Übungsblatt 1
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Gegeben sei eine Verstärkerschaltung, welche ein Mikrofonsignal so verstärken soll, dass ein Lautsprecher ($R_{LS}= 8,0 \Omega$) angesteuert werden kann. Der Effektivwert der gewünschten Spannung am Lautsprecher soll $U_{eff,LS} = 10 V$ betragen. Es wird angenommen, dass ein Sinussignal ausgegeben werden soll. Die Spannungsversorgung geschieht über zwei Spannungsquellen mit $V_{S+} = 15 V$ und $V_{S-} = - 15 V$.
Betrachten Sie zum Verständnis (insbesondere für Aufgabe 2. und 3.) die Simulation unter dem Unterkapitel Ersatzschaltbild im Kapitel "1. Grundlagen". Dort ist zwar bereits ein realistischer Verstärker aufgebaut, aber der Stromfluss ist bereits zu erahnen.
Gegeben sei eine Spannungsverstärkerschaltung, welche ein Mikrofonsignal so verstärken soll, so dass ein Lautsprecher ($R_{LS}= 8,0 \Omega$) angesteuert werden kann. Weder Verstärkung, noch die gewünschte Spannung am Lautsprecher ist bekannt. Diese Verstärkerschaltung ist intern mit einer Feinsicherung gegen Überströme über $I_{max,Verstärker}= 5,0 A$ abgesichert. Bekannt ist, dass im erlaubten Spannungsbetrieb von $8,0 \Omega$-Lautsprechern keine Überströme auftreten.
Stellen Sie sich vor, dass Sie in der Firma „HHN Mechatronics & Robotics“ arbeiten. Sie entwickeln eine IoT-System, welches in rauher Umgebung verwendet werden und eine wiederaufladbaren Akku enthalten soll. Die Temperatur des Akkus muss dabei im Betrieb und beim Laden überwacht werden. Bei zu hoher Temperatur muss das Laden abgebrochen, bzw. eine Warnung ausgegeben werden. Für die Temperaturmessung am Gehäuse der verwendeten Lithium-Ionen-Zelle NCR18650 soll eine Messschaltung aufgebaut werden. Ein Vorschlag für die Schaltung ist folgende:
Es ist ein kurzer Bericht zu erstellen; als Analysewerkzeug ist Tina TI zu verwenden.
Nutzen Sie für in der Simulation für den PT1000 einen einfachen Widerstand. Bei Tina TI wird als Bezugstemperatur für den Temperaturverlauf 27°C (Raumtemperatur) gewählt. Beim PT1000 ist die Bezugstemperatur häufig 0°C (im praktischen Anwendungsfall sollte dies im Datenblatt geprüft werden). Bei Tina TI lässt sich die Bezugstemperatur dadurch ändern, dass bei den Eigenschaften (Doppelklick auf Widerstand) unter Temperature [C]
der Wert 27 eingetragen wird.