Antal poäng: 4. Betygskala: TH. Obligatorisk för: E2. Valfri för: D3, N3. Kursansvarig: Univ.adj. Bertil Larsson, Bertil.Larsson@es.lth.se, Elektrovetenskap. Rekommenderade förkunskaper: ETI190/ESS010 Elektronik. Prestationsbedömning: Laborationer, inlämningsuppgifter och skriftlig tentamen (5 tim). Slutbetyg erhålls då tentamen, laborationer och inlämningsuppgifter är godkända. Övrigt: Kursen ingår som en del av ett större block av kurser (”Elektrospåret”). För en detaljerad beskrivning av hela blocket, se ESS000 Elektronik, system och signaler. Kursen får inte läsas av den som påbörjat ETI240 Elektronik, system och signaler.

Mål
Förstärkare används inom många områden inom elektroniken t.ex. i mobiltelefoner, signalkonditionering i mätsammanhang inom industri och medicin samt i dator- och mediabranschen. Kursen ger en systematisk metod att med minimalt arbete konstruera en optimal förstärkare utifrån en given specifikation.

Relation till andra kurser inom elektrospåret
Kursen berör återkoppling som används i bland annat reglerteknik, radiokurser och IC-konstruktion. Strukturerad konstruktion kan användas i alla sammanhang t.ex. för stora system, i programmering etc. Kursen behandlar även transistorer, som senare används i fortsättningskurser inom radio och IC-konstruktionskurserna.

Kunskapsmål
Efter genomgången kurs skall studenten:

• ha fått förståelse för återkopplingsteori och fördelarna med återkopplade förstärkare.

• vara väl förtrogen med vilka typer av transistorsteg som kan användas samt deras egenskaper och därmed vara kapabel att bedöma vilka steg en flerstegsrealisering skall innehålla.

• känna till metoder för frekvenskompensering och bandbreddsuppskattning samt att kunna värdera olika kompensationsmetoders effektivitet i det speciella fallet.

• utifrån givna kriterier på insignal och utsignal kunna konstruera en optimal, linjär, brusfattig förstärkare genom att realisera idealiserade förstärkare med ett eller flera transistorsteg.

• ha tillägnat sig god färdighet i analys av frekvens- och tidsplanet.

• ha fått övergripande syn på återkopplingsteori tillämpad på analoga byggblock som transistorer och operationsförstärkare.

• känna sig väl rustad att konstruera förstärkare med de metoder för syntes och analys av analoga kretsar, som ges i kursen.

Innehåll
Översikt av ideala återkopplade förstärkare med nullorn som idealt förstärkande element. Analys av återkoppling av icke ideala förstärkande element t.ex. transistorer. Superposition- och asymptotic gain-modellerna för återkoppling samt känslighetsanalys. Bandbreddsuppskattning, stabilitetskriterier och frekvenskompensering samt översiktligt om brus på såväl komponent som systemnivå. Inställning av vilopunkt. I kursen ingår (för E) en del av den analysuppgift som finns beskriven i ESS081 Ingenjörsmässig analys.

Litteratur
Gray, Hurst, Lewis och Meyer: Analysis and Design of Analog Integrated Circuits. Wiley ISBN 0-471-32168-0
alt.
Verhoeven C et.al.: Structured Electronic Design ISBN 1-4020-7590-1
samt
Agnvall m fl: Övningar och laborationer 2006
Tillman m.fl: Föreläsningsanteckningar 2006