Fachhochschule Furtwangen, Prof. Dr.-Ing. M. J. Hamouda 000000 ...

Fachhochschule Furtwangen, Prof. Dr.-Ing. M. J. Hamouda
Zusammenfassung 2: Analyse von Analogschaltungen
1) Eine Analogschaltung ist ein Netzwerk aus elektrischen und elektronischen
Bauelementen, bei dem die Spannungen und Ströme kontinuierliche Werte
annehmen.
Im allgemeinen liegt eine eindeutige Informations- und Energieflussrichtung
vor, so dass die Ströme und Spannungen in Eingangs- und Ausgangsgrössen
unterteilt werden können.
2) Zur Analyse von Analogschaltungen wird ein Arbeitspunkt festgelegt. Der
Arbeitspunkt ist ein vollständiger Satz von Gleichströmen und Gleichspannungen,
der das Gleichstromverhalten aller Komponenten der Schaltung
eindeutig beschreibt.
Die Analyse von Analogschaltungen umfasst
a) das Verhalten der Ausgangsgrössen bei vorgegebenem Arbeitspunkt
und einer kleinen Änderung einer Eingangsgrösse.
Am Eingang wird im allgemeinen eine frequenzabhängige Sinusfunktion
kleiner Amplitude gewählt. Man spricht in diesem Zusammenhang
vom Frequenz- oder Kleinsignalverhalten.
b) das Verhalten der Ausgangsgrössen beim Wechsel zu einem anderen
Arbeitspunkt (transientes Verhalten). Meistens wird eine einzige Eingangsgrösse
z.B. impuls-, sprung- oder rampenförmig geändert.
Die einer impulsförmigen Änderung der Eingangsgrösse zugeordneten
Ausgangsgrössen werden Impulsantworten genannt.
Die einer sprunghaften Änderung der Eingangsgrösse zugeordneten
Ausgangsgrössen werden Sprungantworten genannt.
Beschreibung linearer Schaltungen im Zeit- und Frequenzbereich
3) In der Wechselstromtechnik gibt es genau 3 lineare, passive, konzentrierte
Grundbauteile. Es sind der ohmsche Widerstand R, der Kondensator
mit der Kapazität C und die Spule mit der Induktivität L. Zusätzlich sind
die beiden aktiven linearen Zweipole (Konstantstromquelle und Konstantspannungsquelle)
zu berücksichtigen.
Bei genügend kleiner Wechselamplitude kann jede elektrische / elektronische
Schaltung durch lineare Bauteile wechselstrommässig beschrieben
werden. Dies stellt die Grundlage aller analytischen und numerischen Verfahren
der Wechselstromanalyse dar (z.B. Frequenzanalyse, Schaltungssimulatoren
wie SPICE ...).
FHF-Hamouda, Analogelektronik, Seite V-40