EKE
Kommunikationselektronik
Die Vorlesung
Der 1.Teil der Lehrveranstaltung "Elektronik III" findet im 4. Semester für die Studierenden der Studienrichtungen IT-Automation und Kommunikation statt und baut hauptsächlich auf die Vorlesungen "Grundlagen der Elektrotechnik / Elektronik (EE2)" und "Bauelemente (EBE)" auf. Der 2. Teil dieser Lehrveranstaltung "Elektronik III / Kommunikationselektronik" findet im 5. Semester nur für die Studierenden der Studienrichtung Kommunikation statt.
Ziel des 6stündigen 1. Teils ist es, Analyse- und Berechnungsverfahren für elektronische Schaltungen kennen zu lernen.
Die folgenden Fragestellungen werden in diesem 1. Teil diskutiert:
- Wie beschreibt und berechnet man elektronische Schaltungen?
- Welche Effekte sind bei der Kleinsignalaussteuerung und welche Effekte sind bei der Großsignalaussteueung von Bedeutung?
- Eigenschaften linearer Operationsverstärkerschaltungen
- Großsignalverhalten von Operationsverstärkern
- Spezielle Schaltungen wie Kippstufen, Komparatoren, Begrenzer und Klemmschaltungen
- Wie beeinflussen die in den Datenblättern angegebenen Werte der Bauelemente das Verhalten von Schaltungen?
- Wie entwirft man Schaltungen entsprechend den industriellen Anforderungen bezüglich Temperatur, Genauigkeit, Offset und Stabilität?
Ziel des 2stündigen 2. Teils ist es, spezielle elektronische Schaltungen der Kommunikationselektronik kennen zu lernen.
Die folgenden Fragestellungen werden in diesem 2. Teil diskutiert:
- Wie entwirft man Filterschaltungen (3 Syntheseverfahren werden vorgestellt)?
- Welche speziellen Schaltungen sind in der Kommunikationstechnik wichtig?
- Wie entwirft man Anpassungsschaltungen mit Hilfe des Smithdiagrammes?
- Wie sind Hochfrequenz- und Streifenleiterschaltungen aufgebaut?
Das Praktikum
Das Praktikum "Elektronik III (EKE)" findet im 4. Semester statt. Es besteht aus 2 Versuchen.
Die zugehörige 2stündige Einführungsveranstaltung findet am Anfang des 4. Semesters statt.
Ziel des Praktikums:
Es sollen
- lineare und nichtlineare Schaltungen dimensioniert werden,
- die Unterschiede zwischen dem geplanten Verhalten einer elektronischen Schaltung und dem Verhalten bei der Simulation bzw. beim praktischer Aufbau analysiert werden,
- die Vorteile und Grenzen der Simulation elektronischer Schaltungen gezeigt werden.
Inhalt des Praktikums:
Mit einer simulierten Nachrichtenübertragungsstrecke (RC-Tiefpass und Dämpfungsglied) wird ein TTL-Signal gedämpft und verformt. Ziel des Praktikums ist es, 3 Impulsregeneratoren zu dimensionieren und zu untersuchen, mit denen das ursprüngliche TTL-Signal möglichst formgetreu wieder hergestellt werden kann.
Im 1.Versuch werden die dimensionierten Regeneratorschaltungen mit einem Schaltungssimulator ( Pspice ) untersucht. Im 2.Versuch werden die 3 Schaltungen praktisch aufgebaut und ebenfalls auf ihr Verhalten hin untersucht. Jeder der Regeneratoren besteht aus einem Differenzverstärker und Pegelshifter, die jedoch unterschiedlich auszulegen sind:
Mit der 1. Regeneratorschaltung soll nur eine Amplitudenregeneration erreicht werden. Am Ausgang des Regenerators steht nach erfolgreicher Dimensionierung ein noch verformtes TTL-Signal mit den Pegeln 0V für "Low" und 5V für "High" zur Verfügung. Der Differenzverstärker wird im linearen Bereich betrieben.
Bei der 2. Regeneratorschaltung wird der Differenzverstärker übersteuert und so dimensioniert, dass keine Sättigung bei den Bipolartransistoren auftritt. Ziel dieser Schaltung ist es, eine Amplitudenregeneration bei verbesserten Anstiegs- uns Abfallflanken zu erreichen.
In der 3.Regeneratorschaltung wird der Differenzverstärker mitgekoppelt (Schmitt-Trigger).
Bei erfolgreicher Dimensionierung steht am Ausgang des Regenerators wieder das rechteckförmige
TTL-Signal zur Verfügung.
