Rauschen und Störsignale in der Elektronik

Beschreibung

Rauschen und Störsignale beeinflussen Messprozesse unter Umständen so stark, dass eine aussagekräftige Auswertung erschwert wird oder gar nicht möglich ist. Aufnahme und Verarbeitung von Signalen müssen daher mit dem Ziel erfolgen, die Ursachen der Störungen zu identifizieren, deren Einfluss quantitativ zu erfassen und sie zu minimieren.

Ziel des Seminars ist, die physikalischen Ursachen und Eigenschaften von Rauschen und Ströprozessen zu verstehen und dabei effiziente Möglichkeiten kennenzulernen, mit denen das Signal-Rausch-Verhältnis von Messungen bei den verschiedensten Anwendungen verbessert werden kann. Dabei kommen zwei mächtige Softwarewerkzeuge zur Störreduktion zum Einsatz: Mit PSPICE werden Rauschquellen in elektronischen Schaltungen identifiziert und quantifiziert. Mit LabVIEW werden störbehaftete Signale so verarbeitet, dass eine Auswertung noch möglich ist.

Der Zugang zu Aufnahme und Verarbeitung von Signalen erfolgt im Seminar intuitiv über Messszenarien und Simulationen. Darauf aufbauend wird die notwendige Theorie anschaulich dargestellt und in praktisch orientierten Übungen angewandt.

Seminarthemen im Überblick

Stand der letzten Durchführung:

Montag, 12. und Dienstag, 13. November 2018
9.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr

1. Signale und Spektren
> Beispiele für Störsignale: Elektronik, Akustik, Audiotechnik, Sensorik, Spektroskopie, Nachrichtentechnik, Bildverarbeitung
> Analyse von Signalen und Spektren

2. Kenngrößen des Rauschens
> Rauschleistung und Rauschzahl
> Ersatzschaltbilder für Rauschquellen
> Signal-Rausch-Verhältnis
> Amplituden- und Frequenzcharakteristik von Rauschprozessen

3. Ursachen und Arten des physikalischen Rauschens
> thermisches Rauschen
> Schrotrauschen
> Funkelrauschen
> Quantenrauschen
> Rauschen in Halbleitern
> Bildrauschen
> kosmisches Hintergrundrauschen

4. Störungen in digitalen Messsystemen
> Quantisierungsrauschen
> Aliasing-Signale

5. Elektronische Verfahren zur Eliminierung von Störungen
> Parallel- und Kreisstrukturen
> Analogfilter
> Lock-in- und Heterodynprinzip
> Tipps zur gerätetechnischen Stör- und Rauschreduktion

6. Rauschanalyse von Messschaltungen mit PSPICE
> Simulation von Filter- und Messschaltungen
> Rauschanalyse in Verstärkerschaltungen
> Identifikation von Rauschquellen

7. Digitale Verfahren zur Rausch- und Störreduktion
> Mittelung
> digitale Filterung
> Korrelationsmesstechnik

8. Zusammenfassung
> Vertiefung des Gelernten anhand von Übungen mittels PSPICE und LabVIEW-Programmen

Referenten

Prof. Dr. Rolf Heilmann
Hochschule München, Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik

Termine & Preise

Extras
Die Seminarteilnahme beinhaltet Verpflegung und ausführliche Seminarunterlagen.

Die Teilnehmerzahl ist begrenzt, um den optimalen Lernerfolg zu garantieren.

Kosten
Die Kosten betragen pro Teilnehmer EUR 1.100,00(MwSt.-frei), inklusive aller Extras.