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sialmars
FSI EEI
(Moderator)
Member since Oct 2010
213 posts
Subject: Hochfrequenzschaltungen und Systeme, HFSS (ex. HF2)
Hat jemand Erfahrung mit der (mündlichen) Klausur zu HFSS?
DrDoener
Member since Jan 2011
1 post
Hi,
hab mich ein bisschen umgehört und folgendes rausgefunden.
Fragen die so in etwa drankamen:
-Wie kann man mit Mikrostreifenleitung einen Gegentaktmischer realisieren (ratrace, siehe Skript Anhang)
-Verstärker: Kennlinie, Gain, IP3, etc.
-Kystron
-Oszillator:  Rückkopplung mit R,C
-Mischprodukte

Ich hoffe das hilft zumindest ein bisschen.
mfg
sialmars
FSI EEI
(Moderator)
Member since Oct 2010
213 posts
Themen meiner Abfrage waren:
Schottky-Diode (u.a. Schottky-Kontakt)
Wanderfeldröhre (u.a. sich in z-Richtung ausbreitendes E-Feld bei einer als Drahtwendel realisierten Verzögerungsleitung zeichnen.)
Phasenregelschleife (u.a. Regelspannung als Funktion der Phasendifferenz bei einem analogen Multiplizierer und sinusförmigen Eingangssignalen zeichnen)
Gegentaktmischer in Mikrostreifenleitungstechnik
Eingangs- zu Ausgangsleistung eines Verstärkers (Frequenzverhalten in der Kompression)
This post was edited 3 times, last on 2011-03-09, 10:00 by sialmars.
Robert Herre
Member since Oct 2010
91 posts
Hat noch jemand demnächst Prüfung und würde sich evtl. mal zum Lernen treffen? Ich bin an 09.04.2013 vormittags dran.
Robert Herre
Member since Oct 2010
91 posts
..und gibts noch aktuellere Prüfungsprotkolle irgendwo? Das Skript hat mehr als 250 Seiten, da wird man ja wahnsinnig :(
qwl
Member since Oct 2010
39 posts
hier stehen noch ein paar Infos http://eei.fsi.uni-erlangen.de/forum/thread/704-HF2
Robert Herre
Member since Oct 2010
91 posts
ganz vergessen, den thread gab es ja auch noch.. danke ;-)
Robert Herre
Member since Oct 2010
91 posts
Checkt jemand das mit den Konversionsgleichungen? Ich werd hier schier wahnsinnig grad *haarerauf*
Christian
FSI EEI
(Moderator)
Member since Oct 2010
87 posts
Prüfungsprotokoll: HFSS (HF2)

Kapitel 1: Allgemeines

Welche (aktiven) Bauelemente kennen sie und wofür werden sie eingesetzt?

Folie 1-5 komplett

Was macht man um Transistoren HF-tauglich zu bekommen?
Passendes Material auswählen (GaAs -> höchste Elektronenbeweglichkeit)
Heterostruktur (Folie 1-53 Punkt 2)

Warum spielt die Elektronen-Beweglichkeit die wichtigere Rolle?
Elektronenbeweglichkeit > Beweglichkeit der Löcher -> npn-Bipolar bzw. N-Kanal-FET (Folie 1-41)

Warum ist die Schottky-Diode besser für HF geeignet als die pn-Diode?

Deutlich geringere Diffusionskapazität (Folie 1-22)

Zeichnen sie das ESB der Schottky-Diode!
Folie 1-23

Welche Elemente sind wann wichtig?
Folie 1-23 (Sperrichtung Cs und Rs; Durchlassrichtung: Rd, Rs, Ls)

Welche Elemente sind für die Grenzfrequenz verantwortlich?

Folie 1-25

Welche beiden Kennlinien sind von Bedeutung?

Cs(U) -KL und I(U)-KL

Wie sehen diese aus?
Folie 1-18

Für was nimmt man welche?
Folie 1-17

Welchen Bereich der C(U)-KL nimmt man bei Verwendung als Varaktor?

Sperrbereich


Kapitel 4: Detektoren

Wie sieht die Prinzipschaltung eines einfachen Detektors aus?
Folie 4-3

Wie geht man bei Kleinsignalaussteuerung vor?
Taylorreihenentwicklung um Uo, (Ud-Uo) durch Û*cos(wt) ersetzen -> Id(t) = Io + 0,5*c2*Û^2+....
Zusätzlich zum Arbeitspunkt-Gleichstrom erhält man weiteren Gleichstromanteil, den Richtstrom
Folie 4-3 und Folie 4-4

Warum ist der Richtstrom von Interesse?

Richtstrom proportional zu Û^2 (dies entspricht der Leistung des Signals -> Leistungsmessung)

Wie kommt man auf den Koeffizient c2?

Folie 4-5 (Diodenkennlinie 2 mal ableiten)

Berechnen sie damit ∆io!

Folie 4-5 (bei mir kommt da im Nenner immer eine 2 heraus, woher die 4 kommt wussten sie aber
auch nicht)

Wie erreicht man eine hohe Empfindlichkeit?
Hohes n, geringes UT, geringer Rd

Was ist n?
Idealitätsfaktor

Welches n ist gut?
1

Welches Ergebnis erhält man bei Großsignalaussteuerung?
Io proportional zu Û nicht wie vorher zu Û^2 (Folie 4-6)

Untere Zeichnung auf S. 4-27 wurde gezeigt! Was sehen sie?

Spannungsanschlüsse, Diode, Leitungen, Verbindung zu Masse über T4

Was ist T4?
KS für DC; LL für HF (oder andersrum)

Was ist T5?
LL für DC; KS für HF (oder andersrum)

Wie nennt man sowas wie T5?
Stichleitung (“können wir so gelten lassen”)

Was ist der PNEP?
Folie 4-19 Punkt 1

Was ist die tangentialle Empfindlichkeit?
Folie 4-20 mit Zeichnung


Kapitel 6: Verstärker mit Transistoren
(Folien 6-1 bis 6-37)

Wo liegt das Problem bei HF-Verstärker gegenüber NF-Verstärkern?

S-Parameter ändern sich über der Frequenz

Wo erhalten sie Informationen über die S-Parameter?
Datenblatt

Wie sehen s11 und s22 im Smith-Diagramm aus?

Folie 6-5 ; auch was passiert wenn Strom größer ist

Wie wird der Arbeitspunkt bei HF-Transistoren normal eingestellt?
Spannungsgegenkopplung

Wie funktioniert das?
Folie 6-7; Zeichnung plus Erklärung was bei Erhöhung des Stromes Ic bei Erwärmung passiert und wie
die Kompensation erfolgt

Wie berechnet sich allgemein die Betriebsleistungsverstärkung?

Folie 6-17 Punkt 2

Welche Faktoren hat man bei der unilateralen Betriebsleistungsverstärkung?
Folie 6-23; Last-, Verstärkungs- und Quellefaktor (ich habe auch Formel angegeben, wäre aber glaub
nicht nötig gewesen)

Wie sieht das im Smith-Diagramm aus wenn man quellseitige Fehlanpassung hat?

Folie 6-25 bzw. 6-36

Zeichnen sie auch die Kreise für konstante Rauschzahlen in das Diagramm ein!
Folie 6-36

Wo liegt das Problem?
Rauschanpassung nicht gleich Leistungsanpassung deswegen muss Kompromiss gefunden werden

Was sollte gelten, damit man keinen Kompromiss eingehen muss?
Meine Antwort: s11 und rQ müssen nahe beieinander sein; hat ihm ganz gut gefallen, kann aber sein
dass statt rQ rOpt richtig ist; (Eventuell ist damit Folie 6-37 gemeint)
(Folien 6-61 bis 6-82)

Was passiert wenn man die Leistung am Eingang eines Leistungsverstärkers immer weiter
aufdreht?

Erst linearer Bereich, dann Verstärkungskompression, dann Sättigung (Folie 6-60)

Was ist dabei die charakteristische Größe?
1-dB Kompressionspunkt; Erklärung was das ist; Zeichnung (alles auf Folie 6-60)

Welche Nicht-Idealitäten hat man bei einem Leistungsverstärker?

Ein Eingangssignal: Verzerrungen; Zwei Eingangssignale: auch Verzerrungen, aber hier ist
Intermodulation wichtig

Was sind Verzerrungen?

Kommen durch nichtlineare KL; Sinus verformt sich (6-61)

Wie lautet die Formel für die Frequenzen die dabei entstehen?
fver = n*f0 (Vielfache der Frequenz, also Harmonische)

Wann hat man Intermodulationsprodukte?
Bei zwei oder mehr Eingangsignalen

Wie lautet das Bildungsgesetz für entstehende Frequenzen?
Formel Folie 6-70: fIM = | m1*f1 + .....|; mv = 0,...

Was versteht man unter der Ordnung?
z.B. bei zwei Frequenzen: m*f1 + n*f2 -> Ordnung = m+n

Welche Ordnung stört besonders und warum?
3. Ordnung; Folie 6-75

Warum stört z.B. die doppelte Frequenz nicht so?

Kann leicht herausgefiltert werden

Welche charakteristische Größe hat man bei Intermodulationsprodukten?
IP3 = Intercept-Point 3. Ordnung

Was ist der IP3?
Schnittpunkt der Tangenten der Leistung vom gewünschten Ausgangssignal und der Tangente der
Leistung der Intermodulationsprodukte 3. Ordnung (Schnittpunkt exsitiert nicht wirklich) (Folie 6-79)

Wie kann man ihn messen?

2-Ton-Messung

Wie erfolgt die Messung?
Folien 6-80 und 6-81 komplett, auch analytische Methode
Robert Herre
Member since Oct 2010
91 posts
Vielen Dank fürs ausführliche Protokoll!
il66ifix
Member since May 2011
109 posts
Hallo zusammen!

Hat sich seit 2013 irgendwas geändert oder sind die Fragen immer noch ähnlich wie damals?
Schottkydiode, eine der Röhren, Detektoren und der Gegentaktmischer in Mikrostreifenleitungstechnik scheinen ja immer dranzukommen zu sein.
hans_sarpei
Member since Feb 2012
7 posts
Hi,

also bei kam ausschließlich das Einleitungskapitel und Verstärker dran! Es ist wirklich kein Muster zu erkennen, was oft gefragt wird. Das Einleitungskapitel kommt jedoch immer dran und dann meistens nur ein maximal zwei andere Kapitel, die dann dafür relativ ausführlich.
zigzag
Member since Dec 2013
18 posts
Servus,

Verstärker scheint ja doch recht oft dranzukommen, wenn man nach den Prüfungsprotokollen geht.
@hans_sarpei: Mich würde interessieren was ausführlich ist. Wie sehr gehts ins Detail? Muss man viele Formeln auswendig wissen?
hans_sarpei
Member since Feb 2012
7 posts
hi,

ja, einen kumpel wiederrum hat er nur mischer gefragt, also zocken sollte man eher nicht.
ihm reichts eher nicht, wenn man iwas grob sagt, wenn er merkt dass nicht haargenau die richtigen Begriffe gefallen sind, bohrt er solange nach bis er zufrieden ist, egal ob man denkt, man hat es verstanden. Formeln wollte er einige wissen, z.B die Formel für die Stabilitätskreise (quellebene, lastebene). Außerdem wollte er die Formel für den unilateralen Betriebsleistungsfaktor in Quell- und Lastanteil aufgesplittet wissen. Die Verläufe des Smith-Charts im Skript sollte man auch parat haben.
zigzag
Member since Dec 2013
18 posts
Hi,

Danke! Hört sich ja extrem spaßig an. Gute Note ist dann wohl eher schwierig, oder?
Außer man kann das komplette Skript auswendig.
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