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elektronische_schaltungstechnik:uebung_3.3.1 [2020/12/27 18:20]
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elektronische_schaltungstechnik:uebung_3.3.1 [2020/12/29 00:34]
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| <panel type="info" title="Aufgabe 3.3.1 Analyse der Impedanzwandler-Schaltung mit unterschiedlichen Operationsverstärkern"> <WRAP group><WRAP column 2%>{{fa>pencil?32}}</WRAP><WRAP column 92%> | <panel type="info" title="Aufgabe 3.3.1 Analyse der Impedanzwandler-Schaltung mit unterschiedlichen Operationsverstärkern"> <WRAP group><WRAP column 2%>{{fa>pencil?32}}</WRAP><WRAP column 92%> |
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| <WRAP right> | <WRAP right><panel type="default"> |
| {{elektronische_schaltungstechnik:passiveschirmung.png?200|}} | <imgcaption pic3_3_1 | passive und aktive Schirmung> |
| \\ <fs 70%>Abbildung 1 passive Schirmung (Kontakt zu Masse)</fs> | </imgcaption> |
| | {{drawio>pic3_3_1 }} |
| {{ elektronische_schaltungstechnik:aktiveschirmung.png?250|}} | </panel></WRAP> |
| \\ <fs 70%>Abbildung 2 aktive Schirmung durch Spannungsfolger</fs> | |
| </WRAP> | |
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| Stellen Sie sich vor, dass Sie in der Firma "HHN Mechatronics & Robotics" arbeiten, welche ein günstiges mobiles [[https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrokardiogramm|EKG]] – also ein Messgerät für das Elektrokardiogramm, bzw. die Herzspannungskurve – für Sportler und Bedürftige aufbauen möchte. | Stellen Sie sich vor, dass Sie in der Firma "HHN Mechatronics & Robotics" arbeiten, welche ein günstiges mobiles [[https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrokardiogramm|EKG]] – also ein Messgerät für das Elektrokardiogramm, bzw. die Herzspannungskurve – für Sportler und Bedürftige aufbauen möchte. |
| Das Messsignal hat dabei nur wenige Millivolt und Mikroampere. Um das Signal auf dem Weg von der aufgeklebten Elektrode zur Auswerteelektronik vor elektromagnetischer Einstrahlung zu schützen, ist eine [[https://de.wikipedia.org/wiki/Abschirmung_(Elektrotechnik)#Elektromagnetische_Felder|Abschirmung]] um die Leitung gelegt (siehe Abb. 1). Da dadurch aber ein parasitärer Kondensator aufgebaut wird, hat Ihnen ein Kollege eine aktive Schirmung vorgeschlagen. Dabei wird die Abschirmung über einen Spannungsfolger immer auf der Messspannung gehalten, welche an der Leitung anliegt (siehe Abb. 2). Der parasitäre Kondensator wird durch diesen Aufbau nie geladen, da auf seinen beiden Seiten die gleiche Spannung herrscht - es entsteht keine Verfälschung des Signals. | Das Messsignal hat dabei nur wenige Millivolt und Mikroampere. Um das Signal auf dem Weg von der aufgeklebten Elektrode zur Auswerteelektronik vor elektromagnetischer Einstrahlung zu schützen, ist eine [[https://de.wikipedia.org/wiki/Abschirmung_(Elektrotechnik)#Elektromagnetische_Felder|Abschirmung]] um die Leitung gelegt (siehe <imgref pic3_3_1>, oben). Da dadurch aber ein parasitärer Kondensator aufgebaut wird, hat Ihnen ein Kollege eine aktive Schirmung vorgeschlagen. Dabei wird die Abschirmung über einen Spannungsfolger immer auf der Messspannung gehalten, welche an der Leitung anliegt (siehe <imgref pic3_3_1>, unten). Der parasitäre Kondensator wird durch diesen Aufbau nie geladen, da auf seinen beiden Seiten die gleiche Spannung herrscht - es entsteht keine Verfälschung des Signals. |
| **Wichtig ist für die Anwendung, dass der Spannungsfolger schnell reagiert.** | **Wichtig ist für die Anwendung, dass der Spannungsfolger schnell reagiert.** |
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| * Masterarbeit zu [[https://www.uni-muenster.de/imperia/md/content/fachbereich_physik/technik_didaktik/entwicklung_und_bau_eines_demonstrationsmessg.pdf#page=42|Entwicklung und Bau eines Demonstrationsmessgeräts]] | * Masterarbeit zu [[https://www.uni-muenster.de/imperia/md/content/fachbereich_physik/technik_didaktik/entwicklung_und_bau_eines_demonstrationsmessg.pdf#page=42|Entwicklung und Bau eines Demonstrationsmessgeräts]] |
| * Paper [[https://pdfs.semanticscholar.org/f2b9/2ee5f3e3adb034e18ddb85bd3770dc8c2c29.pdf|on the Stability of Shield-Driver Circuits]] | * Paper [[https://pdfs.semanticscholar.org/f2b9/2ee5f3e3adb034e18ddb85bd3770dc8c2c29.pdf|on the Stability of Shield-Driver Circuits]] |
| * Detailierte Beschreibung einer [[https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffemg.htm|EMG/EKG Vorverstärkerschaltung]] | * Detaillierte Beschreibung einer [[https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffemg.htm|EMG/EKG Vorverstärkerschaltung]] |
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