Analoge Schaltungstechnik - Grundlagen

Nummer: astGL
Leitung: -
ECTS: 3.0
Anspruchsniveau: intermediate
Inhaltsübersicht: Dieses Modul bereitet die Studierenden auf eine Tätigkeit als analoger Schaltungstechniker vor. Das Ziel ist, ihnen vor allem Konzepte, Werkzeuge und Zusammenhänge zu vermitteln. Es geht hier nicht darum, möglichst viele Details kennenzulernen. Deshalb wird in diesem Modul mit relativ wenigen Schaltungen gearbeitet, welche aber von vielen verschiedenen Seiten betrachtet werden. So werden die Studierenden mit den erlernten Methoden später beliebige Schaltungen verstehen können, die im Modul selbst nicht besprochen werden.
Einführung in ein neues Analyse-Tool: Driving-Point Signal-Flow Graphs
Lineare Analyse von OpAmp-Schaltungen und Filterschaltungen, Stabilität, Phasenmarge
Rauschen in OpAmp- und Filterschaltungen
Normale OpAmps und Current-Feedback OpAmps
Ein-Transistor-Verstärker; Operating Point; Nichtlinearität
Masse für Nichtlinearität und Rauschen
Einführung Systemdesign mit A/D- und D/A-Wandlern
Referenzquellen und Spannungsregler
In diesem Modul verwenden wir für die meisten numerischen und symbolischen Berechnungen Python (NumPy, SymPy), und für Signalflussdiagramme das in Python geschriebene Tool signalflowgrapher, https://github.com/hanspi42/signalflowgrapher
Lernziele: Die Studierenden können erkennen, in welchen Phasen der System- und Schaltungsanalyse das Kleinsignalverhalten und in welchen das Grosssignalverhalten betrachtet werden muss.

Sie können für beliebig komplizierte lineare Schaltungen Driving-Point Signal-Flow Graphs aufstellen, ohne Unterlagen zu Hilfe zu nehmen.

Sie können für eine gegebene Anwendung begründen, welche Signale noch als „klein“ und welche als „gross“ gelten.

Sie kennen die typischen linearen und nichtlinearen Nichtidealitäten von Verstärkern und können die Grössenordnungen der Zahlen in den Datenblättern interpretieren.

Sie kennen den Unterschied zwischen normalen OpAmps und Current-Feedback OpAmps, und sind in der Lage, unter Anleitung mit den gelernten Methoden auch völlig andere Verstärker zu beschreiben.

Sie lernen insbesondere auch, den Unterschied zwischen Prüfungsaufgabe, Lehraufgabe und (industrieller) Entwicklungsaufgabe zu sehen und Aufgaben entsprechend einzuordnen.
Empfohlene Vorkenntnisse: Analogtechnik (ant)
Signalverarbeitung (siv)
Leistungsbewertung: MSP schriftlich