MTSS
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Welche Eigenschaften hat ein solcher Filter bei Benutzung eines kleinen Widerstandes R?
Niedriges Eigenrauschen, kleine Eingangsimpedanz
Welche Eigenschaften hat ein solcher Filter bei Benutzung eines grossen Widerstandes R?
Hohes Eigenrauschen, hohe Ausgangsimpedanz
Was ist der Effekt eines passiven Hochpassfilters in einem elektrischen Schaltkreis?
Auch Tiefensperre, ist ein Filter der Frequenzen oberhalb einer Grenzfrequenz ungeschwächt passieren lässt und tiefere Frequenzen dämpft.
An einen passiven Hochpassfilter wird folgendes Rechtecksignal angelegt:
Wie sieht das resultierende Stromsignal über den Kondensator aus?
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- Zeichnen Sie ein vollständiges Bode-Diagramm für einen passiven Hochpass mit -3dB Grenzfrequenz bei 1kHz.
(nur bei 1000 Hz, nicht bei 100!!!)
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Zeichnen Sie das Schaltbild eines passiven Tiefpasses auf Widerstand R und Kapazität C
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Wie ist die -3dB Grenzfrequenz eines solchen Filters festgelegt?
fG = 1/2* Pi * RC
Welche Eigenschaften hat ein solcher Filter bei Benutzung eines kleinen Widerstandes R?
Niedriges Eigenrauschen, kleine Eingangsimpedanz
Welche Eigenschaften hat ein solcher Filter bei Benutzung eines grossen Widerstandes R?
Hohes Eigenrauschen, hohe Ausgangsimpedanz
Was ist der Effekt eines passiven Tiefpassfilters in einem elektrischen Schaltkreis?
Filter, der Signalanteile mit Frequenzen unterhalb einer Grenzfrequenz annähernd ungeschwächt passieren lässt, Anteile mit höheren Frequenzen dagegen abschwächt. Auch jede Art von mechanischer Trägheit wirkt sich Tiefpass-bildend aus. Mit der Abschwächung verbunden ist eine Zeitverzögerung, durch die sich bei sinusförmigem Signalverlauf die Phase verschiebt
Zeichnen Sie ein vollständiges Bode-Diagramm für einen passiven Tiefpass mit -3dB Grenzfrequenz bei 1kHz
Grafik
Was versteht man unter einem Bandpassfilter?
Filter bezeichnet, das in einem Signalweg lediglich ein Band passieren lässt, also die Frequenzen eines bestimmten Bereiches.
- Die Frequenzbereiche unterhalb und oberhalb des Durchlassbereiches werden dabei gesperrt oder deutlich abgeschwächt.
- Ein Bandpass stellt das Gegenstück zur Bandsperre dar.
- Je nach Anwendungsbereich handelt es sich dabei um optische, akustische oder elektrische Bandpassfilter.
- Ein spezieller, schmalbandiger elektrischer Bandpass ist das Bandfilter (z.B. Kanaltrennung in Zwischenfrequenzverstärkern)
Filter bezeichnet, das in einem Signalweg lediglich ein Band passieren lässt, also die Frequenzen eines bestimmten Bereiches.
- Die Frequenzbereiche unterhalb und oberhalb des Durchlassbereiches werden dabei gesperrt oder deutlich abgeschwächt.
- Ein Bandpass stellt das Gegenstück zur Bandsperre dar.
- Je nach Anwendungsbereich handelt es sich dabei um optische, akustische oder elektrische Bandpassfilter.
- Ein spezieller, schmalbandiger elektrischer Bandpass ist das Bandfilter (z.B. Kanaltrennung in Zwischenfrequenzverstärkern)
Filter bezeichnet, das in einem Signalweg lediglich ein Band passieren lässt, also die Frequenzen eines bestimmten Bereiches.
- Die Frequenzbereiche unterhalb und oberhalb des Durchlassbereiches werden dabei gesperrt oder deutlich abgeschwächt.
- Ein Bandpass stellt das Gegenstück zur Bandsperre dar.
- Je nach Anwendungsbereich handelt es sich dabei um optische, akustische oder elektrische Bandpassfilter.
- Ein spezieller, schmalbandiger elektrischer Bandpass ist das Bandfilter (z.B. Kanaltrennung in Zwischenfrequenzverstärkern)
Wie ist die Bandbreite eines Bandpassfilters definiert und wie wird die Mittenfrequenz ermittelt?
Der Durchlassbereich, der aus der Übertragungsfunktion ersichtlich ist, ist durch eine Bandbreite B um die Mittenfrequenz f0 charakterisiert. Die Mittenfrequenz wird auch als Resonanzfrequenz bezeichnet und ist definiert als das geometrische Mittel des Produkts von fH und fL:
f0 = Wurzel(fH * fL)
Die Bandbreite B des Filters stellt die Differenz zwischen der oberen Grenzfrequenz fH und der unteren Grenzfrequenz fL dar. Bei technischen Systemen wird als Wert, an dem der Übergang zwischen dem Sperrbereich und dem Durchlassbereich erfolgt, üblicherweise eine Reduktion um 3 dB gegenüber dem Maximalwert definiert.
Was versteht man unter einem Bandstoppfilter?
- Filter, das ein bestimmtes, meist breites Frequenzband
abschwächt und im Grenzfall nicht passieren lässt. Dabei werden in analogen Schaltungsstrukturen Serien- und Parallelschwingkreise gegenüber dem Bandpass vertauscht, woraus das dazu entgegengesetzte Verhalten resultiert.
Im Unterschied zu einem Kerbfilter (notch filter) weist die Bandsperre eine größere Bandbreite im Sperrbereich auf.
Wie wird die Mittenfrequenz einer Bandsperre ermittelt?
Die Mittenfrequenz ist das geometrische Mittel aus der oberen und unteren Grenzfrequenz: .
Bei der statischen Frequenzgangveränderung, der Emphasis und der Deemphasis, wird anstatt der Grenzfrequenz üblicherweise die Zeitkonstante angegeben.
Die Mittenfrequenz ist das geometrische Mittel aus der oberen und unteren Grenzfrequenz: .
Bei der statischen Frequenzgangveränderung, der Emphasis und der Deemphasis, wird anstatt der Grenzfrequenz üblicherweise die Zeitkonstante angegeben.
Die Mittenfrequenz ist das geometrische Mittel aus der oberen und unteren Grenzfrequenz: .
Bei der statischen Frequenzgangveränderung, der Emphasis und der Deemphasis, wird anstatt der Grenzfrequenz üblicherweise die Zeitkonstante angegeben.
Die Mittenfrequenz ist das geometrische Mittel aus der oberen und unteren Grenzfrequenz:
f0 = Wurzel(f2 * f1)
Bei der statischen Frequenzgangveränderung, der Emphasis und der Deemphasis, wird anstatt der Grenzfrequenz üblicherweise die Zeitkonstante angegeben.
Was versteht man unter einem Kerbfilter und wozu werden solche Filter eingesetzt?
Elektronischer Filter, mit dem Frequenzen innerhalb eines engen Frequenzbereiches ausgefiltert werden können. Praktisch wird eine Kerbe in das Frequenzband eingefügt. Kerbfilter gehören zur Gruppe der Bandsperrfilter, auch ein Frequenzsperrfilter bzw. Frequenzfalle genannt.
Wie ist das Signal-zu-Rausch-Verhältnis einer Messgrösse definiert?
Maß für die technische Qualität eines Nutzsignals, das von einem Rauschsignal überlagert ist. Es ist definiert als das Verhältnis der mittleren Leistung des Nutzsignals zur mittleren Rauschleistung des Störsignals.
Welche mathematische Vorschrift wird in einem Lock-In Verstärker ausgenutzt?
Phasenempfindlicher GleichrichteràKreuzkorrelation zw. zwei Signalen:
Welches sind die beiden Grundkomponenten eines Lock-In Verstärkers?
Multiplikator, Integrator
Wie stark kann das Signal-zu-Rausch-Verhältnis mit guten, modernen Lock-In Verstärkern verbessert werden?
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- Wie sind die Grundlagen der Messtechnik nach DIN 1319 definiert? Machen Sie eine kleine Skizze.
Regelkreis: Elektronisch, Mechanisch, Beobachter
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Welche Messaufgabe hat der Messaufnehmer (Sensor)?
Wandelt Signal in Information enthaltendes Ausgangssignal um
Welche Aufgabe hat ein Messgerät?
Wandelt sein Eingangssignal in vom Menschen wahrnehmbares Ausgangssignal (optisch, akustisch, haptisch)
Welche Messaufgabe hat der Beobachter?
Interpretiert Informationen
Erklären Sie den Unterschied zwischen direktem und indirektem Messen?
Direkt: Vergleich der unbekannten Messgröße mit einer physikalisch gleichartigen, aber bekannten und einstellbaren Größe
Indirekt: Umwandlung der Messgröße zunächst im Messaufnehmer in eine andere (meist elektrische) Messgröße
Zählen Sie die sieben Basiseinheiten des ‚ Système international d’unités‘ (SI) auf.
m, kg, s, A, K (Kelvin), cD (Candela), mol
Wie ist die Definition eines Messwertes?
Wert, der zur Messgröße gehört und der Ausgabe eines Messgerätes eindeutig zugeordnet ist.
Welche vier Messvoraussetzungen sollten bei einer Messung idealerweise vorliegen?
Eindeutig, zeitunabhängig, reproduzierbar, ohne Querempfundlichkeit
Was ist ein Messergebnis?
- Resultat einer genau geregelten Vorgehensweise, die optimal ist um
- Den Messwert zu ermitteln, der möglichst nahe am wahren Wert ist
- Den systematischen Fehler zu korrigieren
- Den zufälligen Fehler zu ermitteln und zu berücksichtigen
Was versteht man unter einem Messbereich eines Messgeräts?
Bereich derjenigen Werte der Messgröße, für den gefordert ist, dass die Messabweichungen eines Messgerätes innerhalb festgelegter Grenzen bleiben
Was versteht man unter der Ansprechschwelle eines Messgeräts?
Die Ansprechschwelle ist die kleinste Änderung des Wertes der Eingangsgröße, die zu einer erkennbaren Änderung des Wertes der Ausgangsgröße eines Messgerätes führt. Die Ansprechschwelle ist in verschiedenen Messbereichen unterschiedlich, da die Verstärkung unterschiedlich ist.
Was versteht man unter der Empfindlichkeit eines Messgeräts?
Die Empfindlichkeit ist die Änderung des Wertes der Ausgangsgröße eines Messgerätes bezogen auf die sie verursachende Änderung des Wertes der Eingangsgröße. Die Empfindlichkeit sollte in verschiedenen Messbereichen gleich sein, im Allgemeinen treten hier Messabweichungen auf.
Was versteht man unter der Auflösung eines Messgeräts?
Kleinste Änderung der Eingangsgröße, die zu einer eindeutigen und reproduzierbaren Änderung der Ausgangsgröße führt.
Wie ist nach dem Coulomb-Gesetz die Abstandsabhängigkeit der elektrostatischen Kraftwirkung mit dem Abstand zweier Ladungen r?
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Was ist die Definition des elektrischen Potenzials und welche Einheit hat es?
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Wie heisst die Fläche, die aus den Punkten mit gleichem Potenzial gebildet wird und wie verhalten sich dazu die Feldlinien der elektrischen Feldstärke?
Äquipotenzialfläche, die Feldlinien der elektrischen Feldstärke stehen senkrecht auf den Äquipotenzialflächen.
Wie ist die elektrische Spannung definiert?
Über die elektrische Arbeit bei Verschiebung einer Ladung q von 1 nach 2 in einem elektrischen Feld definiert
Wie sind die Begriffe Spannungsabfall und Quellenspannung definiert?
Spannungsabfall: positive Ladung wird in Feldrichtung verschoben
Quellenspannung: positive Ladung wird gegen Feldrichtung verschoben
Was ist die Definition des elektrischen Stroms und welche Einheit hat er?
Bewegte elektrische Ladungen bedeuten einen Stromfluss, dessen Menge durch die Stromstärke charakterisiert wird:
Nennen Sie mind. 4 der 5 besprochenen Stromtypen
Gleichstrom (DC)
Wechselstrom (AC)
aperiodischer Strom
„Mischstrom, per“,
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Flashcards
Welchen wesentlichen Vorteil bietet eine Brückenschaltung im Vergleich zu einem einzelnen Spannungsteiler?
Mit der Brückenschaltung kann man im Vergleich zum einzelnen Spannungsteiler die Spannung und den Strom im Brückenzweig nicht nur in der Höhe sondern auch in der Polarität verändern.
Welche drei wesentlichen Varianten von Brückenschaltungen gibt es?
- Viertel- (ein Widerstand variabel)
- Halb- (zwei Widerstände variabel)
- Vollbrücken (vier Widerstände variabel)
Welche zwei Vorteile bietet eine Viertelbrücke?
Reduktion von
- Offset durch R(0) ≠ 0
- Temperatureinfluss
- Störungen über Strompfad
Welchen zusätzlichen Vorteil im Vergleich zu einer Viertelbrücke bietet die Halbbrücke?
Zusätzlich Verdopplung des Ausgangssignal gegenüber Viertelbrücke. Gesamtwiderstand bleibt konstant
Wozu kann die Vollbrücke oder Wheatstone-Brücke genutzt werden?
Bei symmetrischer und unsymmetrischer Speisespannung einsetzbar
Welchen zusätzlichen Vorteil im Vergleich zu einer Viertelbrücke bietet die Vollbrücke?
Zusätzlich Vervierfachung des Ausgangssignals gegenüber Viertelbrücke Gesamtwiderstand bleibt konstant
Welche Modifikation im Vergleich zur Vollbrücke oder Wheatstone-Brücke wird bei einer Thomson-Brücke gemacht und wozu ist sie dann geeignet?
Die Thomson-Brücke ist zur Messung kleiner ohmscher Widerstände geeignet.
Im Aufbau ist sie eng verwandt mit der Wheatstone-Brücke; es können jedoch auch kleine Widerstände gemessen werden, bei denen die Widerstände der Zuleitungen nicht mehr vernachlässigt werden können (Bereich von 10-6 bis 10 Ω). Dies wird erreicht, indem parallel zum unbekannten Zuleitungswiderstand ein weiterer Spannungsteiler gelegt wird, der den Einfluss der Zuleitung eliminiert
Wie funktioniert eine Messung mit einer Wechselstrombrücke? Von welcher Größe ist der Abgleich abhängig?
Grundsätzlich wie Vollbrücke, aber Phasenverschiebung. Abgleich setzt Phasengleichheit voraus.
Abgleich ist von der Frequenz abhängig.
Wozu wird eine Wien-Brücke genutzt?
Wechselstrom-Messbrücke zur Bestimmung des Verlustwiderstands Rx und der Kapazität Cx. Man kann damit Kapazitäten messen
Wozu kann eine Wien-Robinson-Brücke genutzt werden?
Frequenzmessung
Wie lautet die Abgleichbedingung bei einer Wien-Robinson-Brücke?
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Was ist ein Oszilloskop und welche beiden Varianten davon gibt es?
elektronisches Messgerät zur optischen Darstellung einer oder mehrerer elektrischer Spannungen und deren zeitlichen Verlauf auf einem Bildschirm. Analog und digital
Was wird i.d.R. auf der horizontalen Achse eines Oszilloskops angezeigt?
Abszisse: Zeitachse
Was wird i.d.R. auf der vertikalen Achse eines Oszilloskops angezeigt?
Ordinate: Anzuzeigende Spannung
Benennen Sie die Komponenten einer Braunschen Röhre in der folgenden Skizze
- Indirekte Heizung
- Kathode
- Wehneltzylinder (Steuerelektrode)
- Elektronenoptische Linse (Fokussierungselektrode)
- Anode
- X-Ablenkplatte
- Y-Ablenkplatte
- Nachbeschleunigungsanode
- Elektronenstrahl
- Evakuierter Glaskolben
11. Fluoreszenzschicht
Welche Eigenschaften einer Gleich- oder Wechselspannung kann man mit einem Oszilloskop betrachten?
- Größe
- Zeitlichen Verlauf ( die „Form“ der Spannung)
Welche Funktion bzw. Eigenschaft muss ein Oszilloskop besitzen, damit man damit Kennlinien oder Lissajous-Figuren darstellen kann?
Eingang für X-Ablenkung
Nennen Sie Beispiele für elektrische Grössen, die mit einem Oszilloskop darstellbar sind (6)?
- Elektrischer Strom,
- Frequenz eines Signals,
- Phasenverschiebung eines Signals
- Durchgangskennlinien von elektrischen Bauelementen
- Frequenzgänge elektronischer Schaltungen
- Impulsdiagramme an digitalen Schaltungen und Mikroprozessoren
Was ist eine Lissajous-Figur und wie kommt sie zu Stande?
Einen besonders faszinierenden Anblick bietet die Kurve bei geringfügiger Abweichung zwischen den Schwingungen, weil durch die langsam rotierende Figur ein 3D-Eindruck entsteht. Durch Überlagerung harmonischer Schwingungen.
Wie ist ein Koaxialkabel aufgebaut?
Kurz Koaxkabel, sind zweipolige Kabel mit konzentrischem Aufbau. Sie bestehen aus einem Innenleiter (auch Seele genannt), der in konstantem Abstand von einem hohlzylindrischen Außenleiter umgeben ist. Der Zwischenraum besteht aus einem Isolator oder Dielektrikum. Das Dielektrikum kann anteilig oder vollständig aus Luft bestehen Meist ist aber der Außenleiter durch einen isolierenden, korrosionsfesten und wasserdichten Mantel nach außen hin geschützt.
Wozu sind Koaxialkabel geeignet?
Koaxialkabel sind dazu geeignet, im Frequenzbereich von einigen kHz bis zu einigen GHz hochfrequente, breitbandige Signale zu übertragen
Welchen Wellenleitungswiderstand haben Koaxialkabel typischerweise?
50Ω
Wofür steht die Abkürzung BNC bei BNC-Steckverbindern?
Bayonet-Neill-Concelman
Erklären Sie den Aufbau eines Triaxialkabels anhand einer kleinen Skizze.
Sonderform des Koaxialkabels, das aus drei konzentrischen Leitern besteht. Diese werden durch ein Dielektrikum sowie eine Abschirmung voneinander getrennt.
Wozu sind Triaxialkabel insbesondere geeignet?
Anwendungsgebiete: Videotechnik, elektrische Messtechnik. Mit einem geeigneten Aufbau: Ströme im Femtoampere-Bereich messbar!
Was ist der typische Wellenleitungswiderstand eines Triaxialkabels?
75Ω
Wozu wird ein Tastkopf genutzt?
Messmittel in der Elektronik für Messungen mit dem Oszilloskop. Er berührt die zu messende Leiterstelle und führt das Signal zum Messgerät.
Welche Anforderungen werden an einen Tastkopf gestellt?
- Tastkopf soll das Signal nicht verändern (möglichst hohe Eingangsimpedanz)
- Eingangskapazität sollte gering und Eingangswiderstand möglichst groß sein
- Reflexionen auf der Messleitung sollen möglichst nicht auftreten
Wie viele Aussenelektroden besitzt Silizium?
14 Außenelektroden
Skizzieren Sie eine Metall-Isolator-Halbleiter Struktur
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Welche drei Betriebsmodi gibt es bei Metall-Isolator-Halbleiter Strukturen?
- Anreicherung
- Verarmung
- Inversion
Was versteht man unter dem
Anreicherungsbereich
Inversionsbereich
dem Verarmungsbereich
bei einem Elektrolyt-Isolator-Halbleiter Sensor
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Zeichnen und beschreiben Sie die Kapazitäts-Spannungs Kurve einer EIS-Struktur mit den Bereichen Anreicherung Verarmung und Inversion. Wie sieht die Kurve im hochfrequenten, wie im niederfrequenten Bereich aus?
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Zeichnen und beschreiben Sie die Kapazitäts-Spannungs Kurve einer EIS-Struktur mit den Bereichen Anreicherung Verarmung und Inversion. Wie sieht die Kurve im hochfrequenten, wie im niederfrequenten Bereich aus?
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Beschreiben Sie die Funktionsweise einer pn-Diode
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In welcher Weise beeinflusst ein Temperaturanstieg die Breite der Verarmungsschicht einer pn-Diode und warum?
Breite wird mit steigender Temperatur größer
Zeichnen Sie das I/V Diagramm einer Zehner-Diode und erklären Sie
- maximale Sperrspannung ist
limitiert bis zum Durchbruch
- dann schneller Anstieg des Stromes
Wie entsteht eine Schottky-Diode und was sind ihre Eigenschaften?
„Hot Carrier Diode“
Metall-Halbleiter-Kontakt anstelle eines pn-Übergangs, nur eine Ladungsträgerart nimmt teil (Elektronen der n-Region), es gibt keine p-Region, wo Elektronen gespeichert werden könnten.
Schnelle Schaltvorgänge
Wie heissen die drei Kontakte eines Bipolartransistors?
- E=Emitter
- B=Base
- C=Collector
Beschreiben Sie einen J-FET in seiner einfachsten Weise
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