Elektronik: Lehr- Und Arbeitsbuch

ISBN-13: 9783528242107 / Niemiecki / Miękka / 1988 / 372 str.

Dieter Zastrow

Opis

Das vorliegende Lehr-und Arbeitsbuch vermittelt in der nun erschienenen 2. durchgesehe nen Auflage die Grundlagen der Elektronik, wie sie heute im Rahmen einer Elektrotech nikerausbildung in den Schwerpunkten Datenelektronik, Energieelektronik und Nach richtenelektronik erforderlich sind. In einem aufbauenden Lehrgang wird der Lehrstoff - nach grundlegenden Aufgaben stellungen der Elektronik gegliedert - dargestellt Die Darbietung des Lehrstoffs orientiert sich am Niveau von Technikerschulen. Elektronische Vorkenntnisse sind nicht erforder lich, jedoch sollten solide Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik vorhanden sein. Das unterrichtsbegleitende Lehr- und Arbeitsbuch Elektronik sichert ein kontrolliertes, zielgerichtetes Lernen durch einen bereits bewahrten Buchaufbau: Jedes Kapitel beginnt mit einer Aufzahlung der erforderlichen Vorkenntnisse, gefolgt von einer knappen Stoff darstellung. Besonderer Wert wird auf die Eigentatigkeit der Lernenden gelegt, denn ca. 40 % des Buchumfangs entfallen auf Beispiele und Obungen sowie deren ausftihrliche Lasungen im Anhang. An den Kapitelenden ist ein Memory angeordnet, es enthalt das geforderte Grundwissen. Der Lehrstoff stellt eine unterrichtserprobte Einftihrung in die Industrieelektronik mit ihren Schwerpunkten Analogelektronik, Leistungselektronik und digitale Steuerungs technik dar.

Spis treści

1 Widerstandsverhalten von Halbleitern.- 1.1 Stromleitungsmechanismus.- 1.2 Widerstandsverhalten der Heißleiter.- 1.3 Widerstandsverhalten der Sperrschichten.- - Spannungssteuerung einer Sperrschicht.- - Lichtsteuerung einer Sperrschicht.- 1.4 Widerstandsverhalten von Halbleiter-Kanälen.- 1.5 Vertiefung und Übung.- 2 Halbleiterdiode als nichtlinearer Widerstand.- 2.1 Halbleiterdiode.- 2.2 Arbeiten mit Kennlinien.- 2.3 Begrenzerschaltungen mit Dioden.- 2.4 Vertiefung und Übung.- 3 Spannungsstabilisierung.- 3.1 Prinzip der Spannungsstabilisierung.- 3.2 Z-Diode.- 3.3 Analyse der Stabilisierungs-Grundschaltung.- 3.4 Vertiefung und Übung.- 4 Stromstabilisierung.- 4.1 Prinzip der Stromstabilisierung.- 4.2 Feldeffekttransistor J-FET.- 4.3 Analyse der Stabil isierungs-Grundschaltung.- 4.4 Vertiefung und Übung.- 5 Signalverstärkung mit Transistoren.- 5.1 Elektrische Signale.- 5.2 Verstärkungsprinzip.- 5.3 Transistor als Verstärkerelement.- - Schichtenaufbau, Bezeichnungen.- - Transistoreffekt.- - Zählpfeile.- - Verstärkung.- - Stromquellencharakter.- 5.4 Stromsteuerung des Transistors.- 5.5 Spannungssteuerung des Transistors.- 5.6 Überlagerung, Signalankopplung.- 5.7 Arbeitswiderstand und Spannungsverstärkung.- 5.8 Signalauskopplung, belastete Verstärkerstufe.- 5.9 Arbeitspunktstabilisierung.- 5.10 Vertiefung und Übung.- 6 Beeinflussung der Verstärkereigenschaften durch Gegenkopplung bei Operationsverstärkern.- 6.1 Operationsverstärker.- - Stromversorgung und Arbeitspunkteinstellung.- - Signal-Ersatzschaltung.- 6.2 Prinzip der Gegenkopplung.- 6.3 Nichtinvertierender Verstärker.- 6.4 Invertierender Verstärker.- 6.5 Spannungsausgang, Stromausgang.- 6.6 Spannungseingang, Stromeingang.- 6.7 Frequenzgang.- 6.8 Nichtlineare Verzerrungen.- 6.9 Vertiefung und Übung.- 7 Verstärkerbeschaltung für Analog-Funktionen.- 7.1 Addieren.- 7.2 Subtrahieren.- 7.3 Integrieren.- 7.4 Mittelwertbilden.- 7.5 Multiplizieren.- - Anschlußbelegung eines Multiplizierers.- - Einstellen der Verstärkung.- - Abgleich des Nullpunktes.- 7.6 Vertiefung und Übung.- 8 Schalten analoger und binärer Signale.- 8.1 Widerstandsverhalten und Aufgaben der Schalter.- 8.2 Binärinverter.- - TTL.- - CMOS.- - Interface-Schaltungen.- 8.3 Analogschalter.- 8.4 Schwellwertschalter.- - Komparator.- - Schmitt-Trigger.- 8.5 Leistungsschalter.- 8.6 Vertiefung und Übung.- 9 Schwingungserzeugung.- 9.1 Mitkopplung.- - Ungedämpfte Schwingung.- - Gedämpfte Schwingung.- - Entdämpfte Schwingung.- - Anschwingung und stationäre Schwingung.- 9.2 LC-Oszillator.- - Arbeitspunkt.- - Oszillogramme.- - Phasenbedingung.- - Amplitudenbedingung.- - Anschwingen und stationäre Schwingung.- 9.3 RC-Oszillator.- 9.4 Rechteckgeneratoren.- 9.5 Funktionsgenerator.- 9.6 Spannungsgesteuerte Oszillatoren VCO.- 9.7 Phase-Locked-Loop PLL.- - Spannungsgesteuerter Oszillator VCO.- - Phasendetektor.- - Tiefpaß.- 9.8 Vertiefung und Übung.- 10 Gleichrichtung.- 10.1 Mischspannung.- 10.2 Gleichrichterschaltungen im Leerlaufbetrieb.- - Mittelpunktschaltungen M1, M2, M3.- - Brückenschaltungen B2, B6.- 10.3 Spannungsglättung.- 10.4 Stromglättung.- 10.5 Berechnungsgrundlagen für Leistungsgleichrichter mit Stromglättung.- - Sekundärspannung.- - Sekundärstrom.- - Primärstrom.- - Typenleistung des Transformators.- 10.6 Vertiefung und Übung.- 11 Leistungssteuerung mit Thyristoren.- 11.1 Thyristor als steuerbarer Schalter.- 11.2 Steuersatz.- 11.3 Thermische Eigenschaften von Thyristoren.- 11.4 Triac als bidirektionaler Thyristor.- 11.5 Thyristor/Triac als phasenanschnittsgesteuerter Wechselstromsteller.- 11.6 Thyristor/Triac als periodengruppengesteuerter Wechselstromschalter.- 11.7 Thyristor als gesteuerter Gleichrichter.- - Rein ohmsche Last.- - Rein ohmsche Last mit Gegenspannung.- - Ohmsch-induktive Last.- - Induktive Last mit Gegenspannung.- 11.8 Thyristor als Gleichstromsteller.- 11.9 Vertiefung und Übung.- 12 Stabilisierte Stromversorgung.- 12.1 Kenngrößen einer Stabilisierungsschaltung.- 12.2 Serienstabilisierung mit Emitterfolger.- 12.3 Spannungsregler mit Operationsverstärker.- 12.4 Integrierte Spannungsregler.- 12.5 Schaltregler.- 12.6 Vertiefung und Übung.- 13 Funktionselemente der binären Befehlsverarbeitung.- 13.1 Entscheidungsorientierte Signalverknüpfung.- - UND-Verknüpfung.- - ODER-Verknüpfung.- - NAND-Verknüpfung.- - NOR-Verknüpfung.- - Entwurf einer Verknüpfungsstruktur.- - Vereinfachen einer Verknüpfungsstruktur.- - Schaltungsumwandlung.- 13.2 Zeiten bilden.- - Analogzeitbildung mit monostabiler Kippstufe.- - Zeitglieder: Verkürzen, Verlängern, Verzögern und Ausblenden von Signalen.- - Integrierte monostabile Kippschaltungen.- 13.3 Speichern.- - Speichern einer Information.- - RS-Flipflop.- - D-Flipflop.- - Flankengetriggertes J K-Flipflop.- - J K-Master-Slave-Flipflop.- 13.4 Zählen.- - Kodierung des Zählerausgangs: Dual, BCD.- - Asynchrone und synchrone Zählimpulsverarbeitung.- - Kaskadierung von Zählern: Asynchroner und synchroner Übertrag.- - Zählrichtungsumkehr.- - Programmieren eines Zählers.- - Beispiele für Zähleranwendungen:.- Vorzeichenrichtiges Zählen von Mengendifferenzen.- Programmsteuerung mit Wortspeicher.- 13.5 Vertiefung und Übung.- 14 DA- und AD-Umsetzung.- 14.1 Prinzipien der DA-Umsetzung.- 14.2 Beschaltung und Abgleich eines DA-Umsetzers.- 14.3 Datenblattangaben eines DA-Umsetzers.- 14.4 Prinzipien der AD-Umsetzung.- - Sukzessive Approximation.- - Dual-Slope-Verfahren.- 14.5 Beschaltung und Abgleich von AD-Umsetzern.- 14.6 Datenblattangaben eines AD-Umsetzers.- 14.7 Vertiefung und Übung.- 15 Grundlagen der Automatisierungstechnik.- 15.1 Struktur und Arbeitsweise speicherprogrammierbarer Steuerungen.- 15.2 Programmieren von Grundfunktionen.- - Steuerungssprache und Programmdarstellung.- - Programmierschritt 1 : Schalten eines Ausgangs.- - Programmierschritt 2: UND-Verknüpfung.- - Programmierschritt 3: ODER-Verknüpfung.- - Programmierschritt 4: Programmieren von Öffnern und Schließern.- - Programmierschritt 5: ODER-vor-UND-Verknüpfung.- - Programmierschritt 6: UND-vor-ODER-Verknüpfung.- - Programmierschritt 7: RS-Speicherfunktion.- - Programmierschritt 8: Zeitbildung: Blocken einer Zeit, Starten einer Zeit mit Rücksetzen, Einschaltverzögerung, Ausschaltverzögerung.- - Programmierschritt 9: Zähler.- 15.3 Verknüpfungs- und Ablaufsteuerungen.- - Verknüpfungssteuerung.- - Ablaufsteuerung.- Lösungen der Übungen.- Lösungen der Übungen.- Sachwortverzeichnis.

O autorze

Studiendirektor a.D. Dieter Zastrow ist Lehrbeauftragter für Elektrotechnik an der Berufsakademie Mannheim im Studiengang Maschinenbau.