Elektronik 1

Content


Im Modul werden folgenden Themen behandelt:

1. Elektronik analog Grundlagen:

  • Grundlegende physikalische Funktionsweise von Halbleiterbauelementen (Si-Dioden, ZenerDiode und Transistoren) und entsprechenden Grundschaltungen (Gleichrichter und Verstärkerschaltungen)

2. Elektronik digital Grundlagen:

  • Zahlen: Zahlensysteme, Umwandlung von und in Dezimalzahlen
  • Dualarithmetik: Addition, Subtraktion, Division, Multiplikation
  • Codes: Binär-decimal Codes, Einschrittige Codes, Fehlererkennbare Codes, Fehlerkorrigierbare Codes (Hamming)
  • Boolesche Algebra und Logische Gatter: Boolesche Konstanten und Variablen, Grundfunktionen, Spezielle Funktionen, Analyse logischer Schaltungen, Disjunktive und Konjunktive Normalform, Vereinfachung und Optimierung von Funktionen nach Karnaugh (optional nach nach Quine/McCluskey Methode)
  • Kippschaltungen: Elementare bistabile Kippstufen, Latch mit synchronenund asynchronen Eingängen, Zeitverhalten, Pulssteuerung und Flankensteuerung, Flip-Flop's (bistabile Kippstufen), Monoflops (monostabile Kippstufen), Multivibrator (astabile Kippstufen).
  • Entstehung und Vermeidung von Hazards
    Zustandsmaschinen: Grundlegende Zustandsmaschinen Strukture (Mealy, Moore, MedwedjewAutomaten), Uebergangstabelle, Ausgangstabelle, Zustandsdiagramm
  • Analyse von Sequenzerschaltungen, Synthese von Sequenzerschaltungen, Vollständigkeit und Konsistenz, parasitäre Zustände, Hazards in Sequenzern Einsynchronisation
  • Verschiedene praktische Labor-Uebungen begleitend zur Theorie

Goals


Lernziele

Dieses Modul hat zum Ziel, den Studierenden die Grundlagen der analogen und digitalen Elektronik zu vermitteln. Die zu erreichenden Ziele sind:

  • die Funktionsweise von Grundkomponenten zu verstehen
  • die Funktionsweise von Schaltungen, die diese Grundkomponenten benutzen, zu verstehen
  • diese analogen Schaltungen schnell und problemlos in die Praxis oder in Simulation umwandeln zu können
  • kombinatorische und sequentielle Schaltungen zu entwerfen, zu analysieren und zu optimieren.

Kenntnisse

Am Ende dieses Moduls sollen die Studierenden:

  • einfache analoge elektronische Schaltungen mit Dioden und Transistoren entwerfen, auflegen und in die Praxis umsetzen können.
  • Bauteile für analoge elektronische Schaltungen für eine bestimmte Anwendung nach den geforderten Eigenschaften auswählen können.
  • kombinatorische und sequenzielle Schaltungen kennen und in der Lage sein, Design-Methoden für digitale Schaltungen anzuwenden.
Quelle