Günther Koß, Wolfgang Reinhold, Friedrich Hoppe
Lehr- und Übungsbuch Elektronik
Analog- und Digitalelektronik
Vorwort
6
Vorwort zur 3. Auflage
7
Inhaltsverzeichnis
8
Formelzeichenverzeichnis
15
1 Elektronische Bauelemente
18
1.1 Physikalische Grundlagen der Halbleiterelektronik
18
1.1.1 Eigenleitung
18
1.1.2 Halbleiter mit Störstellen
19
1.1.3 Generationsmechanismen
22
1.1.4 Ladungsträgertransportmechanismen
23
1.1.5 Aufgaben
24
1.2 Halbleiterdioden
24
1.2.1 pn-Übergang
24
1.2.2 Kleinsignalverhalten
29
1.2.3 Schaltverhalten
30
1.2.4 Temperaturverhalten
32
1.2.5 Spezielle Dioden und ihre Anwendungen
33
1.2.6 Mikrowellendioden
38
1.2.7 Aufgaben
40
1.3 Bipolartransistoren
41
1.3.1 Wirkprinzip
41
1.3.2 Strom-Spannungs-Kennlinie
42
1.3.3 Nutzbarer Betriebsbereich
46
1.3.4 Bipolartransistor als Verstärker
48
1.3.5 Temperaturverhalten
53
1.3.6 Arbeitspunktabhängigkeit der Stromverstärkung
55
1.3.7 Bipolartransistor als elektronischer Schalter
55
1.3.8 Aufgaben
59
1.4 Thyristoren
61
1.4.1 Aufbau undWirkungsweise
61
1.4.2 Thyristorvarianten
62
1.4.3 Anwendungen von Thyristoren
63
1.4.4 Aufgaben
66
1.5 Feldeffekttransistoren
66
1.5.1 MOSFET
66
1.5.2 Sperrschicht-FET
78
1.5.3 Aufgaben
79
1.6 Rauschen elektronischer Bauelemente
81
1.6.1 Widerstandsrauschen
81
1.6.2 Diodenrauschen
82
1.6.3 Transistorrauschen
83
1.6.4 Rauschspannung
84
1.6.5 Rauschfaktor
84
1.6.6 Aufgabe
85
1.7 Operationsverstärker
85
1.7.1 Der ideale Operationsverstärker
86
1.7.2 Aufbau eines Operationsverstärkers
86
1.7.3 Statische Kenngrößen realer Operationsverstärker
87
1.7.4 Dynamisches Verhalten von Operationsverstärkern
90
1.7.5 Rauschen in Operationsverstärkern
91
1.7.6 Moderne Operationsverstärkertypen
92
1.7.7 Aufgaben
94
1.8 Optoelektronische Bauelemente und Halbleitersensoren
94
1.8.1 Fotosensoren
94
1.8.2 Leuchtdioden
97
1.8.3 Optokoppler
99
1.8.4 Spezielle Halbleitersensoren
99
1.8.5 Aufgaben
102
2 Analogtechnik
104
2.1 Berechnungsmethoden elektronischer Schaltungen
104
2.1.1 Ersatzschaltbilder
104
2.1.2 Groß- und Kleinsignalanalyse
105
2.1.3 Kleinsignalersatzschaltung
106
2.1.4 Vierpoldarstellung
107
2.1.5 Darstellung des Übertragungsverhaltens
111
2.1.6 Signalflussdarstellung
112
2.1.7 Computergestützte Netzwerkanalyse
113
2.1.8 Aufgaben
114
2.2 Lineare Verstärkergrundschaltungen
115
2.2.1 Grundmodell eines Spannungsverstärkers
115
2.2.2 Einstufige Verstärker mit Bipolartransistoren
116
2.2.3 Einstufige Verstärker mit Feldeffekt- Transistoren
124
2.2.4 Grundschaltungen mit mehreren Transistoren
125
2.2.5 Frequenzverhalten von Verstärkerstufen
139
2.2.6 Kopplung von Verstärkerstufen
142
2.2.7 Aufgaben
143
2.3 Gegenkopplung
145
2.3.1 Allgemeines Modell der Gegenkopplung
146
2.3.2 Schaltungsarten der Gegenkopplung
147
2.3.3 Effekte der Gegenkopplung
148
2.3.4 Anwendungen der Gegenkopplungsvarianten
152
2.3.5 Stabilität rückgekoppelter Verstärker
156
2.3.6 Frequenzgangkorrektur von Verstärkern
158
2.3.7 Aufgaben
159
2.4 Schaltungen mit Operationsverstärkern
160
2.4.1 Lineare Verstärker
160
2.4.2 Rechenschaltungen
162
2.4.3 Nichtlineare Schaltungen
166
2.4.4 Komparatoren und Schmitt-Trigger
166
2.4.5 Signalformung
168
2.4.6 Stromquellen
169
2.4.7 Schaltungstechnik mit modernen Operationsverstärkern
170
2.4.8 Aufgaben
174
2.5 Aktive Filter
175
2.5.1 Aktive Filter
179
2.5.2 Universalfilter
188
2.5.3 SC-Filter
190
2.5.4 Aufgaben
192
2.6 Oszillatoren
192
2.6.1 Grundstruktur und Schwingbedingung
193
2.6.2 RC-Oszillatoren
193
2.6.3 LC-Oszillatoren
196
2.6.4 Quarzoszillatoren
197
2.6.5 Aufgaben
198
2.7 Stromversorgungseinheiten
198
2.7.1 Gleichrichterschaltungen
199
2.7.2 Spannungsstabilisierung
201
2.7.3 Erzeugung von Referenzspannungen
203
2.7.4 Aufgaben
205
2.8 Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandler
205
2.8.1 Kennwerte von A/D-Wandlern
205
2.8.2 A/D-Wandlungsverfahren
207
2.8.3 Grundprinzipien der D/ A- Wandlung
209
2.8.4 Aufgaben
213
3 Digitaltechnik
214
3.1 Einleitung
214
3.2 Codierung
217
3.2.1 Das Bit
217
3.2.2 Begriff der Codierung
219
3.2.3 Technisch bedeutsame Codes
220
3.2.4 Sicherung von Codes gegen Fehler
227
3.2.5 Aufgaben
228
3.3 Schaltkreisreihen
229
3.3.1 Bipolare Schaltkreisreihen
230
3.3.2 Unipolare Schaltkreisreihen
235
3.3.3 Aufgaben
238
3.4 Schaltalgebra
238
3.4.1 Schaltfunktionen
239
3.4.2 Schaltfunktionen und Schalt( er) netze
241
3.4.3 Gesetze und Rechenregeln der Schaltalgebra
241
3.4.4 Schaltfunktionen und Wertetabelle
243
3.4.5 Minimierung von Schaltfunktionen
245
3.4.6 NAND-NAND- und NOR- NOR- Strukturen
247
3.4.7 OR-NAND- und AND- NOR- Strukturen
249
3.4.8 Aufgaben
249
3.5 Synthese und Analyse kombinatorischer Schaltungen
249
3.5.1 Begriff der kombinatorischen Schaltung
249
3.5.2 Entwurf technisch bedeutsamer Funktionsgruppen
250
3.5.3 Entwurf kombinatorischer Schaltungen mit Multiplexern
258
3.5.4 Entwurf kombinatorischer Schaltungen mit Festwertspeichern ( ROM)
260
3.5.5 Analyse kombinatorischer Schaltungen
265
3.5.6 Aufgaben
266
3.6 Entwurf synchroner sequenzieller Schaltungen (Schaltwerke)
266
3.6.1 Flipflop
266
3.6.2 Synthese und Analyse synchroner sequenzieller Schaltungen
272
3.6.3 Kippschaltungen mit Digitalschaltkreisen
291
3.6.4 Aufgaben
296
3.7 Anwenderspezifische digitale Schaltkreise und Hardware-Beschreibungs-Sprachen
297
3.7.1 Schaltungsrealisierung in PAL
298
3.7.2 Schaltungsrealisierung mit FPGA
302
3.7.3 VHDL
304
3.7.4 Aufgaben
317
3.8 Halbleiterspeicher
320
3.8.1 Festwertspeicher
321
3.8.2 Schreib-Lese-Speicher
324
3.8.3 Erweiterung der Speicherkapazität
337
3.8.4 Aufgaben
341
3.9 Mikroprozessorsysteme
341
3.9.1 Elementarer Mikroprozessor
342
3.9.2 Mikroprozessorreihe 80x86
355
3.9.3 Assemblerprogrammierung
365
3.9.4 Aufgaben
370
3.10 Mikrocontroller
371
3.10.1 Architektur
371
3.10.2 Anwendungsbeispiele
373
3.10.3 Aufgaben
382
3.11 Signalprozessoren
383
3.11.1 Signalprozessoranwendungen
383
3.11.2 Signalprozessor-Strukturen
386
3.11.3 Der Signalprozessor DSP56303
387
3.11.4 DSP56303-Evaluation-Modul
389
3.11.5 Tasking-Entwicklungsumgebung
390
3.11.6 Beispielprogramme
391
3.11.7 Laufzeitanalyse
395
3.11.8 Aufgaben
396
Literaturverzeichnis
397
Elektronische Bauelemente
397
Analogtechnik
397
Digitaltechnik
399
Sachwortverzeichnis
400
Mehr eBooks bei www.ciando.com
0
© 2009-2024 ciando GmbH