Anhang i. Simulationsmodell - FG Mikroelektronik, TU Berlin

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Anhang 110 Simulationsmodell Im unteren Teil der Abb. 79 wird der extrazelluläre Spannungsverlauf VJ() t im Spalt zwischen der Zellmembran und einer Oberfläche nach Gl.(54) berechnet. Der zeitliche Verlauf der Membranspannung VM() t wird aus der oberen Simulation übernommen. Die Module iK1 und iNa1 sind mit den Modulen iK und iNa identisch. An den Punkten mit der Bezeichnung Scope kann in der Software der zeitliche Verlauf des Signals ausgelesen werden. Tab. 9: Die Anfangswerte für die Simulation entsprechen dem Modell von Hudgkin und Huxley. Beim Einsetzen der Werte in das Simulationsmodell können die Einheiten weggelassen werden. Die Zeitwerte haben dann die Einheit [ms]. Am 3.1416 e-4 cm 2 VK0 -62 mV VNa0 -39,4 mV Vr -50 mV gK 36 mS/cm 2 gNa 120 mS/cm 2 gL 0,3 mS/cm 2 cm 1 μF/cm 2 n0 0,3177 m0 0,0529 h0 0,5961
ii. Operationsverstärker ii.i. NF-Kenngrößen Differenzverstärkung Gleichtaktverstärkung Gleichtaktunterdrückung CMRR Eingangsruheströme Anhang 111 Operationsverstärker Die Eigenschaften von Operationsverstärkern werden in den Datenblättern durch Kenngrößen beschrieben. Im folgenden Teil ii.i werden allgemein die Kenngrößen des Großsignalmodells und im Teil ii.ii die Kenngrößen für das Kleinsignalmodells eines Operationsverstärkers dargestellt. Für die durchgeführten Messungen wurde der Operationsverstärker vom Typ AD745 verwendet. Die wichtigsten Kenngrößen dieses Verstärkers werden in Abschnitt ii.iii vorgestellt. Am Ausgang des Operationsverstärkers stellt sich im unbeschalteten Zustand eine Spannung ein, die durch die Eingangsspannungsdifferenz zwischen nichtinvertierendem U + und invertierendem U - Eingang bestimmt wird. (172) Die Größe A d heißt Leerlauf-Differenzverstärkung (Open Loop Gain) und liegt normalerweise zwischen 10 3 und 10 6 . Damit läßt sich der Operationsverstärker als spannungsgesteuerte Spannungsquelle beschreiben. Der Eingangswiderstand wird als unendlich, der Ausgangswiderstand als Null angenommen. Bei einer Gleichtaktaussteuerung des Operationsverstärkers um ΔU gl , d.h. an beiden Eingängen liegt dieselbe Spannung an, müßte sich am Ausgang eine Spannung von Null Volt einstellen. Der reale Operationsverstärker zeigt aber eine Gleichtakteingangsspannungsabhängigkeit, die über die Gleichtaktverstärkung A gl ausgedrückt wird. (173) Das Verhältnis von Differenzverstärkung zur Gleichtaktverstärkung wird als Gleichtaktunterdrückung CMRR 1 bezeichnet. Die Ströme, die bei statischem Betrieb in die Eingänge eines realen Operationsverstärkers fließen, nennt man Eingangsruheströme. Bei bipolaren Operationsverstärkern entsprechen diese Ströme den Basiströmen der Eingangstransistoren. Operationsverstärker mit Feld-Effekt-Eingangstransistoren weisen aus diesem Grund typischerweise um drei Größenordnungen geringere Eingangsruheströme auf. Gleiche Ströme in beide Eingänge lassen sich durch schaltungstechnische Maßnahmen kompensieren. Offsetstrom Die Abweichung zwischen dem Eingangsstrom in den nichtinvertierenden und den invertierenden Eingang wird als Offsetstrom bezeichnet. Der Offsetstrom kann nicht kompensiert werden. Offsetspannung PSRR Ua = Ad U + – U- A gl ( ) ΔU a = ----------- = ΔU gl Ad ---------------- CMRR Liegt an beiden Eingängen eine Spannung von Null Volt an, so ist bei einem realen Operationsverstärker die Ausgangsspannung von Null verschieden. Die Offsetspannung ist die Spannung, die an den Eingängen des Operationverstärkers angelegt werden muß, damit die Ausgangsspannung Null wird. Eine Änderung der Versorgungsspannung führt in der Regel auch zu einer Offsetspannungsänderung. Das Verhältnis der Offsetspannungsverschiebung zur Änderung der Versorgungsspannung wird als Betriebsspannungsdurchgriff PSRR 2 bezeichnet. 1 Common Mode Rejection Ratio. Der Wert wird meist in dB angegeben. 2 Power Supply Rejection Ratio. Der Wert wird meist in dB angegeben, wobei das Minuszeichen weggelassen wird.
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Seite 25 und 26: -I DS [A] 100µ 90µ 80µ 70µ 60µ
Seite 27 und 28: -I DS [A] 30µ 25µ 20µ 15µ 10µ
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Seite 45 und 46: Strommodulation Transistor [A] intr
Seite 47 und 48: Strommodulation Transistor [A] Stim
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Strommodulation Transistor [A] Stim
Seite 57 und 58:
Literatur 163 [23] J. Pine, Recordi
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