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David Bailey 2024-08-29 16:14:02 +02:00
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@ -552,12 +552,77 @@ Somit ist bestätigt, dass die Verteilung der Verstärkungen der TIV-Stufen ein
Paramter ist. Generell soll die Verstärkung der ersten Stufe so groß wie möglich gehalten
werden, d.h. die zweite Stufe so klein wie möglich, um das Rauschen zu vermindern.
\section{Messung an einem IMS}
Mit der Funktionalität des erstellten TIVs bestätigt, wird nun eine
Messung an einem aktivem IMS durchgeführt.
Hierbei soll das Auflösungsvermögen sowie das Rauschniveau des neu
erstellten TIVs mit dem Verhalten des vorherig genutzten Verstärkers
verglichen werden.
Anhand der bereits durchgeführten Messungen wird der $\SI{47}{\mega\ohm}$
TIV als Verstärker für dieses Experiment genutzt. Dieser besitzt
das niedrigste Rauschen bei der gewollten Bandbreite von $\SI{30}{\kilo\hertz}$,
und ist somit die beste Auswahl.
Das genutzte IMS-System ist vom Typ ???\todo{Ask Moritz which IMS it was},
welches bereits durch vorherige Messungen im Labor charakterisiert wurde
und somit eine gut verstandene Platform dar stellt.
Es werden insgesamt vier Messungen durchgeführt, zwei als
Referenz mit dem bestehendem Verstärker und zwei mit dem neu
erstellten TIV. Für jeden Verstärker wird eine Messung
mit zehnfacher Mittlung zur Reduktion des Rauschens und eine
Messung ohne Mittlung durchgeführt. Die aufgenommenen
Spektren sind in Abbildungen \ref{fig:v11_real_meas_noavg}
und \ref{fig:v11_real_meas_avg} dargestellt.
\begin{figure}[htb]
\centering
\missingfigure{Measurement of the averaged signal}
\caption[Ergebnisse der gemittelten Messung am IMS]{
\label{fig:v11_real_meas_avg}
Ergebnisse der gemittelten Messungen der zwei Verstärker
im Vergleich, normalisiert auf die gleiche Peak-Höhe.
Zu erkennen ist eine sehr gute Übereinstimmung der
Messergebnisse und vergleichbares Rauschen.
}
\end{figure}
\begin{figure}[htb]
\centering
\missingfigure{Measurement of the noaveraged signal}
\caption[Ergebnisse der ungemittelten Messung am IMS]{
\label{fig:v11_real_meas_noavg}
Ergebnisse der ungemittelten Messungen der zwei Verstärker
im Vergleich, normalisiert auf die gleiche Peak-Höhe.
In dieser Messung lässt sich das rauschen besser vergleichen,
und zu erkennen ist ???
}
\end{figure}
Zu erkennen ist die gute Übereinstimmung der Messungen.
Die für die Datenauswertung relevanten Formen der
Gauss-Peaks werden vom neuen TIV gut dargestellt, es
sind keine Verzerrungen im Vergleich zum bestehenden
Verstärker zu erkennen, und das Rauschen liegt auf
gleichem Niveau.
Somit ist bewiesen, dass der hier erstellte
TIV erfolgreich in einem echten IMS-System genutzt werden kann,
und hierbei vergleichbar gute Messergebnisse liefert
wie die bestehenden Systeme.
\section{Fazit}
Die Revision korrigiert erfolgreich die Instabilität, welche in der ursprünglichen Version
festgestellt wurde.
In den restlichen Parametern schneidet sie vergleichbar gut wie die ursprüngliche Version ab.
Die Revision korrigiert erfolgreich die Instabilität, welche in der ersten Version
des in dieser Arbeit erstellten TIVs festgestellt wurde.
In den restlichen Parametern schneidet sie vergleichbar gut wie die erste Version ab.
Zudem lässt sich durch die korrekte Einstellung der Verstärkungsverteilung der kaskadierten
Stufe die Bandbreite des Schaltkreises arbiträr limitieren, was eine zusätzliche Rauschreduktion
ermöglicht.
Somit wurde ein erfolgreicher und für ein IMS nutzbarer TIV entwickelt.
ermöglicht. In der Messung am echten IMS konnte bestätigt werden, dass der TIV
Messwerte mit gleicher Qualität wie bestehende Systeme liefern kann.
Zusammengefasst wurde somit bestätigt, dass erfolgreich ein TIV für die IMS entwickelt
wurde.