Das Elektronik I Team - BMO Münchenriedle/Elektronik_I/KW042/17_10_16... · Das Elektronik I Team...

14
Das Elektronik I Team - Prof. Dr. Eberhard Riedle Fakultät für Physik, LS für BioMolekulare Optik [email protected] - Prof. Dr. Roland Kersting: Festkörperphysik - Dr. Alexander Mlynek: Platinenherstellung - „Multisim 14“ Simulationsprogramm - homepage: http://www.bmo.physik.uni-muenchen.de/~riedle/Elektronik_I/

Transcript of Das Elektronik I Team - BMO Münchenriedle/Elektronik_I/KW042/17_10_16... · Das Elektronik I Team...

Das Elektronik I Team

- Prof. Dr. Eberhard Riedle Fakultät für Physik, LS für BioMolekulare Optik

[email protected]

- Prof. Dr. Roland Kersting: Festkörperphysik

- Dr. Alexander Mlynek: Platinenherstellung

- „Multisim 14“ Simulationsprogramm

- homepage:

http://www.bmo.physik.uni-muenchen.de/~riedle/Elektronik_I/

Eberhard
Schreibmaschinentext
E. Riedle, LMU 16.10.17

bisher 75 x zitiert

Dye Laser

Single FrequencyArgon Ion Laser

StabilisedHeNe Laser

PolarizingBeamsplitter

PolarizingBeamsplitter

BSTo Experiment

IF1

IF2

IF3

He Ne Detector

Dye Laser Detector

Argon Ion LaserDetector

M

M

M

M

M

L1 L2F.P.I.

figure 1 E. Riedle et al., ’Stabilization and ...’

Stabilization of the Difference Frequency Spectrometer

Fabry-Perot Interferometer

StabilizedHe Ne Laser

Conditioning

FilterDouble BalancedMixerPhase Shifter

Local Oscillatorν = 4.4kHz

Proportional τ = 1s

Integral τ = 100s

Heater Control

Working Point

Proportional τ = 0.003s

PZT Control

PZT Heater

AC Component

Detector

Locking of The Transfer Cavity

QYDS electronics : shutter control and I/U converter for solar cell

Elektronik I, WS 201 /1 (E. Riedle)

0. Vorstellung und Einleitung

I. Lineare passive Bauelemente 1) Grundbegriffe, Widerstände, Kondensatoren, Spulen2) Lineare Netzwerke - Reduzierung, Wheatstone'sche Brücke 3) Komplexe Amplituden in linearen Netzwerken4) Anwendungen und Beispiele - Filterschaltungen, Schwingkreise

II. Netzwerke mit aktiven Bauelementen1) Aktive Bauelemente - Spannungs- und Stromquelle, Ersatzschaltbilder2) Zweipolquelle3) Kreisstromverfahren, Knotenspannungen, Numerische Verfahren4) Vierpole - Transformator, Vierpol- oder Filterkette 5) Leitungen, HF-Leitungen, Leitungstransformator etc.

- Reflexion, Transmission - Anwendungen: kurze Pulse, Impedanztransformatoren - Oberflächenwellen, HF-Filter

III. Messtechnik und Schaltungssimulation

IV. Halbleiterbauelemente 1) Einleitung mit Kurzübersicht - Halbleiter, Dotierung, p-n Übergang - Shockley-Gleichung, Durchbruchsmechanismen 2) Dioden - Kenlinienaufnahme etc. - NF Dioden: Gleichrichterdiode, Kapazitätsdiode, Z-Diode, Spannungsregler - HF Dioden: Oszillatoren, Tunneldiode, Backwarddiode, pin-Diode 3) Transistoren - pnp / npn Transistor, Kennlinien, Arbeitspunkt - Grundschaltungen: Emitterschaltung, Kollektorschaltung, Basisschaltung - Verstärkung: Ruhestromeinstellung, Kleinsignalverstärkung Strom-/Spannungs-Gegenkopplung, Bootstrapping zweistufiger Verstärker, Differenzverstärker, Darlington-Stufe - Transistor als Schalter - ohmsche Last, kapazitive Last, induktive Last - FET’s: JFET, MOSFET, HEMT, Thyristor, Triac - Dimmer, Analogschalter - Spannungsregler, Netzteile, Konstantstromquelle

V. Integrierte Schaltungen / Operationsverstärker (OPAMP)

1) Aufbau (3 Stufen) und Funktionsweise 2) Herstellung integrierter Schaltungen 3) Betriebsarten des OPAMP, Mit- und Gegenkopplung, Übertragunsgkennlinie, reale OPAMPs, Auswahl für praktische Anwendungen 4) Übertragungs- - Spannungsverstärker (invertierend / nichtinvertierend) charakteristik: - Rechenschaltungen: Addierer, Subtrahierer, Differenzierer Integrierer, Logarithmierer, Delog., Wurzel, etc. - Komparator, Schmitt-Trigger, Sample&Hold - U/I Converter, I/U Converter - "gated" Integrator (Beispiel; Anwendung) - aktive Filter, Instrumentenverstärker - Hochspannungsverstärker (Beispiel) - Funktionsgeneratoren - hochstabile Netzteile - Schaltungen mit dem Zeitgeber "555"

VI. Steuerung und Regelung 1) Grundlagen, Zweipunktregler, Dreipunktregler, Bode - Diagramm (Stabilität) 2) Elemente des Regelkreises: Regelstrecke, Meßglied, Stellglied, Regler 3) PID - Regler, Einstellung 4) Beispiel: Fabry-Perot-Stabilisierung 5) PLL (phase-locked-loops)

VII. Optoelektronische Bauelemente 1) Photowiderstände 2) Photodioden, -transistoren; Differenzdetektion 3) Photomultiplier 4) Leuchtdiode, Diodenlaser 5) Optokoppler 6) Anzeigen 7) Akustooptische und elektrooptische Modulatoren

Literatur

1. U. Tietze, Ch. Schenk: '' Halbleiterschaltungstechnik ''

2. P. Horowitz, W. Hill: '' The Art of Electronics ''

Horowitz/Hill: "Die Hohe Schule der Elektronik 1 + 3 " (nur gebraucht verfügbar)

3. E. Hering, K. Bressler, J.Gutekunst: '' Elektronik für Ingenieure ''

4. H. Hartl, E. Krasser, G. Winkler, W. Pribyl, P. Söser: "Elektronische Schaltungstechnik"

Multisim 14: National Instruments

http://www.ni.com/multisim/

Studentenlizenzen € 23,74 ?

TL�H

�5646

LF155�LF156�LF157 Series Monolithic JFET Input Operational Amplifiers

Decem

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LF155�LF156�LF157

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10�0

10�0

1pA

�0H

z

CurrentN

ois

efe

1000

Hz

0�0

10�0

10�0

1pA

�0H

z

CIN

InputC

apacitance

33

3pF

Note

sfo

rEle

ctr

icalC

hara

cte

ristics

Note

1�The

maxim

um

pow

erdis

sip

ation

forth

ese

devic

es

mustbe

dera

ted

atele

vate

dte

mpera

ture

sand

isdic

tate

dby

TjM

AX�i

jA�and

the

am

bie

ntte

mpera

ture

TA�The

maxim

um

availa

ble

pow

erdis

sip

ation

atany

tem

pera

ture

isP

de

(TjM

AXb

TA)�

ijA

orth

e25�C

PdM

AX�w

hic

heveris

less�

Note

2�U

nle

ss

oth

erw

ise

specifie

dth

eabsolu

tem

axim

um

negative

inputvoltage

isequalto

the

negative

pow

ersupply

voltage�

Note

3�U

nle

ss

oth

erw

ise

sta

ted�th

ese

testconditio

ns

apply

LF155A

�6A

�7A

LF255��6�7

LF355A

�6A

�7A

LF355B

�6B

�7B

LF355��6�7

LF155��6�7

Supply

Voltage�V

Sg

15V

sV

Ss

g20V

g15V

sV

Ss

g20V

g15V

sV

Ss

g18V

g15V

sV

Sg

20V

VSe

g15V

TA

b55�C

sT

As

a125�C

b25�C

sT

As

a85�C

0�C

sT

As

a70�C

0�C

sT

As

a70�C

0�C

sT

As

a70�C

TH

IGH

a125�C

a85�C

a70�C

a70�C

a70�C

and

VO

S�I B

and

I OS

are

measure

datV

CM

e0�

Note

4�The

Tem

pera

ture

Coeffic

ientofth

eadju

ste

din

putoffsetvoltage

changes

only

asm

all

am

ount(0

�5m

V��C

typic

ally

)fo

reach

mV

ofadju

stm

entfrom

its

origin

alunadju

ste

dvalu

e�C

om

mon-m

ode

reje

ction

and

open

loop

voltage

gain

are

als

ounaffecte

dby

offsetadju

stm

ent�

Note

5�The

inputbia

scurrents

are

junction

leakage

currents

whic

happro

xim

ate

lydouble

forevery

10�C

incre

ase

inth

eju

nction

tem

pera

ture

�T

J�D

ue

tolim

ited

pro

duction

testtim

e�th

ein

putbia

scurrents

measure

dare

correla

ted

toju

nction

tem

pera

ture

�In

norm

alopera

tion

the

junction

tem

pera

ture

rises

above

the

am

bie

nt

tem

pera

ture

as

are

sult

of

inte

rnalpow

er

dis

sip

ation�Pd�T

jeT

Aa

ijA

Pd

where

ijA

isth

eth

erm

alre

sis

tance

from

junction

toam

bie

nt�

Use

of

aheat

sin

kis

recom

mended

ifin

putbia

scurrentis

tobe

keptto

am

inim

um

Note

6�Supply

Voltage

Reje

ction

ism

easure

dfo

rboth

supply

magnitudes

incre

asin

gordecre

asin

gsim

ultaneously

�in

accord

ance

with

com

mon

pra

ctice�

Note

7�Settlin

gtim

eis

defined

here

�fo

ra

unity

gain

inverter

connection

usin

g2

kX

resis

tors

for

the

LF155�6�It

isth

etim

ere

quired

for

the

error

voltage

(the

voltage

atth

ein

vertin

gin

putpin

on

the

am

plif

ier)

tosettle

tow

ithin

0�0

1%

ofits

finalvalu

efrom

the

tim

ea

10V

ste

pin

putis

applie

dto

the

inverter�

Forth

eLF157�

AVe

b5�th

efe

edback

resis

torfrom

outp

utto

inputis

2kX

and

the

outp

utste

pis

10V

(See

Settlin

gTim

eTestC

ircuit)�

Note

8�R

efe

rto

RETS155A

Xfo

rLF155A

�R

ETS155X

for

LF155�R

ETS156A

Xfo

rLF156A

�R

ETS156X

for

LF156�R

ETS157A

for

LF157A

and

RETS157X

for

LF157

milita

ryspecific

ations�

Note

9�M

ax�Pow

er

Dis

sip

ation

isdefined

by

the

package

chara

cte

ristics�O

pera

ting

the

part

near

the

Max�Pow

er

Dis

sip

ation

may

cause

the

part

toopera

te

outs

ide

guara

nte

ed

limits�

4

Typic

alA

CPerf

orm

ance

Chara

cte

ristics

Gain

Bandw

idth

Gain

Bandw

idth

Norm

alized

Sle

wR

ate TL�H

�5646–4

Outp

utIm

pedance

Outp

utIm

pedance

Outp

utIm

pedance

TL�H

�5646–12

LF155

Sm

all

Sig

nalPuls

e

Response�A

Ve

a1

TL�H

�5646–5

LF156

Sm

all

Sig

nalPuls

e

Response�A

Ve

a1

TL�H

�5646–6

Sm

all

Sig

nalPuls

e

Response�A

Ve

a5

TL�H

�5646–7

LF155

Larg

eSig

nalPuls

e

Response�A

Ve

a1

TL�H

�5646–8

LF156

Larg

eSig

nalPuls

e

Response�A

Ve

a1

TL�H

�5646–9

LF157

Larg

eSig

nalPuls

e

Response�A

Ve

a5

TL�H

�5646–10

6

Deta

iled

Schem

atic

�Ce

3pF

inLF157

series�

TL�H

�5646–13

Connection

Dia

gra

ms

(Top

Vie

ws)

Meta

lC

an

Package

(H)

TL�H

�5646–14

Ord

erN

um

berLF156A

H�LF155H

�LF156H

�LF255H

LF256H

�LF257H

�LF355A

H�LF356A

H�

LF357A

H�LF356B

H�LF355H

�LF356H

LF357H

�LM

155A

H�883�LM

155H

�883�LM

156A

H�883�

LM

156H

�883�LM

157A

H�883

orLM

157H

�883�

See

NS

Package

Num

berH

08C

Dual-In

-Lin

ePackage

(Mand

N)

TL�H

�5646–29

Ord

erN

um

berLF355M

�LF356M

�LF357M

�LF355B

M�

LF356B

M�LF355B

N�LF356B

N�LF357B

N�LF355N

LF356N

orLF357N

See

NS

Package

Num

berM

08A

orN

08E

�Availa

ble

perJM

38510�11401

orJM

38510�11402

8

Application

Hin

ts

The

LF155�6�7

series

are

op

am

ps

with

JFET

input

de-

vic

es�These

JFETs

have

larg

ere

vers

ebre

akdow

nvoltages

from

gate

tosourc

eand

dra

inelim

inating

the

need

for

cla

mps

acro

ss

the

inputs

�There

fore

larg

ediffe

rentialin

put

voltages

can

easily

be

accom

odate

dw

ithout

ala

rge

in-

cre

ase

inin

putcurrent�

The

maxim

um

diffe

rentialin

putvolt-

age

isin

dependentofth

esupply

voltages�H

ow

ever�

neither

ofth

ein

putvoltages

should

be

allo

wed

toexceed

the

nega-

tive

supply

as

this

will

cause

larg

ecurrents

toflow

whic

h

can

result

ina

destroye

dunit�

Exceedin

gth

enegative

com

mon-m

ode

limit

on

either

input

will

forc

eth

eoutp

ut

toa

hig

hsta

te�

pote

ntially

causin

ga

revers

al

of

phase

toth

eoutp

ut�

Exceedin

gth

enegative

com

mon-m

ode

limit

on

both

inputs

will

forc

eth

eam

plif

ier

outp

ut

toa

hig

hsta

te�

Inneither

case

does

ala

tch

occur

sin

ce

rais

ing

the

inputback

within

the

com

mon-m

ode

range

again

puts

the

inputsta

ge

and

thus

the

am

plif

ierin

anorm

al

opera

ting

mode�

Exceedin

gth

epositiv

ecom

mon-m

ode

limit

on

asin

gle

input

will

not

change

the

phase

of

the

outp

ut

how

ever�

ifboth

inputs

exceed

the

limit�

the

outp

ut

of

the

am

plif

ier

will

be

forc

ed

toa

hig

hsta

te�

These

am

plif

iers

will

opera

tew

ith

the

com

mon-m

ode

input

voltage

equalto

the

positiv

esupply

�In

fact�

the

com

mon-

mode

voltage

can

exceed

the

positiv

esupply

by

appro

xi-

mate

ly100

mV

independentofsupply

voltage

and

overth

e

full

opera

ting

tem

pera

ture

range�

The

positiv

esupply

can

there

fore

be

used

as

are

fere

nce

on

an

inputas�fo

rexam

-

ple

�in

asupply

currentm

onitorand�orlim

iter�

Pre

cautions

should

be

taken

toensure

thatth

epow

ersup-

ply

for

the

inte

gra

ted

circuit

never

becom

es

revers

ed

in

pola

rity

or

that

the

unit

isnot

inadvertently

insta

lled

back-

ward

sin

asocketas

an

unlim

ited

currentsurg

eth

rough

the

resultin

gfo

rward

dio

de

within

the

ICcould

cause

fusin

gof

the

inte

rnalconducto

rsand

result

ina

destroye

dunit�

All

of

the

bia

scurrents

inth

ese

am

plif

iers

are

set

by

FET

current

sourc

es�

The

dra

incurrents

for

the

am

plif

iers

are

there

fore

essentially

independentofsupply

voltage�

As

with

most

am

plif

iers

�care

should

be

taken

with

lead

dre

ss�com

ponent

pla

cem

ent

and

supply

decouplin

gin

or-

der

toensure

sta

bility

�For

exam

ple

�re

sis

tors

from

the

out-

putto

an

inputshould

be

pla

ced

with

the

body

clo

se

toth

e

input

tom

inim

ize

‘‘pic

kup’’

and

maxim

ize

the

frequency

of

the

feedback

pole

by

min

imiz

ing

the

capacitance

from

the

inputto

gro

und�

Afe

edback

pole

iscre

ate

dw

hen

the

feedback

aro

und

any

am

plif

ier

isre

sis

tive�

The

para

llel

resis

tance

and

capaci-

tance

from

the

inputofth

edevic

e(u

sually

the

invertin

gin

-

put)

toac

gro

und

set

the

frequency

of

the

pole

�In

many

insta

nces

the

frequency

of

this

pole

ism

uch

gre

ate

rth

an

the

expecte

d3

dB

frequency

of

the

clo

sed

loop

gain

and

consequently

there

isneglig

ible

effect

on

sta

bility

marg

in�

How

ever�

ifth

efe

edback

pole

isle

ss

than

appro

xim

ate

lysix

tim

es

the

expecte

d3

dB

frequency

ale

ad

capacitorshould

be

pla

ced

from

the

outp

ut

toth

ein

put

of

the

op

am

p�The

valu

eof

the

added

capacitor

should

be

such

that

the

RC

tim

econsta

ntofth

iscapacitorand

the

resis

tance

itpara

llels

isgre

ate

rth

an

or

equalto

the

origin

alfe

edback

pole

tim

e

consta

nt�

Typic

alC

ircuit

Connections

VO

SA

dju

stm

ent

�V

OS

isadju

ste

dw

ith

a25k

pote

nti-

om

ete

r

�The

pote

ntiom

ete

rw

iper

iscon-

necte

dto

Va

�For

pote

ntiom

ete

rsw

ith

tem

pera

-

ture

coeffic

ient

of

100

ppm

��C

or

less

the

additio

naldrift

with

adju

st

is�

0�5

mV��C

�m

Vofadju

stm

ent

�Typ

icalovera

lldrift�5

mV��C

g(0

�5

mV��C

�m

Vofadj�)

Drivin

gC

apacitiv

eLoads

LF157�A

Larg

ePow

erB

WA

mplifier

TL�H

�5646–15

� LF155�6

Re

5k

LF157

Re

1�2

5k

Due

toa

uniq

ue

outp

ut

sta

ge

desig

n�th

ese

am

-

plif

iers

have

the

ability

todrive

larg

ecapacitiv

e

loads

and

still

main

tain

sta

bility

�C

L(M

AX)j

0�0

1

mF�

Overs

hoot

s20%

Settlin

gtim

e(t

s)

j5

ms

For

dis

tortio

ns

1%

and

a20

Vp-p

VO

UT

sw

ing�

pow

erbandw

idth

is�500

kH

z�

9

Typic

alA

pplications

Sett

ling

Tim

eTestC

ircuit

�Settlin

gtim

eis

teste

dw

ith

the

LF155�6

connecte

d

as

unity

gain

inverterand

LF157

connecte

dfo

r

AV

eb

5

�FET

used

tois

ola

teth

epro

be

capacitance

�O

utp

ut

e10V

ste

p

�A

Ve

b5

forLF157

TL�H

�5646–16

Larg

eSig

nalin

vert

erO

utp

ut�

VO

UT

(fro

mSett

ling

Tim

eC

ircuit)

LF355

TL�H

�5646–17

LF356

TL�H

�5646–18

LF357

TL�H

�5646–19

Low

Drift

Adju

sta

ble

Voltage

Refe

rence

TL�H

�5646–20

�D

VO

UT�D

Te

g0�0

02%

��C

�A

llre

sis

tors

and

pote

ntiom

ete

rsshould

be

wire-w

ound

�P1�drift

adju

st

�P2�V

OU

Tadju

st

�U

se

LF155

for

XLow

I B

XLow

drift

XLow

supply

current

10

Typic

alA

pplications

(Continued)

FastLogarith

mic

Convert

er

TL�H

�5646–21

�D

ynam

icra

nge�

100

mA

sI i

s1

mA

(5dec-

ades)�

lVO

le1V�decade

�Tra

nsie

ntre

sponse�3

ms

for

DI ie

1decade

�C

1�C

2�R

2�R

3�added

dyn

am

iccom

pensation

�V

OS

adju

stth

eLF156

tom

inim

ize

quie

scenterror

�R

T�TelLabs

type

Q81

a0�3

%��C

lVO

UTle

�1a

R2

RT(k

T qln

Vi�

Rr

VR

EF

Ri(e

log

Vi

1 RiI r

R2

e15�7

k�R

Te

1k�0�3

%��C

(forte

mpera

ture

com

pensation)

Pre

cis

ion

Curr

entM

onitor

TL�H

�5646–31

�V

Oe

5R

1�R

2(V

�m

AofI S

)

�R

1�R

2�R

3�0�1

%re

sis

tors

�U

se

LF155

for

XC

om

mon-m

ode

range

tosupply

range

XLow

I B

XLow

VO

S

XLow

Supply

Current

8-B

itD

�A

Convert

erw

ith

Sym

metr

icalO

ffsetB

inary

Opera

tion

TL�H

�5646–32

�R

1�R

2should

be

matc

hed

within

g0�0

5%

�Full-

scale

response

tim

e�3m

s

EO

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

Com

ments

a9�9

20

11

11

11

11

Positiv

eFull-

Scale

a0�0

40

10

00

00

00

(a)Zero

-Scale

b0�0

40

01

11

11

11

(b)Zero

-Scale

b9�9

20

00

00

00

00

Negative

Full-

Scale

11

LF155�LF156�LF157SeriesMonolithicJFETInputOperationalAmplifiers

Physic

alD

imensio

ns

inches

(mill

imete

rs)(C

ontinued)

Mold

ed

Dual-In

-Lin

ePackage

(N)

Ord

erN

um

berLF355N

�LF356N

�LF357N

�LF355B

N�LF356B

N�LF357B

N

NS

Package

Num

berN

08E

LIF

ESU

PPO

RT

PO

LIC

Y

NA

TIO

NA

L’S

PR

OD

UC

TS

AR

EN

OT

AU

TH

OR

IZED

FO

RU

SE

AS

CR

ITIC

AL

CO

MPO

NEN

TS

INLIF

ESU

PPO

RT

DEVIC

ES

OR

SYSTEM

SW

ITH

OU

TTH

EEXPR

ESS

WR

ITTEN

APPR

OVA

LO

FTH

EPR

ESID

EN

TO

FN

ATIO

NA

L

SEM

ICO

ND

UC

TO

RC

OR

PO

RA

TIO

N�

As

used

here

in�

1�

Life

support

devic

es

or

sys

tem

sare

devic

es

or

2�

Acritical

com

ponent

isany

com

ponent

of

alif

e

sys

tem

sw

hic

h�

(a)

are

inte

nded

for

surg

ical

impla

nt

support

devic

eor

sys

tem

whose

failu

reto

perform

can

into

the

body�

or

(b)

support

or

susta

inlif

e�and

whose

be

reasonably

expecte

dto

cause

the

failu

reof

the

life

failu

reto

perform

�w

hen

pro

perly

used

inaccord

ance

support

devic

eor

sys

tem

�or

toaffect

its

safe

tyor

with

instructions

for

use

pro

vid

ed

inth

ela

belin

g�

can

effectiveness�

be

reasonably

expecte

dto

result

ina

sig

nific

ant

inju

ry

toth

euser�

NationalSem

iconducto

rN

ationalSem

iconducto

rN

ationalSem

iconducto

rN

ationalSem

iconducto

rC

orp

ora

tion

Euro

pe

Hong

Kong

Ltd

�Japan

Ltd

�1111

West

Bard

inR

oad

Fax�

(a49)

0-1

80-5

30

85

86

13th

Flo

or�

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Elektronik mit Steckbrett und Lötkolben

WS 2017/18

Prof. Dr. Eberhard Riedle

Lehrstuhl für BioMolekulare Optik Fakultät für Physik, LMU München

What do we want to do ?

In der Experimentalphysik spielt die lnstrumententwicklung eine große Rolle. Auch wenn in einem Aufbau oft kommerzielle Module oder Komponenten zum Einsatz kommen, erfordert die logische Verschaltung durch Triggersignale und das schnelle Steuern und Regeln Grundkenntnisse in der elektronischen Signalverarbeitung. In vielen Fällen ist es auch zweckmäßig, kleine Schaltkreise (z.B. Filter) oder programmierbare Mikroprozessoren (z.B. Arduino) zu verwenden, um träge Softwarelosungen zu vermeiden. Weiterhin gibt es eine Reihe von wichtigen Messmethoden, insbesondere Lock in-Techniken, die weit verbreitet sind für die Auslese schwacher Signale in Gegenwart von Rauschen, die in den bisherigen Praktika aber leider nicht abgedeckt sind. Im Kurs wird der Aufbau kleiner Schaltungen praktisch erprobt. Vom einfachen Aufbau auf einem Steckbrett entwickeln wir uns zur gelöteten Platine bis hin zum Layout für geätzte Platinen. Zur Untersuchung der Schaltungen und zum Finden von Fehlern werden modernste Oszillographen und Funktionsgeneratoren verwendet. Ziel ist es, am Ende eigene kleine Module aufzubauen, die für spätere Praktikumsgruppen oder Forschungslabore funktionsfähig zur Verfügung stehen.

What does that really mean?

Ich plane derzeit, das Praktikum an "Projekten" zu orientieren. Am Anfang müssen die Teilnehmer mal die Messinstrumente kennen lernen, gerade das Picoscope hat ja sehr viele Möglichkeiten. Hier werden wir verschiedene Wechselspannungsquellen mit passiven und aktiven Methoden überlagern.

Danach planen wir einen Block zu 3-Weg-Lautsprechern. Wir werden sowohl passive als auch aktive Frequenzweichen bauen. Hier sehen Sie schon, dass nach oben viel Luft ist. Wer schon Erfahrung hat, kann sich ja an Tschebyscheff-Filtern höherer Ordnung versuchen, andere sind sicher mit etwas einfacheren ausgelastet.

Als nächstes sollten wir etwas zu Hochfrequenz machen, da denken wir noch über die genauen Themen nach. Ein Beispiel, das ich gerade selbst bearbeite, ist ein Schmitt-Trigger mit wenigstens 100 MHz Bandbreite.

Zum Ende würde ich gerne eine Schaltung entwickeln, mit der man Hochleistungs-LEDs mit gewähltem Spitzenstrom und Pulslänge sowie Taktverhältnis betreibt. Dabei kann man z.B. auch noch eine Leistungsstabilisierung mit optischer Detektion hinzufügen.

The real thing ….

Let‘s get started ….