Analoge Schaltungen

Vorlesungsinhalte

Wir frischen zunächst einige Grundlagen aus dem Modul Elektrotechnik-3 auf. Hierzu werfen wir einen Blick auf die Temperaturabhängigkeit unserer Halbleiterbauelemente. Dann besprechen wir die Funktion des MOS-Transistors, wobei wir in Erweiterung zur ET-3 genauer auf sekundäre Effekte wie den Substrateffekt schauen, und auch Kapazitäten, Kleinsignalmodell und Frequenzgang genauer betrachten.

Im Abschnitt 4 der Vorlesung werden die 3 Grundschaltungen, Gate-, Source- und Drain-Schaltung erklärt. Jedes Schaltungskonzept hat spezifische Vorteile, die in unterschiedlichen Verstärkerkonzepten und für die Anpassung an die Signalquelle oder die Last genutzt werden. Das Kapitel schließt mit einem Studium der Differenz-Eingangs-Stufe und einer Übersicht einiger CMOS Operationsverstärker Topologien ab.

Kapitel 5 der Vorlesung behandelt die Frequenzgangeigenschaften von Verstärkern mit Rückkopplung. Hierbei starten wir mit dem Miller-Theorem und seiner Auswirkung und Bedeutung in realen Schaltungen. Die wichtigste Grundschaltung aus Abschnitt 4, die Source-Schaltung, schauen wir uns nun sehr detailliert auf ihre AC-Eigenschaften hin an. Um das AC-Verhaltungen von Schaltungen zu beschreiben, verwendet man die Laplace-Transformation, die wir hier in Ergänzung zur Systemtheorie aus dem Grundstudium kurz wiederholen.

In Teil 6 wird aus einer Differenzstufe und einer Source-Schaltung der 2-stufige Operationsverstärker aufgebaut. Das Frequenzgangverhalten die Frequenzgangkompensation werden hergeleitet und Bedingungen für die Stabilität des rückgekoppelten Verstärkers betrachtet.

In den Abschnitten 7 bis 9 werden mit den Operationsverstärkern komplexere Schaltungen aufgebaut. Hierzu gehören verschiedene Typen von Oszillatoren (LC-Oszillatoren, Quarz-Oszillator in Kap. 7), Phasen-Regelschleifen (PLL vom Typ I und Typ II in Kap. 8), sowie ein kurzer Einblick in Switched-Capacitor-Schaltungen (Kap. 9).

Unsere Webseite verwendet Cookies. Diese haben zwei Funktionen: Zum einen sind sie erforderlich für die grundlegende Funktionalität unserer Website. Zum anderen können wir mit Hilfe der Cookies unsere Inhalte für Sie immer weiter verbessern. Hierzu werden pseudonymisierte Daten von Website-Besuchern gesammelt und ausgewertet. Das Einverständnis in die Verwendung der technisch nicht notwendigen Cookies können Sie jeder Zeit wiederrufen. Weitere Informationen erhalten Sie auf unseren Seiten zum Datenschutz.

Erforderlich

Diese Cookies werden für eine reibungslose Funktion unserer Website benötigt.

Statistik

Für den Zweck der Statistik betreiben wir die Plattform Matomo, auf der mittels pseudonymisierter Daten von Websitenutzern der Nutzerfluss analysiert und beurteilt werden kann. Dies gibt uns die Möglichkeit Websiteinhalte zu optimieren.

Name Zweck Ablauf Typ Anbieter
_pk_id Wird verwendet, um ein paar Details über den Benutzer wie die eindeutige Besucher-ID zu speichern. 13 Monate HTML Matomo
_pk_ref Wird benutzt, um die Informationen der Herkunftswebsite des Benutzers zu speichern. 6 Monate HTML Matomo
_pk_ses Kurzzeitiges Cookie, um vorübergehende Daten des Besuchs zu speichern. 30 Minuten HTML Matomo