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
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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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Lernkarten
Was besagt der zentrale Grenzwertsatz und wie kann man ihn nutzen um zu bestimmen, ob die Stichprobe genügend groß gewählt wurde?
Wenn eine zufällige Stichprobe von n unabhängigen Messungen entnommen wird aus einer Gesamtheit mit endlichem Mittelwert und endlicher Varianz, dann kann- sofern n genügend groß ist, die Verteilung der Stichprobe durch eine Normalverteilung genähert werden. à NormalverteiltàStichprobe groß genug
Wie sehen technische Widerstände aus?
Frequenzabhängiger Wirkwiderstand (verschwindene Phasenverschiebung zwischen u und i) der die zugeführte elektrische Leistung in Wärme umsetzt
Wozu werden die bunten Ringe auf technischen Widerständen genutzt und wie viele sind es in der Regel?
Farbcodierung für die elektrischen Werte von Widerständen. In der Regel 4 Ringe, bei Widerständen hoher Genauigkeit 5-6.
Tragen Sie den Graphen eines grösseren und eines kleineren Widerstandes in ein I/V-Diagramm ein.
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Wie wird der Widerstand eines homogenen Leiters aus der Geometrie und der Angabe des spezifischen Widerstandes des Materials errechnet?
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Was ist die Definition des Flächenwiderstandes?
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Nennen Sie Beispiele für technische Kondensatoren
- Elektrolytkondensator
- Tantal-Kondensator
- Folienkondensator
- Keramikkondensator
- Kapazitätsdioden
Wie ist die Vorschrift zur Kombination von Kondensatoren in Reihenschaltung?
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Wie ist die Vorschrift zur Kombination von Kondensatoren in Parallelschaltung?
C(gesamt) = C1 + C2
Wie muss in einem elektrischen Schaltkreis das Strommessgerät geschaltet sein?
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Wie muss in einem elektrischen Schaltkreis das Spannungsmessgerät geschaltet sein?
Die Messspannung liegt über dem Instrument, kein Strom darf durch das Instument fließen.
Was ist die wesentliche Eigenschaft eines idealen Strommessgeräts?
Erzeugt keinen Spannungsabfall
Was ist die wesentliche Eigenschaft eines idealen Spannungsmessgeräts?
Lässt keinen Strom durch
Wie ist der Innenwiderstand eines idealen Strommessgeräts?
Verschwindend kleiner Innenwiderstand
Was beschreibt der 1. Kirchhoff’sche Satz und welche Bedingung gilt dann?
Knotenregel, Satz von der Erhaltung der Ladung im abgeschlossenen Volumen (stationärer Fall)
Was beschreibt der 2. Kirchhoff’sche Satz und welche Bedingung gilt dann?
Maschenregel, Spannung bei Durchlaufen einer in sich geschlossenen Wegstrecke (im konservativen E-Feld!(stationärer Fall)) Null werden, m.a.W. das Umlaufintegral verschwindet
Wie sieht eine Potentiometerschaltung aus?
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Wie sieht die I/V Kennlinie einer idealen Spannungsquelle aus? Machen Sie eine kleine Skizze
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Was versteht man unter einem Thevenin-Äquivalent und was wird dadurch beschrieben?
Jede mögliche Kombination von Spannungsquellen, Stromquellen und Widerständen bezüglich zweier Klemmen elektrisch äquivalent zu einer Reihenschaltung aus einer Spannungsquelle und einem Widerstand R ist.
Diese Ersatzschaltung wird Thévenin-Äquivalent oder im deutschen Sprachraum Ersatzspannungsquelle genannt. Dieses Theorem wird zum Beispiel zur Vereinfachung in der Schaltkreisanalyse verwendet.
Beschreiben Sie das praktische Vorgehen zur Bestimmung des Thévenin-Äquivalentwiderstand RTh mittels eines Potentiometers.
Eine geläufige Variante dieser Methode ist die der Halb-Spannung: Man schließt einen veränderbaren Widerstand (ein Potentiometer) an A-B an und misst die Spannung. Dann variiert man den Wert des veränderbaren Widerstandes, bis man die Hälfte der Leerlaufspannung UTh über A-B misst. Der veränderliche Widerstand ist dann gleich dem Thévenin-Äquivalentwiderstand RTh.
Was besagt das Norton-Theorem und was versteht man unter einem Norton-Äquivalent?
Jede mögliche Kombination von Spannungsquellen, Stromquellen und Widerständen bezüglich zweier Klemmen elektrisch äquivalent zu einer Parallelschaltung aus einer Stromquelle und einem Widerstand R ist. Diese Ersatzschaltung wird Norton-Äquivalent oder im deutschen Sprachraum Ersatzstromquelle genannt.
Wie lauten die beiden Gleichungen zur Umwandlung zwischen Norton- und Thevenin-Äquivalent?
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Wie ist ein Zweipol definiert? Nennen Sie Beispiele.
ZweipolàEintor: 1lineare Gleichung Beispiele: Impedanzen; Ersatzspannungsquellen, Ersatzstromquellen
Wie ist ein Vierpol definiert? Nennen Sie Beispiele
Impedanzen; Ersatzspannungsquellen, Ersatzstromquellen
Wie ist ein Vierpol definiert? Nennen Sie Beispiele
VierpolàZweitor: 2 lineare Gleichungen Beispiele: Spannungsteiler, Filter, Übertrager, Transformator
Durch welchen mathematischen Formalismus können Vierpole beschrieben werden?
Matrizen
Welche Materialien werden vorzugsweise für Hallsensoren genutzt?
Praktisch nur Halbleiter
Nennen Sie zwei mögliche Anwendungen von Hallsensoren
Drehwinkelsensor, Zahnrad Drehgeschwindigkeitssensor (Pulsgeber)
Was versteht man unter einer Zeitreihe bei einer Messung? Nennen Sie zwei praktische Beispiele
Untersuchung des Signals in Abhängigkeit von der Zeità Reihe von Messwerten, die an aufeinander folgenden, Bekannten Zeitpunkten aufgenommen wurde. Beispiel: Temperatur im Verlauf des Tages, Längen der Werkstücke am Produktionsband
Nennen Sie die beiden Möglichkeiten zur Messung zeitabhängiger Messgrössen
- Periodische Veränderung: Wechselsignale
Einmaliges Ereignis: Sprung
In welchen beiden ‚Welten‘ können zeitabhängiger Messgrössen analysiert werden?
- Zeitbereich: Zeitreihe
- Freuenzbereich: Frequenzgang
Zeichnen Sie eine Sinuskurve einer Spannung in einem Spannungs-Zeitdiagramm ein und tragen Sie Momentanwert, Scheitelwert, Spitze-Spitze Wert und Gleichanteil ein
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Wie ist der Effektivwert einer Wechselspannung definiert?
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Wie ist der Formfaktor einer Wechselspannung definiert?
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Wie ist der Scheitel- oder Crestfaktor einer Wechselspannung definiert?
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Welche Charakteristiken hat die Wechselspannung aus der Steckdose im deutschen Versorgungsnetz?
Die Stromrichtung (bzw. Spannungsvorzeichen) variiert mit der Zeit (Dynamo, meist sinusförmig).
F=50Hz, Ueff=230 V
Mit welchen Farben sind Standardkabel belegt und welche Farbe ist welcher Funktion zugeordnet?
SchwarzàPhase U(t), Ueff=230 V
Blauà Nullleiter ~0V
Grün/Gelbà Schutzleiter= 0V
Was versteht man unter Starkstrom bzw. Drehstrom und was ist die Effektivspannung?
Drei Phasen mit 120° Phasenverschiebung. Effektivspannung zwischen den Phasen 400V, gegen Null 230V
Welches Verhältnis besteht zwischen Ueff und Ueff bei einer sinusförmigen Wechselspannung?
Die effektive Stromstärke Ieff entspricht dem Gleichstrom, der die gleiche mittlere Leistung erzielen würde, wie der Wechselstrom. (Ueff analog definiert)
Was versteht man unter einer Übertragungsfunktion?
Die Abhängigkeit des Ausgangssignals eines linearen, zeitinvarianten Systems (LZI-System) von dessen Eingangssignal.
