Schaltungen und Bausteine der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik (HMT)

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1 Schaltungen und Bausteine der (HMT) [ S] S S = S21 S22 Prof. Dr. M. Hein Seite 1

2 : 1/2 1. Einführung Bedeutung und Zielsetzung Übersicht über HF-Bauelemente und jüngere Entwicklungen 2. Schaltungen der Merkmale und Entwurf von Zweitoren: S-Parameter, Smith-Diagramm 3. Transistoren Bauformen: Bipolare Transistoren Feldeffekt-Transistoren Ausgewählte Transistor-Schaltungen 4. Varaktoren (steuerbare Blindwiderstände) PN-Dioden, MIS-Dioden 5. Varistoren (steuerbare Wirkwiderstände) Schottky-Dioden, PIN-Dioden Prof. Dr. M. Hein Seite 2

3 : 2/2 6. Aktive Zweitorbauelemente (Schwingungserzeugung, -verstärkung) Lawinen-Laufzeit-Dioden (IMPATT-Dioden), Elektronentransfer Elemente (Gunn-Elemente) Tunneldioden 7. Mikroelektromechanische Systeme (MEMS) Aufbau, Eigenschaften, Anwendungsbereiche 8. Vakuumelektronische Bauelemente (Röhren) Elektronen in elektrischen und magnetischen Feldern, dichtegesteuerte Röhren, laufzeitgesteuerte Röhren Präsentationsfolien (PDF) und Aufgabensammlung unter Lehre Prof. Dr. M. Hein Seite 3

4 Praktische CAD-Übungen zum Schaltungsentwurf begleitend zur Vorlesung und Methode Ausbildung mit Profiwerkzeug Keysight ADS (Advanced Design System) Themen (Auswahl): Grundlagen, S-Parameter-Analyse, Leitungen, Schaltungsoptimierung, nichtlineare Analyse, Transientenanalyse, Layoutgenerierung Organisationsform Seminar wird in Abschluss einbezogen (aktive Beteiligung als Bonusbewertung für Abschlussprüfung) Gute Vorbereitung für spätere Forschungsprojekte im HF- Schaltungsentwurf in Industrie und Universität Absprache mit Herrn Dr.-Ing. R. Stephan (H2554, Tel. 1585) Prof. Dr. M. Hein Seite 4

5 Literatur: Lehr- und Spezialbücher S.M. Sze, Physics of semiconductor devices, 3. ed., Wiley-Interscience, 2007 [ELT ZN 4800 S997(3)]. F. Schwierz, J.J. Liou, Modern Microwave Transistors, Wiley-Interscience, 2003 [ELT ZN 4850 S415+2]. H.A. Watson (Hrgb.), Microwave semiconductor devices and their circuit applications, New York [u.a.]: McGraw-Hill, 1969 J.F. Luy, Microwave semiconductor devices: theory, technology and performance, Renningen: Expert-Verlag, 2006 [ELT ZN 4800 L978]. H.J. Michel, Zweitoranalyse mit Leistungswellen, Teubner Studienbücher Elektrotechnik, 1981 [ELT ZN 5370 M623+2]. H.G. Unger, W. Harth, Hochfrequenz-Halbleiterelektronik, S. Hirzel Verlag Stuttgart, 1972 [ELT 72 A 927]. O. Zinke, H. Brunswig, Hochfrequenztechnik 2, Springer, 2000 [ELT ZN 6400 Z78-1(6)]. Meinke-Gundlach, Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Springer,1992 [ELT ZN 6400 S997(3)]. Prof. Dr. M. Hein Seite 5

6 Literatur: Vorlesungsskripte, Zeitschriften, Internet Physikalische Elektronik und Messtechnik, O. Marti und A. Plettl, U. Ulm Hochfrequenz-Elektronik, K. Solbach, U. Duisburg Hoch- und Höchstfrequenz-Halbleiterschaltungen, M. Thumm, U. Karlsruhe High electron mobility transistor, W. Bächtold, ETH-IFH Heteroübergänge, D. Löhr, U-GH Siegen Microwaves & RF Proceedings International Microwave Symposia, IMS Prof. Dr. M. Hein Seite 6