Analog elektronik

Mål

Efter genomgången kurs ska studenten kunna

• analysera kretsar innehållande dioder och transistorer i termer av likström och överlagrad signal.
• analysera kretsar baserade på operationsförstärkare, dels utifrån den ideala modellen, dels i termer av icke ideala egenskaper. I detta ingår hur begrepp som bandbredd, frekvenssvar och (icke-)linjäritet påverkar stabilitet och resulterande bandbredd hos förstärkarkopplingar med återkoppling.
• bygga, simulera och mäta på enkla analoga kretsar, samt stabilisera förstärkare.
• analysera, dimensionera, simulera, verifiera, bygga, mäta på och använda en icke-trivial analog krets baserad på diskreta passiva komponenter, diskreta transistorer och operationsförstärkare.

Innehåll

Dioder och transistorer:

• Halvledarteori, dioder och transistorer.
• Enkla transistorbaserade förstärkare.
• Frekvensegenskaper hos transistorer och förstärkare. Miller-effekten.
• In- och utimpedans samt distorsion.

Operationsförstärkare:

• Ideal modell och icke-ideala modeller av operationsförstärkare.
• Bodediagram och nyquistdiagram, återkoppling och stabilitet. Del-linjära modeller.
• Operationsförstärkarens egenskaper. Common mode och differential mode voltage, CMRR, slew rate, råförstärkning, bandbredd, offsetspänning och biasströmmar.
• Operationsförstärkarens realisering. Differentialsteg, strömspeglar, drivsteg.
• Grundläggande linjära och olinjära operationsförstärkarkopplingar.

Laboration:

• Simulering av analoga kretsar i termer av tids- och frekvensegenskaper.
• Konstruktion av analoga kretsar.
• Verifiering av funktionen av analoga kretsar, och i förekommande fall, felsökning och korrigering.
• Att i praktiken tillämpa ovan listade teoretiska kunskaper om transistorer och operationsförstärkare.