Elektronik und Schaltungstechnik - Ein verständlicher Einstieg

W. Friedrich Oehme, Mario Huemer, Markus Pfaff

Elektronik und Schaltungstechnik

Ein verständlicher Einstieg

2011

302 Seiten

Format: PDF, Online Lesen

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ISBN: 9783446429659

 

Vorwort

6

Inhalt

8

1 Einführung

12

1.1 Elektronische Schaltungen

12

1.2 Die Welt der elektronischen Bauelemente

13

1.3 Mikroelektronik

16

1.4 Der Weg durch das Buch

18

2 Physikalische Grundlagen elektrischer Schaltungen

20

2.1 Spannung und Strom

20

2.2 Widerstand, Kapazität, Induktivität

25

2.2.1 Stromleitung und Widerstand

26

2.2.2 Kapazität

30

2.2.3 Induktivität

32

2.3 Stromkreis

38

2.3.1 Grundbeziehungen

38

2.3.2 Parallel- und Serienschaltung

49

2.4 Reale Bauelemente

56

2.4.1 Widerstand, Kondensator und Spule

57

2.4.2 Verlustleistung und die Speicherung von Energie

62

2.5 Verständnisfragen

69

3 Passive Netzwerke

71

3.1 Signale in Schaltungen

71

3.2 Übertragungseigenschaften linearer Schaltkreise

78

3.2.1 Methode der komplexen Zeiger

78

3.2.2 Übertragungsfunktion und Bode-Diagramm

84

3.2.3 Vierpolmodell

91

3.3 Von der Übertragungsfunktion zum Netzwerk

97

3.4 Verständnisfragen

103

4 Halbleiterbauelemente

105

4.1 Diode und Transistor

105

4.1.1 pn-Übergang und Diode

105

4.1.2 Bipolartransistor

109

4.1.3 Feldeffekttransistor

112

4.2 Der Transistor in der Schaltung

118

4.2.1 Arbeitspunkt

118

4.2.2 Bipolartransistor im Kleinsignalbetrieb

122

4.2.3 Feldeffekttransistor im Kleinsignalbetrieb

128

4.3 Dynamische Signale in Transistoren und Dioden

133

4.3.1 Parasitäre Kapazitäten

134

4.3.2 Diode und Bipolartransistor

136

4.3.3 MOS-Feldeffekttransistor

141

4.4 Verständnisfragen

144

5 Analoge Grundschaltungen

146

5.1 Einzeltransistor als Verstärkergrundschaltung

146

5.1.1 Signalquelle und Last

146

5.1.2 Grundschaltungen des Bipolartransistors

149

5.1.3 Grundschaltungen des MOS-Feldeffekttransistors

165

5.2 Funktionsschaltungen mit mehreren Transistoren

172

5.2.1 Koppelkondensator

172

5.2.2 Darlington-Schaltung

173

5.2.3 Differenzverstärker

177

5.2.4 Schaltungen für Gleichstromquellen

184

5.3 Operationsverstärker

190

5.3.1 Universelle Grundschaltungen mit dem Operationsverstärker

190

5.3.2 Summierer, Differenzierer und Integrierer

197

5.4 Funktionsbausteine der Signalverarbeitung

201

5.4.1 Aktive Filter

202

5.4.2 Das Prinzip von Abtastung und Quantisierung

207

5.4.3 Digital/Analog-Umsetzer

211

5.4.4 Analog/Digital-Umsetzer

214

5.5 Rechnergestützte Schaltungsanalyse

221

5.6 Verständnisfragen

227

6 Digitale Grundschaltungen und Speicher

229

6.1 Digitale Schaltungen und ihre Charakterisierung

229

6.1.1 Digitale Variable und ihre Verknüpfung

229

6.1.2 Last und Verzweigung im Logiknetz

232

6.2 Realisierung der digitalen Grundfunktionen

235

6.2.1 Diodengatter und Dioden-Transistorgatter

236

6.2.2 CMOS-Inverter

241

6.2.3 Gatter in CMOS-Technik

248

6.2.4 Realisierung von Zeitintervallen

250

6.3 Ausblick auf das Feld komplexer Digitalbausteine

252

6.3.1 Schaltsymbole

252

6.3.2 Latch und Flipflop

255

6.3.3 Komplexgatter

262

6.3.4 Taktgeneratoren

264

6.4 Speicherbausteine für Digitalrechner

270

6.4.1 Bausteine für den Arbeitsspeicher (SRAM, DRAM)

270

6.4.2 Nichtflüchtige Speicher (ROM, EPROM, EEPROM)

280

6.5 Verständnisfragen

288

7 Anhang

290

7.1 Umrechnungstabelle der Vierpolparameter

290

7.2 Formelzeichen und Abkürzungen

291

Literatur

294

Index

296

 

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