Rauscharmer Messverstärker mit analogen Universalfiltern und digitaler Schnittstelle

Abstract

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Einschubkarte zur rauscharmen Verstärkung von kleinen Strömen und Spannungen für Lock-In-Messungen. Auf der Karte befinden sich mehre Verstärkerstufen und verschiedene aktive analoge Filter. Die zwei Universalfilter der Karte erlauben dabei unabhängige Parameter für Verstärkung, Güte und Frequenz zu wählen. Die Steuerung der Relais, Analogschalter, Digital-Analog- Umsetzer und digital Potentiometern erfolgt über einen programmierbarer Logikbaustein (CPLD) auf der Karte. Das Interface zur Messverstärkerkarte bildet eine digitale SPI-Bus Schnittstelle.

The goal of this thesis is to develop a plugin card for low-noise amplification of small currents and low voltages for lock-in measurements. The card consists of several amplifier stages and different active analog filters. The two state variable filters on the card allow to set the amplification, quality and frequency independently. The control of the relays, analog switches, digital to analog converters, and digital potentiometers via a complex programmable logic device (CPLD) on the card. Interface of the measuring amplifier card is a digital SPI bus interface.