Table of Contents
1. Grundbegriffe der Systemtheorie.- 1.1 LTI-Systeme.- 1.2 Deltafunktion, Impulsantwort, Faltung.- 1.3 Sprungfunktion, Sprungantwort.- 1.4 Fouriertransformation, Übertragungsfunktion.- 1.5 Laplacetransformation.- 1.6 Beispiele.- 1.6.1 RC-Tiefpaß.- 1.6.2 CR-Hochpaß.- 1.6.3 LC-Tiefpaß.- 1.6.4 Kompensierter Spannungsteiler.- 2. Vierpole.- 2.1 Grundbegriffe der Vierpoltheorie.- 2.1.1 Matrixdarstellung.- 2.1.2 Übertragungseigenschaften.- 2.2 Leitungen.- 2.2.1 Unendlich lange Leitungen.- 2.2.2 Leitungen endlicher Länge.- 2.2.3 Impulse auf Leitungen.- 3. Halbleiterbauelemente.- 3.1 Der reine und dotierte Halbleiter.- 3.2 Der pn-Übergang.- 3.3 Dioden.- 3.3.1 pn-Dioden.- 3.3.2 Dioden als Gleichrichter.- 3.3.3 Spezielle Dioden.- 3.4 Bipolare Transistoren.- 3.4.1 Emitter-Schaltung.- 3.4.2 Kollektor-Schaltung.- 3.4.3 Basis-Schaltung.- 3.4.4 Grenzwerte des Transistors.- 3.4.5 Transistor als Schalter.- 3.5 Feldeffekttransistoren.- 3.5.1 Sperrschicht-FET.- 3.5.2 MOSFET.- 3.5.3 Leistungs-MOSFETs.- 3.6 Spezielle Leistungshalbleiter.- 3.6.1 Thyristoren.- 3.6.2 Triac.- 4. Schaltungen mit Transistoren.- 4.1 Verstärker mit bipolaren Transistoren.- 4.1.1 Arbeitspunkteinstellung.- 4.1.2 Schaltungsverbesserung durch Gegenkopplung.- 4.1.3 Differenzverstärker.- 4.2 Verstärker mit Feldeffekttransistoren.- 4.2.1 Arbeitspunkteinstellung.- 4.3 Leistungsverstärker.- 4.4 Konstantstromquellen.- 5. Operationsverstärker.- 5.1 Eigenschaften des Operationsverstärkers.- 5.2 Einfache Verstärkerschaltungen.- 5.2.1 Nichtinvertierender Verstärker.- 5.2.2 Invertierender Verstärker.- 5.2.3 Stabilität von Verstärkerschaltungen.- 5.2.4 Sprungantwort bei geringer Phasenreserve.- 5.2.5 Frequenzgangkorrektur.- 5.2.6 Betrieb bei kapazitiver Belastung.- 5.3 Anwendungen des Operationsverstärkers.- 5.3.1 Komparator.- 5.3.2 Spannungsfolger.- 5.3.3 Addierer.- 5.3.4 Differenzverstärker, Instrumentenverstärker.- 5.3.5 Gesteuerte Spannungs- und Stromquellen.- 5.3.6 Gyrator.- 5.3.7 Integrator.- 5.3.8 Spitzenwertdetektor.- 5.3.9 Vollweggleichrichter.- 5.4 Aktive Filter.- 5.4.1 Prinzipieller Entwurf von Filterschaltungen.- 5.4.2 Tiefpaß-Hochpaß-Transformation.- 5.4.3 Realisierung von aktiven Filtern.- 6. Regelung.- 6.1 Lineare Regler.- 6.1.1 Statisches Verhalten.- 6.1.2 Dynamisches Verhalten.- 6.1.3 Stabilität eines Regelkreises.- 6.1.4 Lineare Übertragungsglieder.- 6.1.5 Regelstrecken und Regler.- 6.1.6 P-Regler.- 6.1.7 PI-Regler.- 6.1.8 PD-Regler.- 6.1.9 PID-Regler.- 6.2 Nichtlineare Regelstrecken.- 6.3 Nichtstetige Regelung.- 6.4 Beispiel einer Regelung: Niveauregelung.- 7. Netzgeräte.- 7.1 Längsregler.- 7.2 Schaltregler.- 7.2.1 Durchflußwandler.- 7.2.2 Sperrwandler.- 7.2.3 Beispiel für einen Primärregler.- 8. Analoge Signalübertragung.- 8.1 Modulation.- 8.1.1 Amplitudenmodulation (AM).- 8.1.2 Frequenz- und Phasenmodulation.- 8.1.3 Einfluß von Störungen bei AM, PhM und FM.- 8.2 Mischung.- 9. Rauschen.- 9.1 Rauschquellen.- 9.1.1 Rauschen im thermischen Gleichgewicht.- 9.1.2 Rauschen im thermischen Nichtgleichgewicht.- 9.2 Kenngrößen rauschender Systeme.- 9.2.1 Rauschtemperatur, äquivalenter Rauschwiderstand.- 9.2.2 Rauschzahl, noise figure.- 9.2.3 Rauschersatzschaltung eines Systems.- 9.3 Rauschen von aktiven Bauteilen.- 9.3.1 Rauschen des bipolaren Transistors.- 9.3.2 Rauschen des Feldeffekttransistors.- 9.3.3 Rauschen des Operationsverstärkers.- 9.4 Korrelation.- 9.5 Methoden zur Rauschbefreiung.- 9.5.1 Korrelationsverfahren.- 9.5.2 Lock-in-Verfahren.- 9.5.3 Boxcar-Integrator.- 10. Optoelektronik.- 10.1 Strahlungsdetektoren.- 10.1.1 Fotovervielfacher.- 10.2 Halbleiterfotodetektoren.- 10.2.1 Fotoleiter.- 10.2.2 Fotodiode.- 10.2.3 Fototransistor.- 10.2.4 Rauschverhalten von Fotodetektoren.- 10.3 Bildaufnahmeeinheiten.- 10.3.1 Das XY-Konzept (MOS-XY-Sensor).- 10.3.2 Das Interline-Konzept (IL-Sensor).- 10.3.3 Das Frame-Transfer-Konzept (FT-Sensor).- 10.4 Solarzellen.- 10.5 Halbleiterstrahlungsquellen.- 10.5.1 Lumineszenzdioden (LED = Light Emitting Diode).- 10.5.2 Optokoppler.- 10.5.3 Halbleiterlaser (Laserdioden).- 10.6 Flüssigkristallanzeigen.- 10.7 Lichtleiter, Glasfaser.- 10.7.1 Eigenschaften und charakteristische Daten.- 11. Digitale Schaltungen.- 11.1 Die logischen Grundfunktionen.- 11.1.1 Die Rechenregeln der Schaltalgebra.- 11.1.2 Wahrheitstafel— logische— Gleichung Schaltbild.- 11.1.3 Abgeleitete Grundfunktionen.- 11.2 Technische Realisierung der Grundfunktionen.- 11.2.1 Wichtige Gattereigenschaften.- 11.2.2 Verbesserung der Standard-TTL-Technologie.- 11.2.3 Emittergekoppelte Logik (ECL).- 11.2.4 Komplementäre MOS-Logik (CMOS).- 11.2.5 Spezielle Ausgangsschaltungen.- 11.3 Beispiele für logische Schaltungen.- 11.3.1 Addition von Dualzahlen.- 11.3.2 Komparator.- 11.3.3 Paritätsbitgenerator.- 11.4 Digitale Schaltwerke.- 11.4.1 Flip-Flops.- 11.4.2 Binärzähler.- 11.4.3 Schieberegister.- 11.4.4 Einige Beispiele.- 11.5 Digitale Speicher.- 11.5.1 Schreib-Lese-Speicher.- 11.5.2 Festwertspeicher.- 11.5.3 Serielle Speicher.- 11.5.4 Programmierbare Logikbausteine.- 11.5.5 Der Halbleitermarkt.- 12. Digitale Signalübertragung.- 12.1 Abtastung, Abtasttheorem.- 12.1.1 Quantisierungsrauschen.- 12.2 Pulsmodulation (PM).- 12.3 Abtast-Halte-Schaltungen.- 12.4 Analog-Digital-Wandler (ADC).- 12.4.1 Parallelverfahren = Flash-ADC.- 12.4.2 Wägeverfahren = sukzessive Annäherung.- 12.4.3 Zählverfahren.- 12.5 Digital-Analog-Wandler (DAC).- 12.5.1 Kenngrößen bei AD- und DA-Wandlern.- 12.5.2 Delta-Sigma-Wandler.- 13. Mikroprozessoren.- 13.1 Prinzip des CISC-Mikroprozessors.- 13.2 Der Mikroprozessor 68000.- 13.2.1 Registersatz.- 13.2.2 Befehlssatz.- 13.2.3 Adressierungsarten.- 13.2.4 Direkte Adressierung.- 13.2.5 Indirekte Adressierung.- 13.2.6 Unterprogramme, der Stack.- 13.2.7 Programmbeispiele.- 13.2.8 Hardware des 68000.- 13.3 Ein/Ausgabe-Bausteine.- 13.3.1 Parallele Schnittstelle.- 13.3.2 Serielle Schnittstelle.- 13.4 Die 680X0-Familie.- 13.4.1 68010.- 13.4.2 68020.- 13.4.3 68030, 68040, 68060.- 13.5 Die Intel-Mikroprozessoren 80X86.- 13.5.1 8086.- 13.5.2 80386.- 13.5.3 80486 und Pentium (80586).- 13.6 Prinzip des RISC-Prozessors.- 13.6.1 Der PowerPC.- 14. Anhang.- 14.1 Der Operationsverstärker 741.- Weiterführende Literatur.
