Rauschen und Störsignale in der Elektronik
Rauschen und Störsignale beeinflussen Messprozesse mitunter so stark, dass eine aussagekräftige Auswertung erschwert wird oder gar unmöglich ist. Aufnahme und Verarbeitung von Signalen müssen daher mit dem Ziel erfolgen, die Ursachen der Störungen zu identifizieren, deren Einfluss quantitativ zu erfassen und zu minimieren. Ziel des Seminars ist es, die Ursachen und Eigenschaften von Rauschen und Störprozessen zu verstehen und effiziente Möglichkeiten zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses bei den verschiedensten Anwendungen kennenzulernen.Der Zugang zu Aufnahme und Verarbeitung von Signalen erfolgt im Seminar intuitiv über Messszenarien und Simulationen in PSPICE und LabVIEW. Darauf aufbauend wird die notwendige Theorie anschaulich dargestellt und in praktisch orientierten Übungen angewandt.
Montag, 24. und Dienstag, 25. November 20259.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr1. Signale und Spektren Beispiele für Störsignale: Elektronik, Akustik, Audiotechnik, Sensorik, Spektroskopie, Nachrichtentechnik, Bildverarbeitung Analyse von Signalen und Spektren2. Kenngrößen des Rauschens Rauschleistung und Rauschzahl Ersatzschaltbilder für Rauschquellen Signal-Rausch-Verhältnis SNR Amplituden- und Frequenzcharakteristik von Rauschprozessen: Gaußsches Rauschen, weißes und rosa Rauschen Rauschkennzahlen von Detektoren Verstärkerrauschen3. Ursachen und Arten des physikalischen Rauschens Thermisches Rauschen Schrotrauschen Funkelrauschen Quantenrauschen Rauschen in Halbleitern Bildrauschen Kosmisches Hintergrundrauschen4. Störungen in digitalen Messsystemen Quantisierungsrauschen Aliasing-Signale5. Elektronische Verfahren zur Eliminierung von Störungen Parallel- und Kreisstrukturen Analogfilter Lock-in- und Heterodynprinzip Tipps zur gerätetechnischen Stör- und Rauschreduktion6. Rauschanalyse von Messschaltungen mit PSPICE Simulation von Filter- und Messschaltungen Rauschanalyse in Verstärkerschaltungen Identifikation von Rauschquellen7. Digitale Verfahren zur Rausch- und Störreduktion Mittelung Oversampling Digitale Filterung im Zeit- und Frequenzbereich Korrelation8. Zusammenfassung Vertiefung des Gelernten anhand von Übungen mittels PSPICE und LabVIEW-Programmen
| Veranstaltungs-Code | FB24-37730-60422483 |
