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Analoge Signalverarbeitung: Systemtheorie, Elektronik, by Lutz Wangenheim

By Lutz Wangenheim

Mit grundsätzlichen Fragen wie "Was ist eigentlich eine 'komplexe' Frequenz?“, "Was sind destructive Widerstände?" oder "Kann die Gruppenlaufzeit auch negativ sein?" wird jeder einmal konfrontiert, der sich vertieft mit Schaltungen und Systemen zur analogen Signalverarbeitung befasst – entweder als pupil der Informations- und Kommunikationstechnik oder als Ingenieur in der Praxis.
Dieses Buch beantwortet a hundred ausgewählte Fragestellungen aus den Bereichen Systemtheorie, Elektronik- und Filtertechnik sowie Signalerzeugung (Oszillatoren) und geht auf spezielle Problemstellungen bei der Schaltungssimulation ein.

Der Inhalt
Allgemeine method- und Rückkopplungstheorie - Elektronik - Integrierte Linearverstärker - Elektronische Filtertechnik - Harmonische Oszillatoren - Simulationstechnik

Die Zielgruppen
Studenten der Informations-, Kommunikations- und Regelungstechnik
In der Industrie tätige Ingenieure und Physiker

Der Autor
Prof. Dipl.-Ing. Lutz v. Wangenheim hat – nach zehnjähriger Tätigkeit als Systemingenieur in Industrie und Forschungseinrichtungen – von 1980 bis 2008 an der Hochschule Bremen die Fächer Elektronik, analoge Signalverarbeitung und Regelungstechnik gelehrt.

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16 skizzierte System in einen gleichwertigen Regelkreis mit nur einem Rückkopplungspfad überführt werden, um so die Schleifenverstärkung zu ermitteln mit dem Ziel, eines der Stabilitätskriterien aus Abschn. 9 anwenden zu können. Es hat sich gezeigt, dass es bei diesem Beispiel drei unterschiedliche Wege bei der Anwendung der Umformungsregeln gibt. 16 Mehrschleifiges System (Regelkreis) Weg 1 Wenn der Eingang für G1 nicht bei F1, sondern am Ausgang von F2 angeschlossen wird, muss G1 zur Korrektur dieser Änderung durch F2 dividiert werden.

21 zeigt als Ergebnis einer Schaltungssimulation den zeitlichen Verlauf der modulierten Trägerspannung am Ausgang des Sperrfilters im eingeschwungenen Zustand zwischen 3,5 und 5,5 Sekunden. Zur besseren Auswertung wird dieser Spannungsverlauf nicht mit dem zugehörigen Modulationssignal am Filter-Eingang, sondern direkt mit der modulierenden Spannung (0,25 Hz) verglichen. In überraschend genauer Übereinstimmung mit der zuvor berechneten negativen Gruppenlaufzeit tG,50 erscheint das SpannungsMaximum am Filterausgang etwa um 0,5 s vor dem Spannungs-Maximum am Filtereingang.

21) aber der Betrag der Phasenverschiebung zwischen Eingang und Ausgang mit der Frequenz linear ansteigen: M (Z ) tpZ . 22) In der Praxis kann diese Vorgabe durch reale Netzwerke allerdings nur als Annäherung in einem begrenzten Frequenzband erfüllt werden – beispielsweise durch einen Tiefpass mit einer arctan-Funktion für die Phase. Glücklicherweise ist aber die Bedeutung der Phasenlaufzeit für die Nachrichtenübertragung nicht besonders groß, da ihre Definition auf ungestörten Sinusschwingungen ohne Nachrichteninhalt beruht.

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