Inhaltsverzeichnis VII

Transkript

1 Inhaltsverzeichnis 1 Grundbegriffe der NF- und HF-Messtechnik Aufbau eines Nachrichtenübertragungssystems Signale und ihre Darstellung Zeitfunktion Frequenzfunktion Analoge Signale Digitale Signale und Codes Fourier-Analyse Frequenzband, Bandbreite und Nachrichtenkanal Übertragungsstrecke und Bandbreitenbegrenzung Leitungsgrößen und Längeneinheit Drahtgebundenes Übertragungssystem Phasenkonstante und Wellenkonstante Frequenz- und Wellenbereiche Dämpfung und Verstärkung Dämpfungs- und Verstärkungsfaktor Dämpfungs- und Verstärkungsmaß Pegelrechnung Absoluter Pegel Relativer Pegel Zusammenhang zwischen Pegel und Dämpfungs- sowie Verstärkungsmaß Pegeldiagramm Dynamik Verzerrungen Lineare Verzerrungen Nicht lineare Verzerrungen Rauschen Arten und Ursachen des Rauschens Rauschkenngrößen Maßnahmen zur Rauschminderung VII

2 VIII Inhaltsverzeichnis 2 Arbeiten mit analogen und digitalen Oszilloskopen Aufbau eines analogen Oszilloskops Elektronenstrahlröhre Horizontale Zeitablenkung und X-Verstärker Triggerung Y-Eingangskanal mit Verstärker Zweikanaloszilloskop Tastköpfe Inbetriebnahme des Oszilloskops Handhabung eines analogen Oszilloskops Einstellen der Empfindlichkeit Anschluss eines Oszilloskops an eine Messschaltung Triggerverhalten an einer Messschaltung Digitales Speicheroszilloskop Monitore mit Dünnfilmtransistoren (TFT) und Flüssigkristallen (LCD) TFT-Monitor in Dünnfilmtransistoren Merkmale eines digitalen Oszilloskops Interne Funktionseinheiten Digitale Signalspeicherung Analog-Digital-Wandler Zeitbasis und horizontale Auflösung Möglichkeiten des Abtastbetriebs Speicherung von Signalinformationen Funktionen und Bedienelemente Parametereinstellungen Triggerfunktionen Spezielle Triggerfunktionen Triggermethoden für Störimpulse Auswertung von Messsignalen Digitale Filterung Vorarbeitung von Messsignalen Spezialfunktionen eines digitalen Speicheroszilloskops Automatische Messung mit der Cursorsteuerung Arbeiten mit dem Messcursor Praktische Anwendungen des Oszilloskops Strom-Spannungs-Kennlinie eines Widerstands Strom-Spannungs-Kennlinie einer Diode Untersuchung von RC-Integriergliedern Untersuchung von CR-Differenziergliedern Untersuchung der Phasenverschiebung Frequenzmessung mit der Lissajous-Figur

3 Inhaltsverzeichnis IX Messung der Phasenverschiebung mit der Lissajous-Figur Filtertechnik Kenngrößen Filtertypen Wobbelmessgerät Wobbelgenerator mit MAX Bode-Plotter Passiver RC-Hochpass Passiver RC-Tiefpass Passiver RL-Tiefpass und RL-Hochpass RCL-Reihenschwingkreis RCL-Parallelschwingkreis Reale Schwingkreise Güte und Bandbreite Passives LC-Filter Passives T- und -Filter Passives Tiefpass-Doppelsiebglied Bandpass mit Wienbrücke Passive Filterschaltungen CL-Bandpass CL-Bandsperre Kritische Bandfilter m-filter Aktive Filterschaltungen Vergleich zwischen den aktiven Filterschaltungen Passiver Hoch- und Tiefpass 1. Ordnung RC-Filter nach Gauß Filter nach Gauß, Bessel, Butterworth, Cauer und Tschebyscheff Amplitudengang von aktiven Filtern Aktive Tief- und Hochpassfilter Aktiver Tiefpass 1. Ordnung Aktiver Hochpass 1. Ordnung Aktive Tiefpassfilter 2. Ordnung mit Zweifachgegenkopplung Umwandlung von Tiefpass- in Hochpassfilter Aktive Bandpassfilter Selektiver Verstärker mit Schwingkreis Selektives Filter 2. Ordnung in Gegenkopplung Einstellbare Filter Einstellbares Tiefpassfilter Einstellbares Hochpassfilter Einstellbares Bandsperrfilter

4 X Inhaltsverzeichnis Allpassfilter Aktiver Tiefpassfilter höherer Ordnung Berechnungsbeispiele für aktive Tiefpassfilter Aktives Tiefpassfilter 3. Ordnung Aktives Tiefpassfilter 4. Ordnung Spektrumanalysator Oszilloskop und Spektrumanalysator Unterschiedliche Darstellung des gleichen Signals Referenzpegel Charakterisierung eines Spektrumanalysators Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) EMV-Probleme Oszilloskop oder Spektrumanalysator Aktive Feldsonde Dämpfung durch Gehäuse Auswahl von Signalleitungsfiltern Signalleitungsfilter mit Widerständen, Kondensatoren und Spulen Frequenz- und Zeitbereich Zero-Span-Betrieb Tastköpfe Fehlerminimierung bei Tastköpfen Feldgeführte Störungen Aufbau von Spektrumanalysatoren Fourier-Analysator (FFT-Analysator) Signalverarbeitung Diskrete Fourier-Transformation Abtast-Theorem z-transformation Inverse z-transformation Systemfunktion H(z) Schnelle Fourier-Transformation (FFT) Inverse Diskrete Fourier-Transformation (IDFT) Zwischenfrequenz und Superheterodyne Filterbänke für FFT Spektrumanalysator nach dem Überlagerungsprinzip Modulation Überlagerung Amplitudenmodulation (AM) Schaltungen von Sinusoszillatoren Prinzipschaltung des Oszillators LC-Oszillatoren

5 Inhaltsverzeichnis XI 4.7 Verfahren der Amplitudenmodulation Zweiseitenbandamplitudenmodulation ohne Trägerunterdrückung Additive Modulation Multiplikative Modulation Leistungsbetrachtung bei der Zweiseitenbandamplitudenmodulation Zweiseitenbandamplitudenmodulation mit unterdrücktem Träger Netzwerkanalysator Funktionen des Netzwerkanalysators Netzwerkanalysator und Richtkoppler Smith- und Polardiagramm Zweitor und Vierpol Zweitorgleichungen und Parameter Umrechnung der Matrizen Elementar-Zweitore Ersatzschaltungen Zusammenschalten von Zweitoren Funktionen des Netzwerkanalysators Reflexions-Messung mit Netzwerkanalysator Stehwellenverhältnis Skalarer Netzwerkanalysator Vektorieller Netzwerkanalysator Vektorielle Netzwerkanalyse Reflexionsmessung Untersuchung von Leitungssystemen Drahtgebundene Übertragungssysteme Leitungsbeläge Wellenwiderstand Z L Dämpfung a und Dämpfungskonstante Phasenkonstante ˇ und Signallaufzeit t L Ausbreitungsgeschwindigkeit v L und Verkürzungsfaktor k Arten und Einsatzbereich von Leitungen Koaxialkabel Skineffekt Streifenleitung und Hohlleiter Streuparameter (S-Parameter) Verhalten von strom- und spannungsbasierten Bauteilen Streumatrizen von Zweitoren S-Parameter in der Praxis Smith-Diagramm Funktionen des Smith-Kreisdiagramms

6 XII Inhaltsverzeichnis Maßstab und Normierung im Smith-Kreisdiagramm Reflexionsfaktorebene Ablesen der Faktoren im Smith-Diagramm Transformation durch verlustfreie Leitungen Leerlauf und Kurzschluss Impedanzmessung mit Hilfe einer Messleitung Güte von Reflexionsresonatoren Impedanztransformation mit dem Collins-Filter Anpassschaltung für HF-Transistoren Sachverzeichnis

7