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055cdb60df
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851908f272
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.gitignore
vendored
3
.gitignore
vendored
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@ -14,5 +14,4 @@
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*.toc
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*.fls
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*.bbl
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*blg
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*.pdf
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*blg
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@ -290,7 +290,7 @@ def generate_plot(plot_config):
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for data_process_step in plot_config.get('data_processing_steps', []):
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perform_processing_step(data_process_step, plot_data, plot_config)
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fig = plt.figure(figsize=(6.5, 4));
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fig = plt.figure();
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if(plot_config['type'] == 'lt_sweep'):
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plot_lt_sweep(fig, plot_config, plot_data);
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@ -1,4 +1,3 @@
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\cleardoublepage
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\chapter{Entwicklung des Transimpedanzverstärkers}
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In diesem Kapitel wird auf die Auslegung eines spezifischen TIV-Schaltkreises eingegangen.
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@ -30,7 +29,6 @@ Spannungssignal in ein digitales Signal um, welches vom Rest des Systems ausgewe
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der \todo{insert ADC name}, hat einen Eingangsbereich von $\pm\SI{2}{\volt}$\todo{verify}. Somit kann die Gesamtverstärkung des TIVs festgelegt werden als:
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$A_\mathrm{TIV} = V_\mathrm{out}/I_\mathrm{in} = \SI{2}{\volt} / \SI{1}{\nano\ampere} = \SI{2}{\giga\ohm}$
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\cleardoublepage
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\section{Analyse der Parasitäreffekte}
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Im folgenden werden die bereits in Kapiteln
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@ -575,8 +573,6 @@ der Schaltung gewählt.
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\caption{\label{fig:opamp_gbwp_circuit}LTSpice-Schaltkreis zur Simulation der OpAmp-Transferfunktion.}
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\end{figure}
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\FloatBarrier
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Die Stromquelle I1 wird als Stimulus-Eingang genutzt,
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und gibt ein Signal von $\SI{1}{\nano\ampere}$ aus. Eine parasitäre Eingangskapazität
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von $\SI{10}{\pico\farad}$ wird entsprechend Erfahrungswerten bestehender Schaltkreise gewählt.
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@ -856,7 +852,7 @@ Hierbei wird die in Abbildung \ref{fig:opamp_vin_noise_schematic} dargestellte S
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Als OpAmp wird dabei der LTC6268-10 gewählt. Dies ist ein kommerziell erhältlicher OpAmp mit
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genügend GBWP und kleinen Eingangsleckströmen, um als TIV nutzbar zu sein.
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\begin{figure}[ht]
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\begin{figure}[hb]
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\centering
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\includegraphics[width=0.8\textwidth]{entwicklung/opamp/opamp_ltspice_noise.jpg}
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\caption{\label{fig:opamp_vin_noise_schematic}Schaltkreis der LTSpice-Simulation zur
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@ -869,8 +865,6 @@ wird durch $R_\mathrm{f}$ dividiert, um den Eingangsstrom zu erhalten. Hierdurch
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Simulationswerte besser vergleichen. Die Ergebnisse sind in Abbildungen \ref{fig:opamp_vin_noise_rf}
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und \ref{fig:opamp_vin_noise_cin} dargestellt.
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\FloatBarrier
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\begin{figure}[ht]
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\includegraphics[scale=0.8]{datavis/Parasitics/SingleStage_LTC_Rf_Sweep_Noise.png}
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\caption[Rauschen in Abhängigkeit von $R_\mathrm{f}$]{
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@ -1,4 +1,3 @@
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\cleardoublepage
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\section{Schaltungsdesign}
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In diesem Kapitel wird der Aufbau einer ersten Prototypen-Schaltung beschrieben.
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@ -72,7 +72,6 @@ Folgende Aufgaben werden an den TIV eines IMS gestellt:
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\item Genügend Bandbreite zur korrekten Abbildung der Spitzen der Ionenpackete
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\end{itemize}
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\cleardoublepage
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\section{Grundlegende Parasitäreffekte}
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\label{chap:basics_parasitics}
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@ -95,7 +94,7 @@ In diesem Kapitel wird auf die parasitären Effekte weiterer Bauteile eingegange
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\begin{figure}[h]
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\centering
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\includegraphics[scale=0.15]{grundlagen/Examples_Capacitances.drawio.png}
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\includegraphics[scale=0.2]{grundlagen/Examples_Capacitances.drawio.png}
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\caption[Schematische Darstellung der parasitären Kapazitäten eines PCBs]{\label{fig:example_parasitic_c}
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Schematische Darstellung einer Schnittfläche eines PCBs mit Leitungen und einem Bauteil,
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mit einigen parasitären Kapazitäten eingezeichnet.
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@ -120,11 +119,12 @@ Hierbei ist $V_{\mathrm{n,rms}}$ der RMS-Wert des Rauschens, $k_B$ die Boltzmann
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\begin{figure}[hb]
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\centering
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\includegraphics[scale=0.13]{grundlagen/Schematic_Resistor.drawio.png}
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\includegraphics[scale=0.15]{grundlagen/Schematic_Resistor.drawio.png}
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\caption{\label{fig:example_r_noise}Schematische Darstellung eines realen Widerstandes nach \cite{WikipediaResistors2024May}}
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\end{figure}
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\cleardoublepage
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\FloatBarrier
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\newpage
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\section{Grundlagen des Operationsverstärkers}
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\label{chap:basics_opamp}
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@ -195,7 +195,8 @@ Ein realer OpAmp kann für viele Anwendungen als nahezu ideal angesehen werden.
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Hierbei sind die Rauschquellen eingangsbezogen dargestellt.}
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\end{figure}
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||||
\cleardoublepage
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\FloatBarrier
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\newpage
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||||
\section{Aufbau eines Transimpedanzverstärkers}
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\label{chap:basics_tia}
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@ -1,5 +1,4 @@
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\cleardoublepage
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\chapter{Revision des TIVs}
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In diesem Kapitel wird auf die zweite Revision der Platine eingegangen.
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@ -201,6 +200,7 @@ Insgesamt ist die Linearität des neuen Schaltkreises somit eine wesentliche Ver
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im Vergleich zur ersten Version, und ist mehr als Ausreichend für die
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hier gesetzten Zielparameter.
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\newpage
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\FloatBarrier
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\subsection{Bandbreite}
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@ -232,8 +232,7 @@ $\SI{82}{\mega\ohm}$ Variante bei circa $\SI{300}{\kilo\hertz}$ zu erkennen, und
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Resonanz-Peak in der $\SI{120}{\mega\ohm}$ Variante bei $\SI{600}{\kilo\hertz}$.
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Diese Diskrepanzen stören das Verhalten der Übertragungsfunktion für die hier gesetzten
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Zielparameter nicht, da die beobachteten Frequenzen gänzlich überhalb der Eckfrequenz
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des Filters
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Zielparameter nicht, da die beobachteten Frequenzen gänzlich überhalb der Filter-Eckfrequenz
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von $\SI{30}{\kilo\hertz}$ liegen. Im Falle der $\SI{47}{\mega\ohm}$ ist der
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stärkere Abfall der Verstärkung sogar vorteilhaft.
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Eine Vermutung der Ursache dieser Resonanz ist der kaskadierte Aufbau des Verstärkers selbst,
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@ -271,7 +270,7 @@ die $\SI{47}{\mega\ohm}$ Variante. Der steilere Abfall sowie die
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leicht höhere -3dB-Frequenz der zweiten Revision
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ist hierbei deutlich zu erkennen.
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\begin{figure}[ht]
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\begin{figure}[hb]
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\centering
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\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/revision_compare_bandwidth.png}
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\caption{\label{fig:v11_comparison_bandwidth}Vergleich der Bandbreiten der
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@ -287,27 +286,25 @@ $\SI{120}{\mega\ohm}$ eine zu geringe Bandbreite, während
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die $\SI{47}{\mega\ohm}$ und $\SI{20}{\mega\ohm}$ Varianten beide mehr als ausreichend
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Bandbreite besitzen. Die neue Revision der Platine erfüllt somit die Anforderungen.
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\clearpage
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\FloatBarrier
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\newpage
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\subsection{Rauschen}
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In diesem Abschnitt wird das Rauschen der Revision vermessen, und mit der vorherigen
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In diesem Abschnitt wird das Rauschen der neuen Revision vermessen, und mit der vorherigen
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Revision verglichen. Es wird beschrieben ob und wie sich das Rauschverhalten geändert hat.
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Das Spektrum des Rauschens wird mit dem selben Aufbau aus Kapitel \ref{chap:v10_measurement_noise}
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vermessen. Abbildung \ref{fig:v11_measurement_noise} zeigt die Rauschspektren der zweiten
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Platinenrevision.
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vermessen.
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\begin{figure}[ht]
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\begin{figure}[h]
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\centering
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\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/V1.1-a1/noises.png}
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\caption[Durchschnittliches Rauschspektrum der Platinen
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der zweiten Revision]{\label{fig:v11_measurement_noise}Durchschnittliches Rauschspektrum der Platinen
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der zweiten Revision.
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Erkennbar ist die Abhängigkeit des Rauschlevels vom Rückkoppelwiderstand.
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||||
Ebenefalls sind einige Frequenzen mit erhöhtem Rauschen erkennbar.}
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||||
\caption{\label{fig:v11_measurement_noise}Durchschnittliches Rauschspektrum der Platinen
|
||||
der zweiten Revision.}
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\end{figure}
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||||
Abbildung \ref{fig:v11_measurement_noise} zeigt die Rauschspektren der zweiten
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Platinenrevision.
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Wie in der ersten Revision ist hier deutlich eine Abhängigkeit des Rauschlevels
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vom Rückkoppelwiderstand zu erkennen, wobei erneut ein kleinerer Widerstand
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ein höheres Rauschniveau einbringt.
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@ -322,6 +319,13 @@ circa $\SI{700}{\kilo\hertz}$. Diese Eröhungen des Rauschens liegen auf den
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gleichen Frequenzen wie die Resonanzen in der Bandbreite. Somit ist zu vermuten,
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||||
dass die gleiche Ursache für beide Effekte zuständig ist.
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\begin{figure}[H]
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\centering
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||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/revision_compare_noise.png}
|
||||
\caption{\label{fig:v11_v10_comparison_noise}Vergleich des Rauschspektrums
|
||||
der Revisionen der $\SI{47}{\mega\ohm}$ Variante.}
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||||
\end{figure}
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Abbildund \ref{fig:v11_v10_comparison_noise} zeigt den direkten
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Vergleich der ungefilterten Rauschspektren der ersten und zweiten Revision
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der $\SI{47}{\mega\ohm}$ Version des Schaltkreise.
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@ -333,31 +337,19 @@ kaum von der Eingangskapazität abhängt (siehe Kapitel \ref{chap:v11_measuremen
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Unter realen Bedingungen ist somit das
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Rauschen der zweiten Revision besser.
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\begin{figure}[ht]
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\begin{figure}[H]
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\centering
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||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/revision_compare_noise.png}
|
||||
\caption{\label{fig:v11_v10_comparison_noise}Vergleich des Rauschspektrums
|
||||
der Revisionen der $\SI{47}{\mega\ohm}$ Variante.}
|
||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/V1.1-a1/noises_ch2.png}
|
||||
\caption{\label{fig:v11_measurement_noise_ch2}Rauschspektren des
|
||||
gefilterten Ausgangs der zweiten Revision des TIVs.}
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||||
\end{figure}
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\FloatBarrier
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Abbildung \ref{fig:v11_measurement_noise_ch2} zeigt die Rauschspektren der
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gefilterten Ausgänge. Wie in der vorherigen Version ist zu erkennen, dass die
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Filterstufe das Rauschlevel deutlich und effektiv senkt.
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Die bereits identifizierten Erhöhungen im Rauschen werden, mit Ausnahme der
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Spitze des $\SI{20}{\mega\ohm}$ TIVs, herausgefiltert.
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\begin{figure}[ht]
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\centering
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||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/V1.1-a1/noises_ch2.png}
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||||
\caption[Rauschspektren des
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||||
gefilterten Ausgangs der Revision des TIVs]{\label{fig:v11_measurement_noise_ch2}Rauschspektren des
|
||||
gefilterten Ausgangs der Revision des TIVs.
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||||
Wie bei der ersten Platine ist die Filterung des Rauschens durch die Filterstufe ab $\SI{30}{\kilo\hertz}$
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||||
erkennbar.}
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||||
\end{figure}
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||||
Die RMS-Werte der Rauschlevel für den ungefilterten und gefilterten Ausgang
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sind in Tabelle \ref{table:v11_noise_table} aufgelistet. Dort ist deutlich
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zu erkennen, dass die Filterstufe das Rauschen merklich verringert, da der
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@ -386,6 +378,9 @@ Zwar ist das Rauschen im Vergleich zur ersten Revision geringfügig erhöht, jed
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|||
bieten alle Versionen der Schaltung mit Ausnahme des $\SI{20}{\mega\ohm}$ TIVs
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ein akzeptabel geringes Rauschen.
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\FloatBarrier
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\newpage
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\subsection{Konsistenz des Schaltkreises}
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||||
In diesem Abschnitt wird darauf eingegangen, wie wiederholbar
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@ -438,12 +433,8 @@ absenkt.
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\begin{figure}[h]
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||||
\centering
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||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/V1.1-a1/midcap_bandwidth_effect.png}
|
||||
\caption[Einfluss eines Tiefpassfilters in
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||||
der zweiten Stufe des kaskadierten TIVs auf die Übertragungsfunktion]{
|
||||
\label{fig:v11_midcap_bandwidth}Einfluss eines Tiefpassfilters in
|
||||
der zweiten Stufe des kaskadierten TIVs auf die Übertragungsfunktion.
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||||
Zu erkennen ist die Verschärfung des Abfalls in der Bandbreite bei
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genutztem Tiefpassfilter.}
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||||
\caption{\label{fig:v11_midcap_bandwidth}Einfluss eines Tiefpassfilters in
|
||||
der zweiten Stufe des kaskadierten TIVs auf die Übertragungsfunktion.}
|
||||
\end{figure}
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||||
Abbildung \ref{fig:v11_midcap_bandwidth} zeigt die Ergebnisse der Messung
|
||||
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@ -454,12 +445,8 @@ in der Version mit Tiefpassfilter. Dies ist generell von Vorteil.
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|||
\begin{figure}[h]
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\centering
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||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/V1.1-a1/midcap_noise_influence.png}
|
||||
\caption[Einfluss eines Tiefpassfilters in
|
||||
der zweiten Stufe des kaskadierten TIVs auf das Rauschspektrum]{
|
||||
\label{fig:v11_midcap_noise}Einfluss eines Tiefpassfilters in
|
||||
der zweiten Stufe des kaskadierten TIVs auf das Rauschspektrum.
|
||||
Zu erkennen ist die geänderte Verteilung des Rauschens bei Nutzen
|
||||
des Filters.}
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||||
\caption{\label{fig:v11_midcap_noise}Einfluss eines Tiefpassfilters in
|
||||
der zweiten Stufe des kaskadierten TIVs auf das Rauschspektrum.}
|
||||
\end{figure}
|
||||
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||||
Abbildung \ref{fig:v11_midcap_noise} zeigt die aufgenommenen Rauschspektren.
|
||||
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@ -474,7 +461,7 @@ ohne Tiefpassfilter ein niedrigeres Rauschen aufwies, ist somit keine Filterung
|
|||
in der zweiten Stufe von Vorteil.
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||||
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||||
\FloatBarrier
|
||||
|
||||
\newpage
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||||
\subsubsection{Verstärkungsverteilung}
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||||
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||||
In diesem Kapitel soll nun untersucht werden, welche Verteilung
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||||
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@ -491,13 +478,9 @@ den gleichen Messsystemen wie in den vorherigen Messungen (siehe Kapitel
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|||
\begin{figure}[h]
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||||
\centering
|
||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/V1.1-a1/CascadeSeries/bandwidths.png}
|
||||
\caption[Übertragungsfunktionen eines
|
||||
\caption{\label{fig:v11_cascade_bandwidths}Übertragungsfunktionen eines
|
||||
$\SI{47}{\mega\ohm}$ TIVs mit varriierter Verstärkung der zweiten
|
||||
Stufe der Kaskade.]{
|
||||
\label{fig:v11_cascade_bandwidths}Übertragungsfunktionen eines
|
||||
$\SI{47}{\mega\ohm}$ TIVs mit varriierter Verstärkung der zweiten
|
||||
Stufe der Kaskade. Erkennbar ist ein starker Einfluss auf die
|
||||
Bandbreite.}
|
||||
Stufe der Kaskade.}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
Abbildung \ref{fig:v11_cascade_bandwidths} zeigt die Übertragungsfunktionen
|
||||
|
|
|
@ -1,5 +1,5 @@
|
|||
|
||||
\cleardoublepage
|
||||
|
||||
\chapter{Vermessung}
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||||
\label{chap:measurements}
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||||
|
@ -61,7 +61,7 @@ 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}[H]
|
||||
\begin{figure}[htb]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/1G_47M_Linearity.png}
|
||||
\caption[Messergebnisse der Linearitätsmessung.]{\label{fig:measurement_v1_linearity}
|
||||
|
@ -69,7 +69,7 @@ der Messung vom Sollwert.
|
|||
Es sind wie gewünscht keine merklichen Nichtlinearitäten zu erkennen.}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\begin{figure}[htb]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/1G_47M_Linearity_Error.png}
|
||||
\caption[Abweichung der Linearität des TIVs]{
|
||||
|
@ -81,7 +81,7 @@ der Messung vom Sollwert.
|
|||
}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
\pagebreak
|
||||
\FloatBarrier
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||||
|
||||
Deutlich zu erkennen ist eine nutzbare lineare Abhängigkeit der Ausgangsspannung
|
||||
vom Eingangsstrom ohne starke Abweichungen vom linearen Zusammenhang.
|
||||
|
@ -96,7 +96,7 @@ Ausgangsspannung begrenzt ist.
|
|||
|
||||
In Zusammenfassung ist die Linearität des Schaltkreises mehr als Ausreichend, und
|
||||
für den gewünschten Eingangsstrom von $\SI{\pm1}{\nano\ampere}$ liegt ein komplett
|
||||
lineares Verhalten vor.
|
||||
lineares Verhalten vor.
|
||||
|
||||
\subsection{Bandbreite}
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||||
\label{chap:v10_measurement_bandwidth}
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||||
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@ -114,7 +114,7 @@ Abfall nach der Grenzfrequenz ungewünschte Signale heraus filtert.
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|||
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||||
Die Übertragungsfunktionen werden mithilfe eines {\em Analog Discovery Pro 3}
|
||||
Oszilloskop + Funktionsgenerator aufgenommen.
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||||
Der Ausgang des Funktionsgenerators an eine Photodiodenbox angeschlossen,
|
||||
Der Ausgang des Funktionsgenerators an eine Photodioden-Box angeschlossen,
|
||||
welche die Ausgangsspannung des Generators auf einen Strom im Bereich von
|
||||
0 bis $\SI{0.7}{\nano\ampere}$ umwandelt. Der Frequenzgang dieser Box ist hierbei
|
||||
bis in die oberen $\SI{100}{\kilo\hertz}$ flach und konstant, und muss somit
|
||||
|
@ -130,7 +130,7 @@ genutzt. Abbildung \ref{fig:v10_bandwidth} zeigt die aufgenommenen Bandbreiten
|
|||
des abgeschirmten Schaltkreises mit verschiedenen
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||||
Rückkoppelwiderständen.
|
||||
|
||||
\begin{figure}[H]
|
||||
\begin{figure}[hb]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/bandwidth.png}
|
||||
\caption[Messung der TIV Übertragungsfunktionen]{
|
||||
|
@ -177,11 +177,8 @@ dargestellt.
|
|||
\begin{figure}[htb]
|
||||
\centering
|
||||
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/bandwidth_ch2.png}
|
||||
\caption[Übertragungsfunktionen des gefilterten Ausgangs
|
||||
der Platinen bei variiertem Rückkoppelwiderstand.]{
|
||||
\label{fig:v10_bandwidths_ch2}Übertragungsfunktionen des gefilterten Ausgangs
|
||||
der Platinen bei variiertem Rückkoppelwiderstand. Zu erkennen ist die Eckfrequenz
|
||||
des Filters bei $\SI{30}{\kilo\hertz}$}
|
||||
\caption{\label{fig:v10_bandwidths_ch2}Übertragungsfunktionen des gefilterten Ausgangs
|
||||
der Platinen bei variiertem Rückkoppelwiderstand.}
|
||||
\end{figure}
|
||||
|
||||
Die Auslegung der Filterstufe soll erst ab der Grenzfrequenz
|
||||
|
@ -200,7 +197,7 @@ genug Bandbreite.
|
|||
\hline
|
||||
Widerstand & -3dB Punk \\
|
||||
\hline
|
||||
$\SI{20}{\mega\ohm}$ & $\SI{30.220}{\kilo\hertz}$ \\
|
||||
$\SI{20}{\mega\ohm}$ & $\SI{30.22057}{\kilo\hertz}$ \\
|
||||
$\SI{47}{\mega\ohm}$ & $\SI{30.199}{\kilo\hertz}$ \\
|
||||
$\SI{120}{\mega\ohm}$ & $\SI{25.118}{\kilo\hertz}$ \\
|
||||
\hline
|
||||
|
@ -211,19 +208,17 @@ Abbildung \ref{fig:v10_bandwidth_filter_compare} zeigt zum Vergleich
|
|||
die Bandbreiten des ungefilterten und gefilterten Ausgangs des $\SI{47}{\mega\ohm}$ TIVs.
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Die Eckfrequenz des Filters sowie der -40dB/Dekade-Abfall ist deutlich zu erkennen.
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\begin{figure}[ht]
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\begin{figure}[hb]
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\centering
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\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/bandwidth_filter_compare.png}
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\caption[Vergleich der Übertragungsfunktion
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des gefilterten und ungefilterten Ausangs des $\SI{47}{\mega\ohm}$ TIVs.]{
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des gefilterten und ungefilterten Ausangs des $\SI{47}{\mega\ohm}$ TIVs.]{
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\label{fig:v10_bandwidth_filter_compare}Vergleich der Übertragungsfunktion
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des gefilterten und ungefilterten Ausangs des $\SI{47}{\mega\ohm}$ TIVs.
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Die Filterung ist deutlich ab $\SI{30}{\kilo\hertz}$ zu erkennen, mit
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einem wesentlich schnelleren Abfall des gefilterten Ausgangs.
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}
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des gefilterten und ungefilterten Ausangs des $\SI{47}{\mega\ohm}$ TIVs.}
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\end{figure}
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\FloatBarrier
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\newpage
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\subsubsection{Einfluss der Abschirmung}
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\label{chap:measurements_v10_shielding}
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@ -238,7 +233,7 @@ in Abhängigkeit zum Verstärkungsfaktor der Abschirmung zur Signalspannung.
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\FloatBarrier
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\begin{figure}[ht]
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\begin{figure}[hb]
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\centering
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\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/compensation.png}
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\caption[Messung der Übertragungsfunktionen
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@ -265,7 +260,7 @@ Hieraus kann geschlossen werden, dass die Abschirmungen einen merklichen und wic
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die Stabilität des Frequenzganges haben. Die korrekte Abstimmung der Abschirmung ist somit
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notwendig für die Funktionalität des TIVs.
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\clearpage
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\FloatBarrier
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\subsubsection{Messung ohne Abschirmung}
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@ -283,10 +278,8 @@ dargestellt.
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\begin{figure}[hb]
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\centering
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\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/unshielded_47M.png}
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\caption[Ausgangsspannung des TIV-Schaltkreises ohne Abschirmung.]{\label{fig:v10_unshielded_waveform}
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Ausgangsspannung des TIV-Schaltkreises ohne Abschirmung.
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Deutlich zu erkennen ist die starke Oszillation der Ausgangsspannung,
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welche bis an die Spannungsgrenzen des Ausgangs geht.}
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\caption{\label{fig:v10_unshielded_waveform}
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Ausgangsspannung des TIV-Schaltkreises ohne Abschirmung.}
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\end{figure}
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Deutlich zu erkennen ist die oszilliernde Natur
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@ -321,15 +314,12 @@ summiert und der Durchschnitt berechnet wird, um die durchschnittliche Verteilun
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des Rauschens zu berechnen. Die aufgenommenen Spektren sind in
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Abbildung \ref{fig:v10_noises_ch1} dargestellt.
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\begin{figure}[ht]
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\begin{figure}[hb]
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\centering
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\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/noises.png}
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\caption[Durchschnittliches Rauschspektrum
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\caption{\label{fig:v10_noises_ch1}Durchschnittliches Rauschspektrum
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des ungefilterten Ausgangs
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der drei Platinen.]{\label{fig:v10_noises_ch1}Durchschnittliches Rauschspektrum
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des ungefilterten Ausgangs
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der drei Platinen bei abgeschirmtem, offenem Eingang.
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Die gleichmäßige Verteilung des Rauschens ist sichtbar.}
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der drei Platinen.}
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\end{figure}
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Deutlich zu erkennen ist die Abhängigkeit des Rauschens von der Widerstands-Größe,
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@ -346,13 +336,9 @@ des gefilterten Ausgangs aufgenommen und aufgezeichnet. Abbildung
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\begin{figure}[htb]
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\centering
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\includegraphics[scale=0.8]{datavis/V1_Measurements/noises_ch2.png}
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||||
\caption[Durchschnittliches Rauschspektrum
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des gefilterten Ausgangs
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der drei Platinen]{\label{fig:v10_noises_ch2}Durchschnittliches Rauschspektrum
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\caption{\label{fig:v10_noises_ch2}Durchschnittliches Rauschspektrum
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des gefilterten Ausgangs
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der drei Platinen.
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Erkennbar ist die Wirkung des Ausgangsfilters ab $\SI{30}{\kilo\hertz}$,
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welche das Rauschen stark verringert.}
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der drei Platinen.}
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\end{figure}
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\FloatBarrier
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@ -436,7 +422,6 @@ Der instabile und schwingende Ausgang erlaubt keine Messung der feinen
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Ionenströme, wodurch dieser Schaltkreis für eben solche Messungen
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nicht geeignet ist.
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\clearpage
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\section{Diskussion der Messergebnisse}
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In diesem Kapitel werden die aufgenommenen Messwerte diskutiert.
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BIN
TeX/build/Arbeit.pdf
Normal file
BIN
TeX/build/Arbeit.pdf
Normal file
Binary file not shown.
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@ -6,5 +6,4 @@
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\hyphenation{STMCubeIDE}
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\hyphenation{Span-nungs-rau-schen}
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\hyphenation{Komponenten-reihen}
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\hyphenation{GBWP}
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\hyphenation{Photo-dioden-box}
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\hyphenation{GBWP}
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