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Elektronik I
Elektronik II

Elektronik I und Elektronik II

Toru Matsuyama

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Inhalt der Vorlesung Elektronik I

1. Einleitung

  • Motivation
  • Elektronik/Elektrotechnik
  • Information
  • Nachricht
  • Signal
  • Klassifizierung der Bauelemente
  • Zählpfeilsysteme
2. Grundlagen der Elektroinstallation

3. Praktischer Einstieg in die Mikrocontroller-Technik mit PICAXE-08M

4. Netzwerke mit passiven Bauelementen

  • Lineare Bauelemente
  • Kirchhoffsche Gleichungen
  • Ersatzwiderstand
  • Dreieck-Stern- und Stern-Dreieck-Umwandlungen
  • Kreisstrom- und Knotenspannungsverfahren
5. Elektrische Quellen und Verbraucher

  • Elektrische Quellen und Verbraucher
  • Spannungs- und Stromquellen
  • Satz von der Ersatzspannungsquelle und der Ersatzstromquelle
  • Überlagerungssatz
  • Anpassung
6. Netzwerke im stationären Betrieb

  • Komplexe Darstellung der physikalischen Größen
  • Impedanz und Admittanz
  • Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung
  • Komplexe Kirchhoffsche Gleichungen
  • Übertragungsfunktion
  • Zeigerdiagramm
  • Drehstrom
  • Kompensation der Blindleistung
7. Hochpass und Tiefpass

  • Bode-Diagramm
  • Hochpass
  • Tiefpass
  • Bandpass
  • Bandsperre
  • Ortskurve
8. LC-Schwingkreise

  • Serien-Schwingkreis
  • Parallel-Schwingkreis
  • Parallel-Schwingkreis mit Spulenverlust
  • Kreisdiagramm
  • Schwingquarz
9. Darstellung von Signalen und Systemen im Zeitbereich

  • Signalformen
  • Lineare zeitunabhängige Systeme (LTI-Systeme)
  • Beschreibung von LTI-Systemen durch die Impulsantwort
  • Faltung von Signalen
10. Eigenzustände von LTI-Systemen

  • Beschreibung von LTI-Systemen mit linearen Differentialgleichungen
  • Eigenfunktionen und Eigenwerte (Systemfunktionen von LTI-Systemen)
  • Eigenproblem
11. Laplace-Transformation und LTI-Systeme

  • Laplace-Transformation
  • Anwendung der Laplace-Transformation auf LTI-Systeme
  • Laplace-Transformationen fundamentaler Funktionen
  • Pol-Nullstellen-Diagramm
12. Darstellung von Signalen und Systemen im Frequenzbereich

  • Stationäre Signale
  • Fourier-Transformation
  • Anwendung der Fourier-Transformation auf LTI-Systeme
  • Übertragungsfunktion
  • Beispiele in der Akustik und der Optik
  • Abtast-Theorem

Inhalt der Vorlesung Elektronik II

13. Operationsverstärker

  • Grundlagen
  • Verstärkerschaltungen
  • Weitere Grundschaltungen
  • Einfluss des Frequenzgangs
  • Reale Operationsverstärker
14. Rückkopplung und Stabilität

  • Systeme mit Rückkopplung
  • Rückgekoppelte LTI-Systeme im Zeit- und Frequenzbereich
  • Stabilitätskriterien
  • Nyquist-Diagramm
  • Oszillatoren
15. Vierpole

  • Vierpolmatrizen
  • Kettenmatrix und Anwendungen der Kettenmatrix
  • Transformator
  • Filterketten
16. Leitungen

  • Leitungs-, Wellen- und Telegrafengleichungen
  • Wellenwiderstand
  • Kettenmatrix der Leitung
  • Reflexion am Leitungsende
  • Anpassung
  • Ersatzschaltung für die Wellenleitung
17. Nichtlineare Systeme

  • Varistor (VDR)
  • Heißleiter (NTC)
  • Kaltleiter (PTC)
  • Klirrfaktor
  • Intermodulation
18. Übertragung analoger Signale

  • Amplituden-, Frequenz- und Phasenmodulation
  • Demodulation
  • Sender und Empfänger
19. Grundlagen der Halbleiterphysik

  • Periodensystem
  • Kristallstruktur
  • Bandstruktur
  • Besetzung der Zustände im thermodynamischen Gleichgewicht
  • Elektronen- und Löcherleitung
  • Intrinsische und dotierte Halbleiter
  • Entartete und nichtentartete Halbleiter
  • Hall-Generator (Hall-Sensor)
  • Feldplatte (MDR)
  • Photowiderstand (LDR)
20. Dioden

  • pn-Übergang
  • Diode
  • Gleichrichter
  • Zener-Diode
  • Kapazitätsdiode
  • Tunneldiode
  • Backwarddiode
  • Schottky-Diode
  • pin-Diode
  • Gunn-Diode
  • Lumineszenzdiode (LED)
  • Anwendungen
21. Transistoren

  • Bipolarer Transistor
  • Sperrschicht-Transistor und MOS-Feldeffekttransistor
  • pinch-off
  • Diskrete und integrierte Schaltungen
  • Ersatzschaltung
22. Schaltungen mit Transistoren

  • Grundschaltungen (Emitter-, Kollektor- und Basisschaltung)
  • Gegenkopplung
  • Einstellung und Stabilisierung des Arbeitspunkts
  • Weitere Grundschaltungen
  • Spannungsverstärker
23. Leistungsverstärker

  • Darlington-Schaltung
  • Komplementärer Emitterfolger (Gegentaktverstärker)
  • Betriebsarten (Klasse A, Klasse B, Klasse AB)
24. Stabilisierung von Strömen und Spannungen

  • Einführung
  • Stromregler
  • Lineare Spannungsregler
  • Getaktete Spannungsregler (Schaltnetzteile)
25. Rauschen in elektronischen Systemen

  • Einführung
  • Stochastische Signale im Zeit- und Frequenzbereich
  • Stochastische Signale in LTI-Systemen
  • Thermisches Rauschen und Schrotrauschen
  • Verstärkerrauschen
  • Rauschunterdrückung
  • Lock-In-Verstärker
  • Box-Car-Integrator und Signal-Averager
  • Autokorrelator
26. Simulation von Analogschaltungen mit Computern

  • Spice 3.5
  • Netzwerkbeschreibung
  • Netzwerkanalyse
  • Modelle
  • Beispiele
  Impressum Letzte Aktualisierung: 14. Okt. 2011  KB  Seitenanfang