Gleichtaktsignal bei Instrumentenverstärker

[Werner Liefert (Gast)]

Hallo,

ich versuche gerade zu verstehen warum beim Instrumentenverstärker (Bild 
1) das reine Gleichtaktsignal der Eingänge U1 und U2 in der Mitte des 
Widerstands R7 anliegt, sprich teilt man diesen in zwei Widerstände auf, 
so kann man zwischen diesen das reine Gleichtaktsignal abgreifen und auf 
das Messobjekt rückkoppeln zur zusätzlichen Gleichtaktunterdrückung 
(Bild 2).

In der Medizintechnik nennt sich diese Rückkopplung "driven right leg", 
da man an U1 und U2 zwei Elektroden anschließt um das Nutzzisgnal 
(Differenzsignal) zu erhalten, welches noch von Gleichtaktanteilen 
überlagert ist. Diese sollen mit der Schaltung aus dem zweiten Bild über 
eine dritte Elektrode an den Patienten zurück gekoppelt werden.

So viel zur Vorgeschichte. Aber warum liegt denn an dieser Stelle das 
Gleichtaktsignal an? Über den Widerstand R7 (Bild 1) fallen doch 0V ab, 
wenn U1 und U2 gleich sind.



Grüße Werner

[Peter R. (gelb)]

Werner Liefert schrieb:
> So viel zur Vorgeschichte. Aber warum liegt denn an dieser Stelle das
> Gleichtaktsignal an? Über den Widerstand R7 (Bild 1) fallen doch 0V ab,
> wenn U1 und U2 gleich sind.

Der Spannungsabfall über R7 ist hier nicht das Ausschlaggebende.
Wichtig ist der absolute wert, und "in der Mitte von R7" liegt sich der 
Mittelwert von U1 und U2. Wenn beide Spannungen also bei +2V liegen, ist 
die Mitte ebenfalls bei 2V und nicht bei 0V wie du oben meinst.

Die Differenz wird erst durch U3 gebildet.

Grüße, Peter

[Werner Liefert (Gast)]

Hallo,

danke für die schnelle Antwort. So wirklich kann ich dir nicht folgen. 
Wenn U1 = 2V ist, dann liegt am negativen Eingang des oberen Opamps auch 
2V an, d.h. vom Punkt oberhalb von R7 zu Masse liegen 2V.

Ebenso wenn U2 = 2V ist, dann liegt am negativen Eingang des unteren 
Opamps 2V an und von unterhalb von R7 zu Masse liegen 2V...aaahhh jetzt 
verstehe ich :-)



Danke!

[Werner Liefert (Gast)]

Guten Morgen,

eine Frage habe ich doch noch: was passiert wenn ein zusätzlich ein 
Differenzsignal anliegt? Ich sehe, dass du in deiner Antwort schon 
geschrieben hast, dass dort der Mittelwert anliegt und damit an dieser 
Stelle nur das Gleichtaktsignal abgegriffen wird. Aber warum liegt dort 
der Mittelwert an? Das ist mir noch nicht klar.

Gruß Werner

[Dietrich L. (dietrichl)]

Werner Liefert schrieb:
> ich versuche gerade zu verstehen warum beim Instrumentenverstärker (Bild
> 1)

Da ist was falsch in der Schaltung: Ausgang von U1 muss an die 
Verbindung von R1-R2 und Ausgang U2 an R3-R4!

http://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentenverst%C3%A4rker

Gruß Dietrich

[Werner Liefert (Gast)]

Dietrich L. schrieb:
> Werner Liefert schrieb:
>> ich versuche gerade zu verstehen warum beim Instrumentenverstärker (Bild
>> 1)
>
> Da ist was falsch in der Schaltung: Ausgang von U1 muss an die
> Verbindung von R1-R2 und Ausgang U2 an R3-R4!
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentenverst%C3%A4rker
>
> Gruß Dietrich
>
Hallo,

danke für den Hinweis, das war ein Flüchtigkeitsfehler beim Abzeichnen 
der Wikipedia-Grafik (war schon spät und ich müde).



Gruß Werner

[Peter R. (gelb)]

Werner Liefert schrieb:

> Stelle nur das Gleichtaktsignal abgegriffen wird. Aber warum liegt dort
> der Mittelwert an? Das ist mir noch nicht klar.

Die Widerstände zwischen den Ausgängen von U1 und U2 bilden einen 
Spannungsteiler, der durch 2 teilt. Auf deinem zweiten Bild sind das R7 
und R8, also ist die Spannung zwischen den Widerständen (U1+U2)/2.

Das gilt genauso für die Schaltung aus Wikipedia, wenn Rgain durch 2 
gleiche Widerstände ersetzt wird.

Spannungsteiler müssen ja nicht unbedingt gegen Masse geschaltet sein.

Grüße, Peter