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E-Book

Elektronik und Schaltungstechnik

Ein verständlicher Einstieg

AutorMario Huemer, Markus Pfaff, W. Friedrich Oehme
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2011
Seitenanzahl302 Seiten
ISBN9783446429659
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis23,99 EUR
Dieses Lehrbuch führt in das Fachgebiet der elektronischen Schaltungstechnik ein und richtet sich an Studierende der Elektrotechnik, der Informatik, der Kommunikationstechnik und anderer technischer und informationstechnischer Studiengänge. Die Darstellung der grundlegenden Zusammenhänge ist anschaulich und auf das Verständnis der Schaltungen zugeschnitten. Eine Sammlung verständnisfördernder Fragen am Ende jedes Kapitels vertieft das Gelernte.

Der Leser erfährt, wie die wichtigen Bauelemente (Widerstand, Kondensator, Spule, Diode, Bipolar- und MOS-Transistor usw.) funktionieren und wie sie in Schaltungen eingesetzt werden. Kleinsignal-(Verstärker-)Betrieb und Großsignal-(Digital-)Betrieb werden erläutert und die wichtigsten Berechnungsmethoden vorgestellt.

Anhand ausgewählter Anwendungsschaltungen (Operationsverstärker, Analog-Digital-Umsetzer, CMOS-Technik, Speicher u. a.) wird die Realisierung komplexer Funktionen durch elektronische Schaltungen dargestellt. Auf die computerbasierte Schaltungsanalyse wird am Beispiel des Frequenzfilters kurz eingegangen (Programm PSPICE).

Für die zweite Auflage wurde das Buch um neue Lehrbeispiele erweitert und es wurden zahlreiche Verbesserungen eingearbeitet.

Apl. Prof. Dr.-Ing. W. Friedrich Oehme hat viele Jahre als Professor am Lehrstuhl für Technische Elektronik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg gelehrt.
Prof. Dr. techn. Mario Huemer leitet seit 2007 den Lehrstuhl für Eingebettete Systeme und Signalverarbeitung an der Alpen Adria Universität Klagenfurt.
FH-Prof. Dr. Markus Pfaff leitet die Fachbereiche Elektrotechnik und Hardwareentwurf an der Fachhochschule Hagenberg/Oberösterreich.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhalt8
1 Einführung12
1.1 Elektronische Schaltungen12
1.2 Die Welt der elektronischen Bauelemente13
1.3 Mikroelektronik16
1.4 Der Weg durch das Buch18
2 Physikalische Grundlagen elektrischer Schaltungen20
2.1 Spannung und Strom20
2.2 Widerstand, Kapazität, Induktivität25
2.2.1 Stromleitung und Widerstand26
2.2.2 Kapazität30
2.2.3 Induktivität32
2.3 Stromkreis38
2.3.1 Grundbeziehungen38
2.3.2 Parallel- und Serienschaltung49
2.4 Reale Bauelemente56
2.4.1 Widerstand, Kondensator und Spule57
2.4.2 Verlustleistung und die Speicherung von Energie62
2.5 Verständnisfragen69
3 Passive Netzwerke71
3.1 Signale in Schaltungen71
3.2 Übertragungseigenschaften linearer Schaltkreise78
3.2.1 Methode der komplexen Zeiger78
3.2.2 Übertragungsfunktion und Bode-Diagramm84
3.2.3 Vierpolmodell91
3.3 Von der Übertragungsfunktion zum Netzwerk97
3.4 Verständnisfragen103
4 Halbleiterbauelemente105
4.1 Diode und Transistor105
4.1.1 pn-Übergang und Diode105
4.1.2 Bipolartransistor109
4.1.3 Feldeffekttransistor112
4.2 Der Transistor in der Schaltung118
4.2.1 Arbeitspunkt118
4.2.2 Bipolartransistor im Kleinsignalbetrieb122
4.2.3 Feldeffekttransistor im Kleinsignalbetrieb128
4.3 Dynamische Signale in Transistoren und Dioden133
4.3.1 Parasitäre Kapazitäten134
4.3.2 Diode und Bipolartransistor136
4.3.3 MOS-Feldeffekttransistor141
4.4 Verständnisfragen144
5 Analoge Grundschaltungen146
5.1 Einzeltransistor als Verstärkergrundschaltung146
5.1.1 Signalquelle und Last146
5.1.2 Grundschaltungen des Bipolartransistors149
5.1.3 Grundschaltungen des MOS-Feldeffekttransistors165
5.2 Funktionsschaltungen mit mehreren Transistoren172
5.2.1 Koppelkondensator172
5.2.2 Darlington-Schaltung173
5.2.3 Differenzverstärker177
5.2.4 Schaltungen für Gleichstromquellen184
5.3 Operationsverstärker190
5.3.1 Universelle Grundschaltungen mit dem Operationsverstärker190
5.3.2 Summierer, Differenzierer und Integrierer197
5.4 Funktionsbausteine der Signalverarbeitung201
5.4.1 Aktive Filter202
5.4.2 Das Prinzip von Abtastung und Quantisierung207
5.4.3 Digital/Analog-Umsetzer211
5.4.4 Analog/Digital-Umsetzer214
5.5 Rechnergestützte Schaltungsanalyse221
5.6 Verständnisfragen227
6 Digitale Grundschaltungen und Speicher229
6.1 Digitale Schaltungen und ihre Charakterisierung229
6.1.1 Digitale Variable und ihre Verknüpfung229
6.1.2 Last und Verzweigung im Logiknetz232
6.2 Realisierung der digitalen Grundfunktionen235
6.2.1 Diodengatter und Dioden-Transistorgatter236
6.2.2 CMOS-Inverter241
6.2.3 Gatter in CMOS-Technik248
6.2.4 Realisierung von Zeitintervallen250
6.3 Ausblick auf das Feld komplexer Digitalbausteine252
6.3.1 Schaltsymbole252
6.3.2 Latch und Flipflop255
6.3.3 Komplexgatter262
6.3.4 Taktgeneratoren264
6.4 Speicherbausteine für Digitalrechner270
6.4.1 Bausteine für den Arbeitsspeicher (SRAM, DRAM)270
6.4.2 Nichtflüchtige Speicher (ROM, EPROM, EEPROM)280
6.5 Verständnisfragen288
7 Anhang290
7.1 Umrechnungstabelle der Vierpolparameter290
7.2 Formelzeichen und Abkürzungen291
Literatur294
Index296

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