Elektronik

Die Elektronik ist in der modernen Experimentier- und Meßtechnik zu einem unentbehrlichen Hilfsmittel geworden. Eine wichtige Voraussetzung für den richtigen und sinnvollen Einsatz der vorhandenen elektronischen Einrichtungen sind gute Kenntnisse zumindest der grundlegenden Prinzipien der eingesetzten Geräte, die durch die Mikroprozessortechnik immer vielfältiger und von der Bedienung her anspruchsvoller werden. Darüber hinaus müssen Naturwissenschaftler für die Entwicklung neuer elektronischer Verfahren in der Experimentierpraxis entsprechende Grundkenntnisse besitzen. Das vorliegende Buch ist aus einer Vorlesung für Physikstudenten an der Universität Heidelberg hervorgegangen, die angehenden Physikern das erdorderliche Wissen in der Elektronik vermittelt.

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. - 2. Vierpole. - 2. 1 Grundbegriffe der Vierpoltheorie. - 2. 2 Leitungen. - 3. Halbleiterbauelemente. - 3. 1 Der reine und dotierte Halbleiter. - 3. 2 Der pn-Übergang. - 3. 3 Dioden. - 3. 4 Bipolare Transistoren. - 3. 5 Feldeffekttransistoren. - 3. 6 Spezielle Leistungshalbleiter. - 4. Schaltungen mit Transistoren. - 4. 1 Verstärker mit bipolaren Transistoren. - 4. 2 Verstärker mit Feldeffekttransistoren. - 4. 3 Leistungsverstärker. - 4. 4 Konstantstromquellen. - 5. Operationsverstärker. - 5. 1 Eigenschaften des Operationsverstärkers. - 5. 2 Einfache Verstärkerschaltungen. - 5. 3 Anwendungen des Operationsverstärkers. - 5. 4 Aktive Filter. - 6. Regelung. - 6. 1 Lineare Regler. - 6. 2 Nichtlineare Regelstrecken. - 6. 3 Nichtstetige Regelung. - 6. 4 Beispiel einer Regelung: Niveauregelung. - 7. Netzgeräte. - 7. 1 Längsregler. - 7. 2 Schaltregler. - 8. Analoge Signalübertragung. - 8. 1 Modulation. - 8. 2 Mischung. - 9. Rauschen. - 9. 1 Rauschquellen. - 9. 2 Kenngrößen rauschender Systeme. - 9. 3 Rauschen von aktiven Bauteilen. - 9. 4 Korrelation. - 9. 5 Methoden zur Rauschbefreiung. - 10. Optoelektronik. - 10. 1 Strahlungsdetektoren. - 10. 2 Halbleiterfotodetektoren. - 10. 3 Bildaufnahmeeinheiten. - 10. 4 Solarzellen. - 10. 5 Halbleiterstrahlungsquellen. - 10. 6 Flüssigkristallanzeigen. - 10. 7 Lichtleiter, Glasfaser. - 11. Digitale Schaltungen. - 11. 1 Die logischen Grundfunktionen. - 11. 2 Technische Realisierung der Grundfunktionen. - 11. 3 Beispiele für logische Schaltungen. - 11. 4 Digitale Schaltwerke. - 11. 5 Digitale Speicher. - 12. Digitale Signalübertragung. - 12. 1 Abtastung, Abtasttheorem. - 12. 2 Pulsmodulation(PM). - 12. 3 Abtast-Halte-Schaltungen. - 12. 4 Analog-Digital-Wandler (ADC). - 12. 5 Digital-Analog-Wandler (DAC). - 13. Mikroprozessoren. - 13. 1 Prinzip des CISC-Mikroprozessors. - 13. 2 Der Mikroprozessor 68000. - 13. 3 Ein/Ausgabe-Bausteine. - 13. 4 Die 680X0-Familie. - 13. 5 Die Intel-Mikroprozessoren 80X86. - 13. 6 Prinzip des RISC-Prozessors. - 14. Anhang. - 14. 1 Der Operationsverstärker 741. - Weiterführende Literatur.