Fachgebiet Schaltungs- und  Systemtechnik

Prof. Dr. P. Pogatzki

 

Schaltungen und Systeme: 2V 1Ü 1P

Lehrveranstaltung im 4. Semester (Sommer), ECTS: 4 CP

Prüfungsvorleistung: Praktikum
Prüfung: Klausur mit einer Dauer von 2h
Hilfsmittel: Taschenrechner, Vorlesungs-Script und Übungsaufgaben, Lehrbücher, alte Klausuren

Inhalt von Vorlesung und Übung:

Lineare Netzwerke: Allgemeine Netzwerkanalyse linearer Schaltungen, Kleinsignalparameter für N-Tore
Nichtlineare Netzwerke: Einton- und Mehrton-Anregung, Klirrfaktor, Verstärkerkennlinie als Reihenentwicklung, Linearisierung und Arbeitspunkt, Simulationsverfahren AC
Rückkopplung: Unterschied Gegen- und Mitkopplung, Varianten der Gegenkopplung, Auswirkung der Gegenkopplung auf Verstärkung, Verstärkungs-Bandbreite-Produkt, Strom- und Spannungsgegenkopplung  beim Bipolar-Transistor
Stromquellen und Stromspiegel: Einfache Stromquellen mit Bipolar-Transistoren und mit MOSFET´s, Spiegelfaktor, Ausgangswiderstand, Widlar-Stromspiegel, 3-Transistor-Stromspiegel, Stromspiegel in Kaskoden-Schaltung und Kaskoden-Stromspiegel
Differenzverstärker: Grundprinzip, Gleich- und Gegentaktbetrieb, CMRR, Ein- und Ausgangswiderstand, Gegenkopplung, Verhalten bei aktiver Last, Verwendung des Stromspiegels in Kaskoden-Schaltung, Offset-Spannung
Operationsverstärker: Grundlagen, idealer OP, Grundschaltungen, Gyrator, Differenzverstärker als OP, Stabilität und Nyquist-Kriterium, Phasen- und Amplituden-Reserve, Frequenzgangkompensation, Anwendung des Miller-Effektes, Herleitung der Slew-Rate

Vorlesungsscript und Übungsaufgaben:

Das Vorlesungsscript und die Übungsaufgaben können hier geladen werden:
Vorlesung Teil 1, Vorlesung Teil 2, Übungsaufgaben

Praktikumsversuche:

Die Versuchsanleitungen für Versuch 1, Versuch 2, Versuch 3 und Versuch 4 gibt es hier. Alle Versuche finden in den Räumen M1.9a/b statt!
Anmeldung zum Praktikum ist zur Zeit nicht möglich!

Flash-Demo zum Großsignalbetrieb einer Emitter-Schaltung:

Bei der untersuchten Schaltung wird die Amplitude des Eingangssignals über einen weiten Bereich variiert und die Auswirkungen auf das Spektrum werden dargestellt. Insbesondere ist das "Wandern" des Arbeitspunktes zu beobachten (DC-Level). Demo-Start