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TeX/Kapitel/Vermessung.tex

@@ -57,9 +57,11 @@ Eigenschaften des Schaltkreises,
 da Widerstände generell keine Nichtlinearitäten bei DC aufweisen.
 Es wird ein Strombereich von $\SI{\pm2.6}{\nano\ampere}$
 Eingangsstrom in Schritten von $\SI{0.1}{\nano\ampere}$ vermessen.
-Abbildung \ref{fig:measurement_v1_linearity} zeigt das Ergebnis der Vermessung.
+Abbildung \ref{fig:measurement_v1_linearity} zeigt das Ergebnis der Vermessung,
+und Abbildung \ref{fig:measurement_v1_linearity_error} zeigt die Abweichung
+der Messung vom Sollwert.
 
-\begin{figure}[hb]
+\begin{figure}[htb]
     \centering
     \includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/1G_47M_Linearity.png}
     \caption[Messergebnisse der Linearitätsmessung.]{\label{fig:measurement_v1_linearity}
@@ -67,11 +69,26 @@ Abbildung \ref{fig:measurement_v1_linearity} zeigt das Ergebnis der Vermessung.
         Es sind wie gewünscht keine merklichen Nichtlinearitäten zu erkennen.}
 \end{figure}
 
-\todo[inline]{Add linearity error measurement.}
+\begin{figure}[htb]
+    \centering
+    \includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/1G_47M_Linearity_Error.png}
+    \caption[Abweichung der Linearität des TIVs]{
+        \label{fig:measurement_v1_linearity_error}
+        Abweichung des Messwerts des $\SI{47}{\mega\ohm}$ TIVs vom 
+        Erwartungswert. Zu sehen ist ein leichter Fehler der Verstärkung
+        von circa +0.5\%, ein Nullpunkt-Offset von $\SI{+5}{\milli\volt}$,
+        sowie die Grenzen des nutzbaren Bereichs des Verstärkers.
+    }
+\end{figure}
 
-Deutlich zu erkennen ist eine saubere, lineare Abhängigkeit der Ausgangsspannung
-vom Eingangsstrom ohne merkliche Abweichungen vom linearen Zusammenhang. Auch 
-der Verstärkungsfaktor von $\SI{1}{\giga\ohm}$ wird präzise erreicht. 
+\FloatBarrier
+
+Deutlich zu erkennen ist eine nutzbare lineare Abhängigkeit der Ausgangsspannung
+vom Eingangsstrom ohne starke Abweichungen vom linearen Zusammenhang.
+Es scheint ein leichter Fehler im Verstärkungsfaktor von 0.5\% vor zu liegen,
+und der Nullpunkt ist um circa $\SI{5}{\milli\volt}$ nach oben verschoben. 
+Beide dieser Fehler lassen sich durch eine lineare Kalibration entfernen, 
+der Schaltkreis besitzt somit ein nutzbares lineares Ausgangssignal.
 Lediglich an den Extremen des Messbereiches ab ca. $\SI{\pm2.4}{\nano\ampere}$ ist ein
 Einknicken der Ausgangsspannung zu erkennen. Dies lässt sich durch die Versorgungsspannung
 des Verstärkers erklären, welche bei ca. $\SI{\pm2.5}{\volt}$ liegt, wodurch die
@@ -157,7 +174,7 @@ Dieser wird mit der bereits genutzten Messung vermessen.
 Die Ergebnisse dieser Messung sind in Abbildung \ref{fig:v10_bandwidths_ch2} 
 dargestellt.
 
-\begin{figure}[hb]
+\begin{figure}[htb]
     \centering
     \includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/bandwidth_ch2.png}
     \caption{\label{fig:v10_bandwidths_ch2}Übertragungsfunktionen des gefilterten Ausgangs
@@ -273,6 +290,7 @@ die Messungen in \ref{chap:measurements_v10_shielding} wiesen auch auf eine Inst
 bei zu kleiner Abschirmung hin.
 Die Instabilität bei keiner Abschirmung ist somit erwartet, und weißt zusätzlich darauf hin
 dass die bestehende Abschirmungsgeometrie ausreichend ist um diese Instabilität zu vermeiden.
+Eine Operation gänzlich ohne Abschirmungselektroden ist nicht möglich.
 
 \FloatBarrier
 \newpage
@@ -315,7 +333,7 @@ betrachtet. Es wird mithilfe des selben Messaufbaus das Rauschen
 des gefilterten Ausgangs aufgenommen und aufgezeichnet. Abbildung 
 \ref{fig:v10_noises_ch2} zeigt die aufgenommenen Spektren.
 
-\begin{figure}[hb]
+\begin{figure}[htb]
     \centering
     \includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/noises_ch2.png}
     \caption{\label{fig:v10_noises_ch2}Durchschnittliches Rauschspektrum
@@ -323,6 +341,8 @@ des gefilterten Ausgangs aufgenommen und aufgezeichnet. Abbildung
         der drei Platinen.}
 \end{figure}
 
+\FloatBarrier
+
 Deutlich zu erkennen ist eine starke Reduktion des Rauschens ab der $\SI{30}{\kilo\hertz}$ 
 Grenzfrequenz des Filters, welches das gewünschte Verhalten ist. Der Filter reduziert 
 somit effektiv das Rauschen des TIV Ausgangs.