Aufnahmeelektronik

Aufnahmeelektronik bezeichnet die Schaltungen und Systeme, die ein physikalisches Messsignal von Sensoren oder Transduktoren aufnehmen, konditionieren und in elektrische Größen überführen, die weiter digitalisiert oder gespeichert werden können. Sie bildet den Frontend-Bereich einer Messkette und ist entscheidend für Genauigkeit, Linearität und Dynamik des Gesamtsystems.

Zu den typischen Aufgaben gehören Impedanzanpassung, Rauschreduktion, Verstärkung, Gleichrichtung oder Konditionierung des Signals, Filterung, Schutz gegen Überlastung und Störungen sowie Vorbereitung für die Analog-Digital-Wandlung. Temperaturempfindlichkeit, Langzeitdrift und Versorgungsspannungsstabilität müssen berücksichtigt werden.

Typische Baugruppen sind Sensor/Transducer, Vorverstärker oder Impedanzwandler, Offset- und Driftkompensation, Anti-Aliasing- oder Vorfilter, Analog-Digital-Wandler, Referenzquellen, Spannungsversorgung, sowie Schutzeinrichtungen, Erdung und Abschirmung. In mehrkanaligen Systemen kommen Synchronisation, Multiplexing und Kalibrierverfahren hinzu.

Wichtige Leistungskenngrößen sind Rauschleistung (Noise), Eingangsimpedanz, Verstärkung, Linearität, Offset und Drift, Dynamikbereich, Bandbreite und Abtastrate. Abhängig vom Anwendungsfall werden unterschiedliche Prioritäten gesetzt, z. B. hohe Empfindlichkeit in Sensorik oder niedrige Verzerrung in Messtechnik.

Anwendungen finden sich in der wissenschaftlichen Mess- und Messtechnik, Industrieautomatisierung, medizinischer Diagnostik, Messgeräten, Daten-Acq-Systemen und Audio- oder Datenerfassung. Die Gestaltung erfordert oft eine sorgfältige Abschirmung, Erdung, Kalibrierung und Temperaturkompensation.