Das Update besteht aus einem neuen Kapitel mit dem Titel ERSTE STUFE STÄRKER ALS DIE ZWEITE. Beim Betrachten von Datenblättern stellt man in der Regel fest, dass bei einem Instrumentationsverstärker mit hoher Verstärkung stets die erste Stufe die gesamte Verstärkung übernimmt. Die zweite Stufe, welche die verstärkte symmetrische Eingangsspannung zur asymmetrischen Spannung umsetzt, verstärkt nur mit einem Faktor von 1. Diese Art der Aufteilung der Verstärkung hat sehr praktische Gründe, welche in diesem Kapitel thematisiert werden. Solches habe ich bisher noch in keinem Buch gelesen, jedoch ist diese Tatsache, aus der Praxis hergeleitet, einleuchtend und leicht nachvollziehbar. Auch der hier thematisierte INA111 macht keine Ausnahme.
Während bei Gegentakt-Eingangsspannungen die erste Stufe mit einer oft hohen Verstärkung arbeitet, verstärkt sie eine Gleichtakt-Eingangsspannung nur mit einer Verstärkung von 1. Dadurch unterstützt die erste Stufe die zweite Stufe wesentlich bei ihrer eigentlichen Aufgabe Gleichtakt-Spannungen wirksam zu unterdrücken. Die Gleichtakt-Dynamik ist dadurch wesentlich besser. In der umgekehrten Situation, wenn die zweite Stufe die hohe Verstärkung bewältigen muss, trägt die erste wenig bis gar nichts (Verstärkung = 1) zur Verbesserung der Dynamik der Gleichtaktspannung bei. Eine hohe Dynamik bedeutet, dass die Gleichtaktunterdrückung, selbst wenn die Gleichtaktspannung um viele Größenordnungen höher ist als die nutzbare Gegentaktspannung, noch immer einwandfrei arbeitet.
Warum die erste Stufe, besonders bei hoher Verstärkung, wirksam die Gleichtaktunterdrückung unterstützt, hat damit zu tun, dass die Gegenkopplungen der beiden Operationsverstärker nicht je im Alleingang, sondern gemeinsam arbeiten. Dies wird in diesem Elektronik-Minikurs detailliert erklärt.
Es gibt allerdings einen praktischen Grund die Gesamtverstärkung eines Instrumentationsverstärkers in die erste und zweite Stufe aufzuteilen, wobei es aus dem soeben beschriebenen Grund sinnvoll ist, den größeren Verstärkungsanteil auf die erste Stufe zu setzen. Die unterstützende Wirkung der ersten Stufe betreffs Gleichtaktunterdrückung ist durch eine Aufteilung der Gesamtverstärkung schwächer. Sinn macht eine solche Aufteilung dann, wenn die erste Stufe betreffs Frequenzbandbreite, wegen unzureichender Frequenzbandbreite bei Einheitsverstärkung (Unitygain-Bandwidth), nicht genügt.
