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Handbuch Elektronik Design-Labor
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1 Grundlagen der Simulationstechnik 6
1.1 Funktionen des Elektronik-Design-Labors 7
1.1.1 Plazieren einer Spannungsquelle 8
1.1.2 Plazieren eines Widerstands 10
1.1.3 Messen mit dem Multimeter 11
1.1.4 Arbeiten mit Spannungs- und Strommessern 14
1.1.5 Messungen an einem Spannungsteiler 15
1.1.6 Strommessungen in einer Parallelschaltung 16
1.2 Analoge Meßgeräte 16
1.2.1 Funktionsgenerator 16
1.2.2 Oszilloskop 18
1.2.3 Wechselspannungsmessung mit Oszilloskop 18
1.2.4 Messung einer Dreieckspannung mit Oszilloskop 19
1.2.5 Messung einer Rechteckspannung mit Oszilloskop 20
1.2.6 Messung einer Mischspannung mittels Oszilloskop 21
1.2.7 Frequenzmessung mittels Lissajous-Figur 22
1.2.8 Messung der Phasenverschiebung mittels Oszilloskop 23
1.2.9 Messung der Phasenverschiebung mittels Lissajous-Figur 23
1.2.10 Strommessung mittels Oszilloskop 24
1.3 Arbeiten mit dem Bode-Plotter bzw. Spektrum-Analysator 25
1.3.1 Messungen an einem Tiefpaßfilter 26
1.3.2 Messungen an einem Hochpaßfilter 28
1.3.3 Messungen an einem Reihenschwingkreis 29
1.3.4 Messungen an einem Parallelschwingkreis 30
1.4 Digitale Meßtechnik 31
1.4.1 Bitmuster-Generator 32
1.4.2 Logik-Analysator 34
1.4.3 Arbeiten mit Bitmuster-Generator und Logik-Analysator 36
1.4.4 Logik-Konverter 37

2 Simulation analoger Schaltungen 40
2.1 Analoge Schaltungen mit passiven Bauelementen 40
2.1.1 Widerstandsbestimmung durch Strom- und Spannungsmessung 40
2.1.2 Kondensator an Wechselspannung 42
2.1.3 Spule im Wechselstromkreis 43
2.2 Schaltungen mit Transistoren 44
2.2.1 Einfaches Netzgerät 44
2.2.2 Spannungsstabilisierungsschaltungen 45
2.2.3 Kleinsignalverstärker 47
2.2.4 Signalkopplung für Transistorstufen 48
2.2.5 Verstärkerstufen mit Feldeffekttransistor 50
2.2.6 Komplementärer Leistungsverstärker im B-Betrieb 51
2.2.7 Komplementärer Leistungsverstärker im AB-Betrieb 52
2.2.8 Astabiles Kippglied (Rechteckgenerator) 53
2.2.9 Monostabiles Kippglied 54
2.2.10 Schmitt-Trigger 55
2.3 Schaltungen mit Operationsverstärkern 56
2.3.1 Invertierender Betrieb 57
2.3.2 Nichtinvertierender Betrieb 58
2.3.3 Addierer oder Summierer 61
2.3.4 Subtrahierer oder Differenzverstärker 62
2.3.5 Operationsverstärker als Komparator 64
2.3.6 Komparator im gesättigten Verstärkerbetrieb 66
2.3.7 Rechteckgenerator 67
2.4 Schaltungen mit dem Zeitgeberbaustein 555 68
2.4.1 Innenschaltung des 555 68
2.4.2 Rechteckgenerator mit dem 555 69
2.4.3 Monoflop mit dem 555 70
2.4.4 Schmitt-Trigger mit dem 555 71
2.4.5 Spannungsgesteuerter Frequenzgenerator 72

3 Simulation digitaler Schaltungen 73
3.1 Arbeiten mit dem Logik-Konverter 73
3.1.1 Untersuchung einer Logikschaltung 73
3.1.2 Analyse eines Prüfbitgenerators 74
3.1.3 Schaltung einer Pseudotetradenerkennung für den BCD-Code 76
3.1.4 Codierer 77
3.1.5 9-Bit-Paritätsgenerator und Paritätsprüfer 77
3.2 Arbeiten mit speziellen Digitalbausteinen 78
3.2.1 Monostabile Kippschaltungen 78
3.2.2 Rechteckgenerator mit Schmitt-Trigger 79
3.2.3 Quarzstabilisierter Rechteckgenerator 80
3.3 Frequenzteiler 81
3.3.1 Frequenzteiler 1:4 81
3.3.2 Frequenzteiler 1:16 83
3.3.3 Frequenzteiler 1:10 84
3.3.4 Frequenzteiler 1:10 mit dem 74290 85
3.3.5 Frequenzteiler mit Zwischenspeicher 86
3.3.6 Frequenzteiler 1:100 87
3.4 Zähler 88
3.4.1 Dezimalzähler 74160 88
3.4.2 Vorwärts-Rückwärts-Dezimalzähler 74190 89
3.5 Schieberegister 90
3.5.1 Schieberegister mit seriellem Ein- und Ausgang 90
3.5.2 4-Bit-Schieberegister 74194 91
3.6 Wandlersysteme 92
3.6.1 8-Bit-AD-Wandler 92
3.6.2 8-Bit-DA-Wandler 93

Sachverzeichnis 95