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e-pool:start [22 October 2023 22:06] – [3. Vorbereitung] 2. knaak@iqo.uni-hannover.dee-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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 +==== 2. Messfrage ====
 +Wählen Sie zu Ihrem Thema eine Messfrage. Die Abschnitte "Mögliche Messfragen" sind als Anregungen gemeint. Sie können gerne eine davon abweichende Eigenschaft Ihres Aufbaus messen.
  
-==== 2. Vorbereitung ====+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.  
 +==== 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
 Komponenten benötigen Sie? Wie wirken die Komponenten in der Schaltung zusammen? Machen Komponenten benötigen Sie? Wie wirken die Komponenten in der Schaltung zusammen? Machen
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 Am Praktikumsnachmittag, ab 14:00 Uhr stellen Sie Ihren Kommilitonen Ihre Am Praktikumsnachmittag, ab 14:00 Uhr stellen Sie Ihren Kommilitonen Ihre
 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 oder ein Flipchart zur Verfügung.
   * 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 "interssanteste".))   * Erklären Sie, wie die von Ihnen eingeplante Schaltung funktioniert.((Wenn Sie mehrere Schaltungen aufbauen, können sie alle vorstellen oder nur die "interssanteste".))
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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 "normalen" Versuchen, dass der Text für sich stehend verständlich ist. Denn beim E-Pool sind die Themen so offen formuliert, dass sich die Inhalte von Gruppe zu Gruppe deutlich unterscheiden.+Zwei Woche nach dem Versuchsnachmittag geben Sie in ILIAS einen Versuchsbericht ab. Dabei ist es noch wichtiger als bei Berichten zu "normalen" Versuchen, dass der Text für sich stehend verständlich ist. Denn beim E-Pool sind die Themen so offen formuliert, dass sich die Inhalte von Gruppe zu Gruppe deutlich unterscheiden.
  
 ====== 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 ("Masseschiene").   * 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 ("Masseschiene").
-  * Messgeräte messen in Bezug auf ein Referenzpotential. Wenn ihr Eingang eine Schirmung hat, dann dient das Potential der Schirmung als Bezug. Es ist fast immer sinnvoll, die Schirmung mit der Masse der Schaltung zusammenzulegen.+  * Messgeräte messen Spannungen immer in Bezug auf ein Referenzpotential. Dieses Referenzpotential sollte in den meisten Fällen die Masse Ihres elektrischen Aufbaus sein.
   * 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 Buchse verbunden mit der Schirmung.+  * Bei unseren BNC-zu-Banane-Adaptern ist die schwarze Buchse mit der Schirmung verbunden.
   * 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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   * 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 "Täler" des erzeugten Signal? Größe: Spannung, Einheit: V   * Wie nahe an die Null kommen die "Täler" des erzeugten Signal? Größe: Spannung, Einheit: V
 +
 +
 +===== 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, Kondensatoren und Operationsverstärker)
 +  * 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
 +
 +== 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 "Nichts" verstärkt?
 +  * ...
 +  * Schnelle Fourier-Transformation (FFT), um Rauschspektren zu ermitteln (direkt im Oszilloskop und "extern")
 +  * Die Allan-Varianz ausgewählter Messreihen bestimmen und interpretieren
  
 ===== Sonderthemen ===== ===== Sonderthemen =====