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1 HALBLEITERBAUELEMENTE................................................................................4
Dioden .............................................................................................................................................................4Schottky-Dioden ..........................................................................................................................................6Z-Diode.......................................................................................................................................................7Schaltungen.................................................................................................................................................7
Bipolar -Transistor ..........................................................................................................................................8Schaltzeichen und prinzipieller Aufbau........................................................................................................8Grenzwerte..................................................................................................................................................9Aufbaubeispiel .............................................................................................................................................9
Unipolare Transistoren ................................................................................................................................10Sperrschicht-FET.......................................................................................................................................10Isolierschicht-FET .....................................................................................................................................11
Selbstleitende MOS-FET.......................................................................................................................11Selbstsperrende MOS-FET....................................................................................................................12
Die Kennlinien ..........................................................................................................................................13
2 OPTOELEKTRONISCHE BAUELEMENTE...........................................................14
Die Photodiode..............................................................................................................................................14
Der Phototransistor ......................................................................................................................................17
Fotoelement...................................................................................................................................................18
Fotowiderstand .............................................................................................................................................19
Leuchtdiode ..................................................................................................................................................20
3 ANALOGE SCHALTUNGSTECHNIK....................................................................21
Das Transmission-Gate................................................................................................................................. 21
Der Transistor - Verstärker.........................................................................................................................22Transistor-Grundschaltungen:....................................................................................................................22Der Arbeitspunkt .......................................................................................................................................23Berechnung der Verstärkereigenschaften ................................................................................................... 24Ermittlung der Kleinsignalparameter .........................................................................................................25
Operationsverstärker und deren Schaltungstechnik ...................................................................................26Schaltbild des OPV .................................................................................................................................... 26
Die Spannungsversorgung.....................................................................................................................26Die Eigenschaften eines idealen Operationsverstärker: ..........................................................................27Die Eigenschaften eines reellen Operationsverstärker:...........................................................................27
Die Offsetspannung ................................................................................................................................... 28Das Frequenzverhalten...............................................................................................................................28Gleichtaktunterdrückung............................................................................................................................29Das Prinzip Rückkopplung.........................................................................................................................29Grundschaltungen......................................................................................................................................30
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Analoge Fil ter ...............................................................................................................................................33Die Grenzfrequenz.....................................................................................................................................34Beispiele....................................................................................................................................................34
Tiefpaß, passiv, 1. Ordnung...................................................................................................................34Hochpaß, passiv, 1.Ordnung..................................................................................................................35Bandpaß, passiv, 2. Ordnung.................................................................................................................36Bandsperre, passiv, 2. Ordnung.............................................................................................................36Tiefpaß, aktiv, 1. Ordnung ....................................................................................................................36Hochpaß, aktiv, 1. Ordnung...................................................................................................................37
4 DIGITALE SCHALTUNGEN UND ASIC ................................................................38Voraussetzung ...........................................................................................................................................38Schaltzeichen nach DIN 40900..................................................................................................................39Ausgangsarten ...........................................................................................................................................40
Normalformen boolescher Funktionen.........................................................................................................40Kanonische Normalformen ........................................................................................................................41
Minimierung.................................................................................................................................................42Verfahren nach Quine McClusky...............................................................................................................42Verfahren der Minimalen Überdeckung.....................................................................................................44Anwendung der DeMorgan-Regeln............................................................................................................45Weitere wichtige Grundfunktionen ............................................................................................................45
Kombinator ische Schaltungen......................................................................................................................46Multiplexer ................................................................................................................................................46Demultiplexer ............................................................................................................................................471-aus-4 Dekoder.........................................................................................................................................47Halbaddierer ..............................................................................................................................................48Volladdierer...............................................................................................................................................48Carry Ripple Addierer................................................................................................................................48
Sequentielle Schaltungen..............................................................................................................................49RS-FlipFlop...............................................................................................................................................49
RS-FF, getaktete Eingänge....................................................................................................................50D-FlipFlop.................................................................................................................................................50JK-FlipFlop................................................................................................................................................51RS-MasterSlave-FlipFlop...........................................................................................................................51JK-MasterSlave-FlipFlop ...........................................................................................................................51Symbolik Taktgesteuerter FlipFlops...........................................................................................................51Zähler ........................................................................................................................................................51
Anwendungsspezifische Lösungen................................................................................................................52
Automaten.....................................................................................................................................................52Moore-Struktur ..........................................................................................................................................52Mealy.........................................................................................................................................................52
Technische Realisierung Digitale Schaltungen............................................................................................52Diodenlogik ...............................................................................................................................................53Dioden-Transistor-Logik............................................................................................................................53Transistor-Transitor-Logik.........................................................................................................................53CMOS-Technologie................................................................................................................................... 54ECL-Technologie.......................................................................................................................................55
5 DIGITALE VERARBEITUNG ANALOGER SIGNALE ...........................................56
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6 INTERFACETECHNIK ...........................................................................................57
Pegelumsetzer ...............................................................................................................................................57TTL (5V) CMOS (5V) ..........................................................................................................................57TTL (5V) COMS (15V) ........................................................................................................................58CMOS (5V) TTL (5V) ..........................................................................................................................58CMOS (15V) TTL (5V) ........................................................................................................................58
Schalten von Lasten......................................................................................................................................59Glühlampe.................................................................................................................................................59Relais, Schütz ............................................................................................................................................59Gleichstrommotor ......................................................................................................................................60LED, Laser-Diode......................................................................................................................................60
Interface durch Optische Kopplung.............................................................................................................61Optokoppler ...............................................................................................................................................61Lichtwellenleiter ........................................................................................................................................62
Peripherie .....................................................................................................................................................63Generatoren...............................................................................................................................................63Motoren.....................................................................................................................................................64
Motoren mit Permanenterregung...........................................................................................................65Nebenschlußläufer................................................................................................................................. 65Reihenschlußläufer................................................................................................................................65Schrittmotoren ......................................................................................................................................66
7 LEITUNGSTHEORIE .............................................................................................67Ersatzschaltbild .........................................................................................................................................68Untersuchung des Leitungsverhaltens........................................................................................................69Was wird reflektiert?.................................................................................................................................. 71Anwendung für Wellenanpassung..............................................................................................................71
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