Aufgaben des Labors Ziel des Praktikums ist eine Einführung in die Entwicklung elektronischer Schaltungen und Systeme mit Simulationsprogrammen. Der Entwurf mehrerer analoger, gemischt analog/digitaler und auch rein digitaler Schaltungen zeigt die Vorteile, aber auch die Grenzen der Simulation im Vergleich zu herkömmlichen Entwicklungsmethoden. Das Praktikum vertieft darüber hinaus mit seinen Versuchen eine Reihe von Vorlesungen, die unter "Voraussetzungen" aufgezählt sind. Als Simulationstool wird das Programm OrCAD der Firma Cadence verwendet.
Voraussetzung Beim Entwurf der analogen und digitalen Schaltungen wird auf Kenntnisse der Vorlesungen Analoge Elektronik, Digitaltechnik, Messtechnik und Sensorik, Hochintegrierte Schaltungen, Regelungstechnik, Hochfrequenztechnik, Digitale Signalverarbeitung und Nachrichtenübertragung zurückgegriffen. Der theoretische Hintergrund von Simulationsprogrammen wird in der Vorlesung Rechnergestützter Schaltungsentwurf gegeben.
Aus dem Inhalt des Praktikums
Entwurf eines analogen aktiven Filters im Top-Down Design: Simulation auf Systemebene im Zeit- und Frequenzbereich mit ABM - Modellen (Analog Behavioral Modeling). Entwurf, Analyse und Optimierung der Schaltung mit Operationsverstärkern. Untersuchung des Einflusses von Bauteiletoleranzen auf die Filtereigenschaften.
Entwicklung und Test eines Präzisionsgleichrichters nach vorgegebener Spezifikation.
Entwurf und Analyse eines Dual-Slope Analog-Digital-Wandlers. Der Digitalteil der Schaltung wird mit programmierbaren Logikbausteinen des Typs ispGAL 22V10 realisiert.
Auffinden und Beseitigung von Fehlern einer komplexen gemischt analog/digitalen Schaltung (Analog-Digital-Wandler mit sukzessiver Approximation).
Entwicklung eines digitalen Generators zur Erzeugung eines nichtüberlappenden 4-Phasen Taktes und Simulation des Timing-Verhaltens mit Hilfe der digitalen Worst-Case Analyse.
Analoge Simulation eines Dynamikkompressors auf Systemebene mit ABM-Modellen.
Untersuchung analoger Logarithmiererschaltungen und Kompensation der temperaturabhängigen Fehler.
