Grundkurs Tierphysiologie - Institut für Biologie und Neurobiologie ...

Jeder Verstärker braucht ein Bezugspotential, relativ zu dem alle anderen Potentiale
bestimmt werden: die sogennannte Erde oder Masse. In der Technik werden fast alle
Spannungen gegenüber der tatsächlichen Erde erzeugt und gemessen. Das wird im
Versuch realisiert, indem alle Geräte und das Präparat auf einen gemeinsamen Erdpunkt
gelegt werden.
Bedingt durch die hochempfindlichen Meßeinrichtungen treten eine Reihe von Störungen bei
den elektrophysiologischen Ableitungen auf, die von anderen elektromagnetischen Quellen
kommen und die die Messungen beeinträchtigen. Die Kursräume sind erfüllt von elektromagnetischen
Wechselfeldern hoher (Radiosender) und niedriger (Lichtnetz) Frequenzen,
die in allen Leitern, also auch in den Meßleitungen und im biologischen Präparat, Wechselspannungen
erzeugen. Solche Spannungen überlagern als "hochfrequentes Rauschen" (HF)
bzw. "Netzbrumm" (50 Hz Wechselstrom) das biologische Signal, das dem Verstärker zugeführt
wird. Weniger aufwendig, als den ganzen Versuchsaufbau in einen Faradaykäfig zu
stellen, ist es, die Meßleitungen abzuschirmen und die Abschirmung mit den Gehäusen der
Meß- und Reizgeräte, welche ja geerdet sind, zu verbinden. Die trotz der Abschirmung
eingestreuten hochfrequenten Störsignale können durch den im Vorverstärker eingebauten
Tiefpaßfilter weggefiltert werden (Aktionspotentiale werden in ihrer Form kaum verfälscht,
wenn Frequenzen > 10 kHz herausgefiltert werden). Ebenso können auch im unteren
Bereich störende Frequenzen herausgefiltert werden (z.B. < 100 Hz). Durch die Kombination
von Hochpaß- und Tiefpaßfilter erhält man einen Bandpaßfilter, der Frequenzen nur innerhalb
des eingestellten Bereiches durchläßt.
Die niederfrequenten 50 Hz Störsignale aus dem Lichtnetz sind oft so stark, daß sie durch
Filter allein nicht beseitigt werden können. Es muß dann differentiell abgeleitet werden, wenn
man nicht in einem Faradaykäfig arbeiten kann (der wie eine große Abschirmung wirkt).
Für den Differenzverstärker gilt also (siehe auch Abb. 4):
U 1 - U 2 = U o (Ausgangsspannung, welche mit dem Oszilloskop aufge-
zeichnet wird)
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