbar
Anmerkung: Abkürzungen sind willkürlich gewählt
Integrierte Subtrahierer
Hersteller ID A Ie Uoffset Typ besondere
Merkmale
Analog
Devices
AD620 1…1k 0,5 nA 50 µV Diff günstiger Preis
AD621 10, 100 0,5 nA 50 µV Diff
100 µV InAmp Rail-to-Rail Offset (RRO)
AD624 1…1k 25 nA 25 µV Asym präzise
AD629 1 2,5 µA V-1 200 µV HVSubS UGL = ±270 V
Linear
Technology
LT1101 10, 100 6 nA 50 µV Asym Pb = 0,5 mW
LT1102 10, 100 10 pA 200 µV \frac{\Delta U_a}{\Delta t} = 25 \, \frac{\mathrm{V}}{\mathrm{\mu s}}
LT1167 1…10k 100 pA 20 µV InAmp präzise
LTC1100 100 25 pA 2 µV Asym Autozero-Funktion
National CLC522 1…10 20 µA 25 µV Diff \frac{\Delta U_a}{\Delta t} = 2 \, \frac{\mathrm{kV}}{\mathrm{\mu s}}
Texas
Instruments
INA103 1…100 2,5 µA 50 µV InAmp U_r = 1 \, \frac{\mathrm{nV}}{\sqrt{\mathrm{Hz}}}
INA105 1 20 µA V-1 50 µV HVSub günstiger Preis
INA106 10 50 µA V-1 50 µV
INA110 1…5k 20 pA 50 µV InAmp \frac{\Delta U_a}{\Delta t} = 17 \, \frac{\mathrm{V}}{\mathrm{\mu s}}
INA114 1…1k 1 nA 25 µV präzise; günstiger Preis
INA116 1…1k 3 fA 2 mV IB ≈ 3 fA
INA118 1…10k 1 nA 20 µV IB = 0,4 mA
INA121 1…10k 4 pA 200 µV
INA122 5…10k 10 nA 100 µV AsymS
IB = 60 µA
INA131 100 1 nA 25 µV InAmp präzise; günstiger Preis
INA148 1 1 µA V-1 1 mV HVSubS UGL = ±200 V
INA2141 10, 100 2 nA 20 µV InAmp 2 Subtrahierer im IC
PGA204 1…1k 2 nA 50 µV Verstärkung
digital
einstellbar
PGA207 1…10 2 pA 1 V

Literatur

  • Ulrich Tietze, Christoph Schenk, Eberhard Gamm: Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer 2002, 12. Auflage, ISBN 3540428496
  • Walter G. Jung (Editor): OP AMP Applications, Firmenschrift Analog Devices 2002, ISBN 0916550265

Siehe auch

Fußnote

  1. Diese Bezeichnung ist missverständlich, da sie auch für elektrische Musikinstrumente verwendet wird, siehe Gitarrenverstärker.

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