Blatt 1 1. Auflösung 2. Faltung 3. Widerstandsrauschen 4

Übungen zu Nano III
FS 2009
Blatt 1
1. Auflösung
Wie viele Bits muss ein Digital zu Analog Wandler auflösen, um bei einem Messbereich von –1V bis +1V Spannungsunterschiede von 0.125mV darstellen zu können?
2. Faltung
Ein Frequenzgemisch von 3 Frequenzen (nämlich 1.2kHz, 44.1kHz und 51kHz)
wird mit 48kHz abgetastet. Welche Frequenzen erscheinen nach der Abtastung?
a) ohne Antialiasfilter, b) mit Antialiasfilter (Tiefpass) von 10kHz.
3. Widerstandsrauschen
Welchen Wert misst ein effektiv anzeigendes Messgerät (mit einer Rauschbandbreite von 100kHz) für die thermische Rauschspannung eines Widerstandes von
1MΩ? a) bei Zimmertemperatur, b) bei der Temperatur des flüssigen Stickstoff (196°C).
4. Rauschbandbreite
Wie gross ist die Rauschbandbreite, wenn an einem Widerstand von 220kΩ bei
Zimmertemperatur eine Effektivspannung von 10µV gemessen wird? Das verwendete Filter ist ein Tiefpass 1.Ordung. Wie gross ist die –3dB Frequenz?
5. Verstärkerrauschen
Wie gross wird die effektive Rauschspannung am Ausgang eines Verstärkers bei
einem Quellwiderstand von 10kΩ einer auf den Eingang bezogenen Rauschspannung von 10nV/sqrt(Hz), einem Eingangsrauschstrom von 2pA/sqrt(Hz) bei
einer Verstärkung von 1000 und einer Rauschbandbreite von 22kHz und Zimmertemperatur?
6. Verstärker
Wie gross muss das Widerstandverhältnis eines nichtinvertierenden Verstärkers
gewählt werden, damit die Schaltung um den Faktor 3.2 verstärkt?
7. Integrator
Ein Integrator (mit dem Startwert = 0V) soll mit einer Eingangsspannung von -2V
und einem Widerstand R = 2MΩ nach einer Sekunde am Ausgang den Wert +8V
erreicht haben. Wie gross ist der Kondensator C zu wählen?
8. dB
Drei Abschwächer (14dB, 6dB, 20dB) werden hintereinander geschaltet. Bestimme die einzelnen Abschwächungsfaktoren und die gesamte Abschwächung.