Labor (4L) im Sommer- und Wintersemester

Für Studierende ab dem 4. Bachelor- bzw. 6. Diplom-Semester der Studiengänge Elektrotechnik, Wirtschaftsingenieurwesen/Elektrotechnik und sowie für Master-Studierende.

Ort: Seminarraum, Rechnerraum und Messtechnisches Labor des Instituts

Zeit: Nach Vereinbarung

Anmeldung erforderlich im Sekretariat des BST bzw. bei M. Hinz. Es stehen jeweils pro Semester nur 8 Plätze zur Verfügung. Es wird daher dazu geraten, sich rechtzeitig anzumelden.

Das Labor ist Kopffach für die Diplom-Vertiefungsrichtungen Mikroelektronik/Schaltungstechnik im Studienschwerpunkt Informationstechnik und Funktionswerkstoffe im Studienschwerpunkt Materialwissenschaften. Das Labor ist Spezialisierungsfach in den Vertiefungsrichtungen Datentechnik und Hochfrequenztechnik/Photonik im Studienschwerpunkt Informationstechnik und in der Gruppe 4 im Studienschwerpunkt Mechatronik, sowie Spezialisierungsfach in der Übersichtsliste des Studienschwerpunktes Mess-, Regelungs- und Automatisierungstechnik.  

Beschreibung:

In diesem Praktikum wird ein Homodyn-Empfänger (Direct conversion receiver) für das 20m Kurzwellenamateurfunkband aus diskreten Bauelementen vollständig aufgebaut. Diese Empfängerarchitektur, die ohne Zwischenfrequenz auskommt, wird in vielen modernen Mobilfunkempfängern (GSM,UMTS,WLAN,BLUETOOTH) verwendet.

Der Empfänger besteht aus folgenden Stufen:
Rauscharmer Eingangsverstärker, Mischer, Oszillator, Basisbandfilter und Vorverstärker, NF-Leistungsverstärker. Alle Stufen werden nacheinander eingeführt, erklärt, mit verschiedenen modernen Schaltkreissimulatoren modelliert, diskret auf einer Platine aufgebaut und sorgfältig vermessen. Die Funktionsfähigkeit der Gesamtschaltung wird im letzten Versuch ausführlich demonstriert.

Da der Empfänger im Kurzwellenbereich arbeitet, können viele elementare Herstellungsschritte wie Löten und Spulenwickeln von den Studierenden noch selbst durchgeführt werden. Die Schaltungs-, Simulations- und Messtechnik, die bei diesem Praktikum eingeübt wird, wird bei modernen Mobilfunkempfängern im Gigahertzbereich im Prinzip nahezu identisch angewendet. Allerdings sind im Gigahertzbereich die technischen Herausforderungen insbesondere beim technischen Aufbau und der Verbindungstechnik ungleich größer, weshalb für die Durchführung des Praktikums der Kurzwellenbereich gewählt wurde.

Weitere Informationen finden Sie hier (ca. 4 MB).

Die Durchführung des Praktikums erfolgt in folgenden Schritten:

• Einführung in die Funktechnik
  Wellenausbreitung; einfache Empfängerkonzepte; messtechnische Begriffe; Amateurfunk; Empfängerschaltungen; Messgerätekunde; Löten

• Theoretische Grundlagen
  Das theoretisches Verständnis der Funktionsweise eines Schaltungsblocks des Empfängers wird erarbeitet.

• Simulation
  Das Verhaltens eines Schaltungsblocks wird mit dem professionellen Tool ADS simuliert und ggf. optimiert.

• Aufbau
  In Zweiergruppen wird der Empfänger blockweise auf einer vorgegebenen Platine aufgebaut.

• Messtechnische Verifikation
  Das reale Verhalten der einzelnen Blöcke wird mit einer state-of-the-art Geräteausstattung (Signalgenerator, Oszilloskop, Spektrumanalysator, Audio-Analysator etc.) bestimmt, jeweils mit der Simulation verglichen und diskutiert.

• Praxistest
  Die Funktion des Gesamtempfängers wird messtechnisch überprüft und an einer Antenne getestet.

Wir danken den Firmen, die dieses Praktikum durch Geld- oder Sachspenden unterstützt haben:

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