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e-pool:start [12 November 2022 17:16] – Überschrift geändert, damit der interne Link funktioniert (und nicht zu anderen Abschnitt "Themenwahl" weiter oben führt) knaak@iqo.uni-hannover.de | e-pool:start [23 October 2023 00:08] (current) – [Was rauscht denn da?] wenn ein großer Widerstand mit einem langen Bananenkabel angeschlossen ist? knaak@iqo.uni-hannover.de | ||
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Ewas weiter unten auf dieser Seite finden Sie einen [[.:# | Ewas weiter unten auf dieser Seite finden Sie einen [[.:# | ||
- | Damit wir Versuchsleiter sicher stellen können, dass es zu keinen Engpässen beim Material kommt, muss die Auswahl bis spätestens drei Tage vor Beginn des E-Pools erfolgen. | + | Damit wir Versuchsleiter sicher stellen können, dass es zu keinen Engpässen beim Material kommt, muss die Auswahl bis spätestens drei Tage vor Beginn des E-Pools erfolgen.((Ausnahme: |
- | <note important> | + | <note important> |
Wer dies aus welchen Gründen auch immer verpasst, meldet sich bei Kai-Martin Knaak um eine alternative Lösung zu finden (< | Wer dies aus welchen Gründen auch immer verpasst, meldet sich bei Kai-Martin Knaak um eine alternative Lösung zu finden (< | ||
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==== 2. Messfrage ==== | ==== 2. Messfrage ==== | ||
- | Wählen Sie zu Ihrem Thema eine Messfrage. | + | Wählen Sie zu Ihrem Thema eine Messfrage. |
Überlegen Sie sich ein Messprogramm für die physikalische Größe, die ihre Messfrage beantwortet. Schätzen Sie ab, in welcher Größenordnung sich der Wert wahrscheinlich bewegen wird. | Überlegen Sie sich ein Messprogramm für die physikalische Größe, die ihre Messfrage beantwortet. Schätzen Sie ab, in welcher Größenordnung sich der Wert wahrscheinlich bewegen wird. | ||
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==== 3. Vorbereitung ==== | ==== 3. Vorbereitung ==== | ||
Skizzieren Sie einen Schaltplan, mit dem Sie das gewählte Thema angehen möchten. Welche | Skizzieren Sie einen Schaltplan, mit dem Sie das gewählte Thema angehen möchten. Welche | ||
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Am Praktikumsnachmittag, | Am Praktikumsnachmittag, | ||
Messfrage in einer kurzen Präsentation vor. Für Skizzen und | Messfrage in einer kurzen Präsentation vor. Für Skizzen und | ||
- | Stichworte steht Ihnen ein Smartboard zur Verfügung. | + | Stichworte steht Ihnen ein Smartboard |
* Notieren Sie auf der Tafel ihre Gruppennummer und ihre Themenwahl. | * Notieren Sie auf der Tafel ihre Gruppennummer und ihre Themenwahl. | ||
* Erklären Sie, wie die von Ihnen eingeplante Schaltung funktioniert.((Wenn Sie mehrere Schaltungen aufbauen, können sie alle vorstellen oder nur die " | * Erklären Sie, wie die von Ihnen eingeplante Schaltung funktioniert.((Wenn Sie mehrere Schaltungen aufbauen, können sie alle vorstellen oder nur die " | ||
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==== 6. Bericht ==== | ==== 6. Bericht ==== | ||
- | Eine Woche nach dem Versuchsnachmittag geben Sie in ILIAS einen Versuchsbericht ab. Dabei ist es noch wichtiger als bei Berichten zu " | + | Zwei Woche nach dem Versuchsnachmittag geben Sie in ILIAS einen Versuchsbericht ab. Dabei ist es noch wichtiger als bei Berichten zu " |
====== Zu allen Themen ====== | ====== Zu allen Themen ====== | ||
* Elektrische Schaltungen brauchen üblicherweise eine gemeinsame Masse, auf das sich Signale beziehen. Ein Bereich, der ausdrücklich für die Masse reserviert ist, macht Ihren Aufbau übersichtlich (" | * Elektrische Schaltungen brauchen üblicherweise eine gemeinsame Masse, auf das sich Signale beziehen. Ein Bereich, der ausdrücklich für die Masse reserviert ist, macht Ihren Aufbau übersichtlich (" | ||
- | * Messgeräte messen in Bezug auf ein Referenzpotential. | + | * Messgeräte messen |
* In gleicher Weise bezieht sich der Ausgang von Spannungsquellen auf ein Referenzpotential. Das gilt für Funktionsgeneratoren genauso wie für Netzgeräte. | * In gleicher Weise bezieht sich der Ausgang von Spannungsquellen auf ein Referenzpotential. Das gilt für Funktionsgeneratoren genauso wie für Netzgeräte. | ||
- | * Bei unseren BNC-zu-Banane-Adaptern ist der Anschluss mit dem Fähnchen und der schwarzen | + | * Bei unseren BNC-zu-Banane-Adaptern ist die schwarze |
* Eingänge von integrierten Schaltungen (Opamps, Logik-Gatter) brauchen für korrekte Funktion jederzeit ein klar definiertes Spannungsniveau. | * Eingänge von integrierten Schaltungen (Opamps, Logik-Gatter) brauchen für korrekte Funktion jederzeit ein klar definiertes Spannungsniveau. | ||
* Für Signale, die von der Zeit abhängen, ist meist ein Oszilloskop das beste Messgerät. | * Für Signale, die von der Zeit abhängen, ist meist ein Oszilloskop das beste Messgerät. | ||
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====== Themen ====== | ====== Themen ====== | ||
Der Katalog der möglichen Themen ist nicht statisch. Im Laufe des Semesters können Themen hinzukommen. Sie erscheinen dann am Beginn dieser Liste. Falls Sie im Formular schon eine Wahl getroffen haben und spontan auf ein "neues Thema" umschwenken wollen, schicken Sie eine entsprechende Email an Kai-Martin Knaak (< | Der Katalog der möglichen Themen ist nicht statisch. Im Laufe des Semesters können Themen hinzukommen. Sie erscheinen dann am Beginn dieser Liste. Falls Sie im Formular schon eine Wahl getroffen haben und spontan auf ein "neues Thema" umschwenken wollen, schicken Sie eine entsprechende Email an Kai-Martin Knaak (< | ||
- | ===== Optischer Herzschlag (ausgesetzt) ===== | ||
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- | * Leuchten Sie mit einer grünen LED in Ihren Finger | ||
- | * Fangen sie gestreutes Licht mit einer Photodiode auf. | ||
- | * Bauen Sie mit einem Opamp einen Verstärker, | ||
- | * Werten sie den Zeitverlauf des Spannungssignals aus. | ||
- | * Wählen Sie die Verstärkung ihrer Schaltung so, dass der Herzschlag einen " | ||
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- | == Mögliche Messfragen == | ||
- | * Wie stabil ist Ihr Herzschlag im Ruhezustand? | ||
- | * Mit welcher Zeitkonstante sinkt nach (mäßiger) körperlicher Belastung Ihr Herzschlag? | ||
- | * Wie synchron erreicht der Herzschlag Ihre beiden Hände? ((Füße, Ohrläppchen, | ||
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===== Dreiecksgenerator mit zwei Opamps ===== | ===== Dreiecksgenerator mit zwei Opamps ===== | ||
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* Bis zu welcher Frequenz funktioniert der Gleichrichter mit weniger als 15% Einbruch der Amplitude des erzeugten Signals? Größe: Frequenz, Einheit: Hz | * Bis zu welcher Frequenz funktioniert der Gleichrichter mit weniger als 15% Einbruch der Amplitude des erzeugten Signals? Größe: Frequenz, Einheit: Hz | ||
* Wie nahe an die Null kommen die " | * Wie nahe an die Null kommen die " | ||
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+ | ===== Die perfekte Welle ===== | ||
+ | Ein n-kHz-Rechteck-Signal durch Wegfiltern der höheren Harmonischen in einen | ||
+ | sauberen Sinus verwandeln. Dabei sollte n die letzten zwei Stellen ihrer Gruppennummer sein. | ||
+ | * Filter berechnen (Tipp: Nutzen Sie Widerstände, | ||
+ | * Filter simulieren (Tipp: Nutzen Sie LT-Spice) | ||
+ | * Filter aufbauen | ||
+ | * Frequenzanalyse durch schnelle Fouriertransformation (FFT) vorher, hinterher, zwischendrin, | ||
+ | * Kür: Wie sehen Phasengang und Amplitudengang Ihres Filters aus? Erstellen Sie ein Bode-Diagramm | ||
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+ | == Mögliche Messfragen == | ||
+ | * Wie groß ist das Verhältnis der Amplitude von Grundwelle zu erster Harmonischen vor und nach dem Filter? Einheit: dB | ||
+ | * Um wie viel darf die Frequenz des Rechteck-Signals niedriger ausfallen, ohne dass die erste Harmonischen größer als -10 dB der Grundwelle wird? Einheit: Hz | ||
+ | * Wie weit weicht die gemessene charakteristische Frequenz ihres Filters von dem berechneten Wert ab? Einheit: Hz | ||
+ | ===== Was rauscht denn da? ===== | ||
+ | Was misst das Oszilloskop | ||
+ | * wenn nichts angeschlossen ist? | ||
+ | * wenn der Eingang mit einem kurzen Bananenkabel kurzgeschlossen ist? | ||
+ | * wenn ein Mensch angeschlossen ist? (Messspitze mit der Hand anfassen) | ||
+ | * wenn ein langes Bananenkabel angeschlossen ist? | ||
+ | * wenn ein großer Widerstand angeschlossen ist? | ||
+ | * wenn ein großer Widerstand mit einem langen Bananenkabel angeschlossen ist? | ||
+ | * wenn ein Operationsverstärker " | ||
+ | * ... | ||
+ | * Schnelle Fourier-Transformation (FFT), um Rauschspektren zu ermitteln (direkt im Oszilloskop und " | ||
+ | * Die Allan-Varianz ausgewählter Messreihen bestimmen und interpretieren | ||
===== Sonderthemen ===== | ===== Sonderthemen ===== |