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Planung der prototypischen Realisierung
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rende, ist mit Massepotential der Schaltung verbunden. Im Falle des OPA129 ist im Rückkopplungszweig zusätzlich ein Spannungsteiler, welcher den Gesamtverstärkungsfaktor
nochmals um das zehnfache erhöht. Dieser Teiler wurde im Layout austauschbar gestaltet.
Bild 46: Schaltplan des Verstärkers nach Datenblatt [OPA129]
Der Kern der Verstärkerschaltung wurde um weitere Komponenten ergänzt und deren Effekt
mittels Simulation optimiert, Bild 47. Als Simulationsumgebung wurde TINA-TI 7 von Texas
Instruments, bzw. ursprünglich von DesignSoft,Inc. eingesetzt. Im Eingangszweig vor dem
OPA129, Markierung Nr. 1, wurde ein Tiefpass erster Ordnung eingeplant, um hochfrequente Eingangsstörungen zu reduzieren. Er wurde auf 2 kHz dimensioniert, da keine höherfrequente Veränderung im Sensorsignal durch mechanische Bewegung erwartet wird. Eine
austauschbare Konstruktion erlaubt die Realisierung verschiedener Frequenzgänge.
Bild 47: Erweiterung der Verstärkerschaltung um zusätzliche Funktionskomponenten
Markierung Nr. 2 zeigt den Rückkoppelzweig mit dem Feedbackwiderstand. Dieser ist wechselbar ausgeführt, um unterschiedliche Verstärkungen auszuwählen. Im Vergleich zur zweiten Version konnte die Leitungslänge im Feedbackkreis durch SMD Bauteile deutlich reduziert werden. Nach dem Verstärker bei Markierung 3 liegt das Signal als Spannung vor und
ist weniger störanfällig. Schaltungsbedingt ist das Signal invertiert und wird mit den folgenden Baugruppen in den positiven Bereich gebracht, [TIETZE U. SCHENK 2002]. Der Operationsverstärker Typ OPA132 von TI ist in Spannungsfolgerschaltung konfiguriert, um Rückwirkungen auf den OPA129 zu vermeiden [OPA132]. In der zweiten Version wurde hier ein
LF411 von National Semiconductor genutzt, welcher im Gesamtaufbau zur Schwingung
neigte und letztendlich überbrückt wurde. Der OPA132 wurde deshalb hinsichtlich
Schwingneigung und auch geringem Rauschen ausgewählt. Nach Markierung vier folgt erneut ein OPA132, der das Signal invertiert. In der fertigen Schaltung wurden die zwei
OPA132 als eine Einchiplösung mit zwei integrierten OpAmps realisiert, um Platz und nötige