Elektronik
Eine Einführung für Naturwissenschaftler und Ingenieure. Mit Beisp. z. Computer-Simulation
Diese Einf}hrung zeichnet sich nicht nur durch die
didaktisch geschickte Darstellung der Grundlagen, sondern
durch eine F}lle von Erl{uterungen zu vielverwendeten
Schaltungen aus.
Der aktuelle Stand der analogen und digitalen
Halbleiterelektronik wird...
didaktisch geschickte Darstellung der Grundlagen, sondern
durch eine F}lle von Erl{uterungen zu vielverwendeten
Schaltungen aus.
Der aktuelle Stand der analogen und digitalen
Halbleiterelektronik wird...
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Produktdetails
Produktinformationen zu „Elektronik “
Klappentext zu „Elektronik “
Diese Einf}hrung zeichnet sich nicht nur durch diedidaktisch geschickte Darstellung der Grundlagen, sondern
durch eine F}lle von Erl{uterungen zu vielverwendeten
Schaltungen aus.
Der aktuelle Stand der analogen und digitalen
Halbleiterelektronik wird exemplarisch aufgezeigt. Auf
typische Anf{ngerschwierigkeiten, z.B. bei Entwurf und
Dimensionierung einfacher Schaltungen, wird eingegangen.
Die Eigenschaften von grundlegenden Transistor- und
Operationsverst{rkerschaltungen werden im Rahmen der
linearen Netzwerkanalyse berechnet. Die wichtigsten
Logikfamilien der digitalen Elektronik werden besprochen und
zahlreiche TTL-Schaltungen angegeben - bis hin zu parallelen
und seriellen Schaltungen der Grundrechenarten. Die letzten
Kapitel sind modernen me~technischen Problemen gewidmet:
Signalumsetzung, Messung kleiner Signale und Beispiele aus
dernuklearen Elektronik.
Das Buch wendet sich sowohl an den Anf{nger, sei er Student
oder Hobby-Elektroniker, als auch an den
Elektronik-Anwender.
Ein gro~er Teil der angegebenen Schaltungen kann mit
einfacher Experimentierausr}stung oder durch
Computer-Simulation getestet werden. In den Abschnitten DO
IT YOURSELF werden hierzu Vorschl{ge gemacht.
Inhaltsverzeichnis zu „Elektronik “
1. Lineare Netzwerkelemente1.1 Der Widerstand
1.2 Die Spannungsquelle
1.3 Die Stromquelle
1.4 Die Kapazität
1.5 Die Induktivität
1.6 Das Koaxialkabel
1.6.1 Das ideale Koaxialkabel
1.6.2 Abschlußwiderstand und Reflexionen
1.6.3 Angepaßte Signalabschwächung und -Verteilung
1.6.4 Das reale Koaxialkabel
1.6.5 Das Verzögerungskabel
1.E Do It Yourself
2. Das Wechselstromverhalten von RCL-Schaltungen
2.1 Die komplexe Beschreibung des Wechselstromverhaltens linearer Netzwerke
2.2 Serienschaltungen von R und C (Hoch- und Tiefpaß)
2.3 Schwingkreise
2.4 Kettenschaltung dreier RC-Glieder
2.5 Der frequenzkompensierte Spannungsteiler
2.6 Eine iterative Filterkette als Verzögerungsleitung
2.7 Ein Verfahren zur Messung von Impedanzen
2.E Do It Yourself
3. Analyse linearer Netzwerke
3.1 Die Maschenanalyse
3.2 Die Knotenanalyse
3.3 Das Überlagerungstheorem
3.4 Der Satz von der Zweipolquelle (Das Theorem von Thevenin)
3.5 Der Satz von der Ersatzstromquelle (Das Theorem von Norton)
3.6 Analyse eines DAC-Leiternetzwerkes
3. E Do It Yourself
4. Das Impulsverhalten von RCL-Schaltungen
4.1 Die RL-Serienschaltung
4.2 Die RC-Serienschaltung
4.2.1 Das Differenzierglied
4.2.2 Das Integrierglied
4.3 RCL-Schaltungen
4.3.1 Die RCL-Serienschaltung
4.3.2 Die RCL-Parallelschaltung
4.4 Zwei weitere RC-Netzwerke
4.4.1 Das Integrier-Differenzierglied
4.4.2 Das Doppeldifferenzierglied
4.5 Antwortfunktionen für beliebige Eingangsimpulse
4. E Do It Yourself
5. Dioden und Diodenschaltungen
5.1 Die Flächendiode
5.1.1 Kennlinie und Schaltverhalten
5.1.2 Linearisierte Ersatzschaltungen
5.2 Spezialdioden
5.2.1 Die Zener-Diode
5.2.2 Die Tunnel- und die Backward-Diode
5.2.3 Kapazitäts- und0
7.1.2 Gegenkopplung: G Kaskodenschaltung
7.7 Stromspiegel
7. E Do It Yourself
8. Feldeffekttransistoren (FETs)
8.1 Der JFET
8.2 Der MOSFET
8.3 Linearisierte Ersatzschaltung für FETs
8.4 Einige typische FET-Schaltungen
8.4.1 Sourcefolger
8.4.2
... mehr
Kaskoden-Differenzverstärker
8.4.3 Variable Widerstände
8.4.4 Lineare Schalter
8. E Do It Yourself
9. Der integrierte Operationsverstärker und seine Grundschaltungen
9.1 Der elektronische Aufbau des
9.2 Kenngrößen und linearisierte Ersatzschaltung des IOP
9.3 Der IOP in analogen Schaltungen (Goldene Regeln)
9.4 Berechnung der Grundschaltungen des IOP
9.4.1 Die invertierende Grundschaltung (Umkehrverstärker, Driftkompensation)
9.4.2 Die nichtinvertierende Grundschaltung (Elektrometerverstärker und Spannungsfolger)
9.5 Das dynamische Verhalten des IOP
9.5.1 Frequenzgang und Frequenzkompensation
9.5.2 Anstiegsgeschwindigkeit und interne Verzögerung
9.6 übersicht über das Angebot an Operationsverstärkern
9. E Do It Yourself
10. Weitere Schaltungen mit Operationsverstärkern
10.1 Analoge Rechenoperationen
10.1.1 Der Rechenverstärker
10.1.2 Die analoge Subtraktion
10.2 Schwellenwertdetektoren
10.2.1 Der Komparator
10.2.2 Der Schmitt-Trigger mit IOP
10.3 Generatoren
10.3.1 Der Phasenschieberoszillator
10.3.2 Der Rampengenerator (Spannung-Frequenz-Umsetzer)
10.3.3 Flipflop-Schaltungen mit IOP
10.4 Ideale Gleichrichter
10.4.1 Der ideale Halbwellengleichrichter und Spitzenwertdetektor
10.4.2 Der ideale Vollwellengleichrichter
10.5 NIC-Schaltungen
10.5.1 Die Erzeugung negativer Widerstände und Kapazitäten
10.5.2 Konstantstromquelle mit NIC
10.5.3 Der Gyrator
10.6 Aktive Filter
10. E Do It Yourself
11. Grundlagen der digitalen Elektronik
11.1 Grundlagen der Schaltalgebra
11.1.1 Schaltalgebraische Variable und ihre Standardverknüpfungen
11.1.2 Normalformen schaltalgebraischer Funktionen
11.1.3 Gesetze und Regeln der Schaltalgebra
11.2 Der Entwurf einer digitalen Schaltung
11.3 Logikfamilien
11.3.1 DTL-Grundschaltungen
11.3.2 Die TTL-Grundschaltung
11.3.3 Die ECL-Grundschaltung
11.3.4 CMOS-Grundschaltungen
11.3.5 Vergleich der Logikfamilien
11.4 Weiteres über TTL-Gatter
11.4.1 TTL-Baureihen
11.4.2 NAND- und AND-Gatter, TTL-Schaltverhalten
11.4.3 NOR-, 0R- und EXOR-Gatter
11.4.4 Inverter, offene Eingänge und spezielle Ausgänge von TTL-Gattern
11. E Do It Yourself
12. Digitale Kippschaltungen
12.1 Grundschal tungen
12.1.1 Das RS-Flipflop
12.1.2 Das D-Flipflop
12.1.3 Der Univibrator und der Multivibrator
12.2 Klassifizierung digitaler Flipflops
12.2.1 Klassifizierung nach Ansteuerung
12.2.2 Klassifizierung nach Wahrheitstabelle
12.3 Beispiele für Flipfloptypen
12.3.1 RS-Flipflops
12.3.2 D-Flipflops
12.3.3 JK-Flipflops
12.4 Clock-Generatoren
12. E Do It Yourself
13. Weitere digitale Schaltungen
13.1 Kombinatorische Schaltungen
13.1.1 Codewandler
13.1.2 Multiplexer und Demultiplexer
13.2 Zählerschaltungen
13.2.1 Asynchrone Binärzähler
13.2.2 Synchrone Binärzähler
13.2.3 Untersetzer (Frequenzteiler)
13.3 Schieberegister
13.4 Halbleiterspeicher
13. E Do It Yourself
14. Digitale Rechenschaltungen
14.1 Addierer
14.1.1 Der Halbaddierer
14.1.2 Der Volladdierer
14.1.3 Der 4-Bit-Volladdierer SN7483
14.2 Darstellungen von Dualzahlen
14.2.1 Die natürliche Darstellung A(n)ganzer positiver Zahlen
14.2.2 Die Standarddarstellung A(n) ganzer Zahlen mit Vorzeichen
14.2.3 Die n-Bit-Darstellung A(n) ganzer Zahlen mit Vorzeichen
14.3 Digitale Parallel rechennetze
14.3.1 Addiernetze
14.3.2 Subtrahiernetze
14.3.3 Die parallele Multiplikation
14.3.4 Die parallele Division
14.4 Die serielle Multiplikation
14. E Do It Yourself
15. Signalumsetzer
15.1 Amplitudenumsetzer
15.1.1 Diskriminatoren
15.1.2 Diskriminatoren mit verbesserter Zeitauflösung
15.1.3 Amplitude-Zeit-Umsetzer (ATC)
15.1.4 Spannung-Frequenz-Umsetzer (VFC, VCO)
15.2 Umsetzung digitaler Signale
15.2.1 Digital-Analog-Umsetzer (DAC)
15.2.2 Funktionsgeneratoren
15.2.3 Erzeugung eines Zeitintervalls (Timer)
15.3 Frequenzumwandlung
15.3.1 Zählratenmesser ('rate meter')
15.3.2 Weitere Frequenzumwandler
15.4 Uniwandlung von Zeitsignalen
15.4.1 Zeit-Amplitude-Umsetzer (TAC)
15.4.2 Koinzidenzen
15.4.3 Zeit-Digital-Umsetzer (TDC)
15.4.4 Zeitmittelwertbildner ('mean-timer')
15.5 Analog-Digital-Umsetzer (ADCs)
15.5.1 Parallelkonversion (FADCs)
15.5.2 Die inkrementelle Technik
15.5.3 Die schrittweise Näherung ('successive approximation')
15.5.4 Die Methode der gleitenden Schwellen
15.5.5 Serielle Konversion
15.E Do It Yourself
16. Kernphysikalische Meßanordnungen
16.1 Flugzeitmessungen
16.2 Messung von Energiespektren mit Teilchenidentifizierung
17. Der Vielkanalanalysator und seine Anwendungen
17.1 Der Vielkanalanalysator (VKA)
17.2 Anwendungen des VKA
17.2.1 Der Vielfachzählerbetrieb
17.2.2 Messung von Mößbauer-Spektren
17.2.3 Messung von Signalhöhenwahrscheinlichkeiten
17.2.4 Zweiparametrige Vielkanalanalysatoren
17.3 Der Signalhöhenmittler
18. Messung kleiner Signale
18.1 Elektrometer-Multimeter
18.2 Störungen bei der Messung kleiner Signale
18.2.1 Rauschen
18.2.2 äußere Störeinflüsse
18.3 Rauschkenngrößen
18.4 Techniken zur Messung kleiner Signale
18.E Do It Yourself
Anhang A: Eigenschaften von übertragungsleitungen
Anhang B: Gruppen- und Phasengeschwindigkeit
Anhang C: Rechnen mit komplexen Zahlen
Anhang D: Verzeichnis der übungsaufgaben
Anhang E: Zum Analyseprogramm PSPICE
Anhang F: Zur Bearbeitung der Experimentiervorschläge
Quellen und Literaturhinweise
8.4.3 Variable Widerstände
8.4.4 Lineare Schalter
8. E Do It Yourself
9. Der integrierte Operationsverstärker und seine Grundschaltungen
9.1 Der elektronische Aufbau des
9.2 Kenngrößen und linearisierte Ersatzschaltung des IOP
9.3 Der IOP in analogen Schaltungen (Goldene Regeln)
9.4 Berechnung der Grundschaltungen des IOP
9.4.1 Die invertierende Grundschaltung (Umkehrverstärker, Driftkompensation)
9.4.2 Die nichtinvertierende Grundschaltung (Elektrometerverstärker und Spannungsfolger)
9.5 Das dynamische Verhalten des IOP
9.5.1 Frequenzgang und Frequenzkompensation
9.5.2 Anstiegsgeschwindigkeit und interne Verzögerung
9.6 übersicht über das Angebot an Operationsverstärkern
9. E Do It Yourself
10. Weitere Schaltungen mit Operationsverstärkern
10.1 Analoge Rechenoperationen
10.1.1 Der Rechenverstärker
10.1.2 Die analoge Subtraktion
10.2 Schwellenwertdetektoren
10.2.1 Der Komparator
10.2.2 Der Schmitt-Trigger mit IOP
10.3 Generatoren
10.3.1 Der Phasenschieberoszillator
10.3.2 Der Rampengenerator (Spannung-Frequenz-Umsetzer)
10.3.3 Flipflop-Schaltungen mit IOP
10.4 Ideale Gleichrichter
10.4.1 Der ideale Halbwellengleichrichter und Spitzenwertdetektor
10.4.2 Der ideale Vollwellengleichrichter
10.5 NIC-Schaltungen
10.5.1 Die Erzeugung negativer Widerstände und Kapazitäten
10.5.2 Konstantstromquelle mit NIC
10.5.3 Der Gyrator
10.6 Aktive Filter
10. E Do It Yourself
11. Grundlagen der digitalen Elektronik
11.1 Grundlagen der Schaltalgebra
11.1.1 Schaltalgebraische Variable und ihre Standardverknüpfungen
11.1.2 Normalformen schaltalgebraischer Funktionen
11.1.3 Gesetze und Regeln der Schaltalgebra
11.2 Der Entwurf einer digitalen Schaltung
11.3 Logikfamilien
11.3.1 DTL-Grundschaltungen
11.3.2 Die TTL-Grundschaltung
11.3.3 Die ECL-Grundschaltung
11.3.4 CMOS-Grundschaltungen
11.3.5 Vergleich der Logikfamilien
11.4 Weiteres über TTL-Gatter
11.4.1 TTL-Baureihen
11.4.2 NAND- und AND-Gatter, TTL-Schaltverhalten
11.4.3 NOR-, 0R- und EXOR-Gatter
11.4.4 Inverter, offene Eingänge und spezielle Ausgänge von TTL-Gattern
11. E Do It Yourself
12. Digitale Kippschaltungen
12.1 Grundschal tungen
12.1.1 Das RS-Flipflop
12.1.2 Das D-Flipflop
12.1.3 Der Univibrator und der Multivibrator
12.2 Klassifizierung digitaler Flipflops
12.2.1 Klassifizierung nach Ansteuerung
12.2.2 Klassifizierung nach Wahrheitstabelle
12.3 Beispiele für Flipfloptypen
12.3.1 RS-Flipflops
12.3.2 D-Flipflops
12.3.3 JK-Flipflops
12.4 Clock-Generatoren
12. E Do It Yourself
13. Weitere digitale Schaltungen
13.1 Kombinatorische Schaltungen
13.1.1 Codewandler
13.1.2 Multiplexer und Demultiplexer
13.2 Zählerschaltungen
13.2.1 Asynchrone Binärzähler
13.2.2 Synchrone Binärzähler
13.2.3 Untersetzer (Frequenzteiler)
13.3 Schieberegister
13.4 Halbleiterspeicher
13. E Do It Yourself
14. Digitale Rechenschaltungen
14.1 Addierer
14.1.1 Der Halbaddierer
14.1.2 Der Volladdierer
14.1.3 Der 4-Bit-Volladdierer SN7483
14.2 Darstellungen von Dualzahlen
14.2.1 Die natürliche Darstellung A(n)ganzer positiver Zahlen
14.2.2 Die Standarddarstellung A(n) ganzer Zahlen mit Vorzeichen
14.2.3 Die n-Bit-Darstellung A(n) ganzer Zahlen mit Vorzeichen
14.3 Digitale Parallel rechennetze
14.3.1 Addiernetze
14.3.2 Subtrahiernetze
14.3.3 Die parallele Multiplikation
14.3.4 Die parallele Division
14.4 Die serielle Multiplikation
14. E Do It Yourself
15. Signalumsetzer
15.1 Amplitudenumsetzer
15.1.1 Diskriminatoren
15.1.2 Diskriminatoren mit verbesserter Zeitauflösung
15.1.3 Amplitude-Zeit-Umsetzer (ATC)
15.1.4 Spannung-Frequenz-Umsetzer (VFC, VCO)
15.2 Umsetzung digitaler Signale
15.2.1 Digital-Analog-Umsetzer (DAC)
15.2.2 Funktionsgeneratoren
15.2.3 Erzeugung eines Zeitintervalls (Timer)
15.3 Frequenzumwandlung
15.3.1 Zählratenmesser ('rate meter')
15.3.2 Weitere Frequenzumwandler
15.4 Uniwandlung von Zeitsignalen
15.4.1 Zeit-Amplitude-Umsetzer (TAC)
15.4.2 Koinzidenzen
15.4.3 Zeit-Digital-Umsetzer (TDC)
15.4.4 Zeitmittelwertbildner ('mean-timer')
15.5 Analog-Digital-Umsetzer (ADCs)
15.5.1 Parallelkonversion (FADCs)
15.5.2 Die inkrementelle Technik
15.5.3 Die schrittweise Näherung ('successive approximation')
15.5.4 Die Methode der gleitenden Schwellen
15.5.5 Serielle Konversion
15.E Do It Yourself
16. Kernphysikalische Meßanordnungen
16.1 Flugzeitmessungen
16.2 Messung von Energiespektren mit Teilchenidentifizierung
17. Der Vielkanalanalysator und seine Anwendungen
17.1 Der Vielkanalanalysator (VKA)
17.2 Anwendungen des VKA
17.2.1 Der Vielfachzählerbetrieb
17.2.2 Messung von Mößbauer-Spektren
17.2.3 Messung von Signalhöhenwahrscheinlichkeiten
17.2.4 Zweiparametrige Vielkanalanalysatoren
17.3 Der Signalhöhenmittler
18. Messung kleiner Signale
18.1 Elektrometer-Multimeter
18.2 Störungen bei der Messung kleiner Signale
18.2.1 Rauschen
18.2.2 äußere Störeinflüsse
18.3 Rauschkenngrößen
18.4 Techniken zur Messung kleiner Signale
18.E Do It Yourself
Anhang A: Eigenschaften von übertragungsleitungen
Anhang B: Gruppen- und Phasengeschwindigkeit
Anhang C: Rechnen mit komplexen Zahlen
Anhang D: Verzeichnis der übungsaufgaben
Anhang E: Zum Analyseprogramm PSPICE
Anhang F: Zur Bearbeitung der Experimentiervorschläge
Quellen und Literaturhinweise
... weniger
Bibliographische Angaben
- Autoren: Christian Weddigen , Wolfgang Jüngst
- 1993, 2., neubearb. u. erw. Aufl., 320 Seiten, 1 Abbildungen, Maße: 23,5 cm, Kartoniert (TB), Deutsch
- Verlag: Springer
- ISBN-10: 3540566937
- ISBN-13: 9783540566939
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