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Dieses Skriptum enthält den Stoff über das Teilgebiet "Digi tale Schaltkreise" der an der FH Köln im FB Nachrichtentech nik gehaltenen Vorlesungen "Nachrichtenverarbeitung" und "Di gitaltechnik". Es soll den Studenten die Fähigkeit vermittelt werden, die Wirkungsweise digitaler Schaltkreise, wie sie in der Rechen-, Steuer-, Regelungs- und Meßtechnik Verwendung finden, zu verstehen und zu berechnen. Die hier behandelten Einzelschaltkreise sind teils mit dis kreten Bauelementen, teils integriert aufgebaut. Die Dimen sionierung diskreter digitaler Schaltungen zielt darauf ab, die Besonderheiten nichtlinearer Schaltkreise mit ihren spe zifischen Toleranzproblemen verständlich zu machen. Die mei sten Schaltungen der Digitaltechnik sind zwar heute als inte grierte Halbleiterschaltungen ausgeführt, doch erlaubt die Synthese mit diskreten Elementen die Berücksichtigung auch extremer Anforderungen, wie sie z.B. bei Anpassungsschaltun gen auftreten können. Als wichtiger Grundbaustein wird zunächst der elektronische Schalter eingehend behandelt. Es werden Dimensionierungs gleichungen hergeleitet, und das dynamische Verhalten wird untersucht, wobei hier auf die Vorstellung des Transistors als ladungsgesteuertes Modell zurückgegriffen wird. Außerdem werden die Verhältnisse bei kapazitiver und induktiver Be lastung näher betrachtet. Die in diesem Abschnitt gewonnenen Erkenntnisse lassen sich auf alle übrigen Schaltungen über tragen, bei denen ein Transistor im Schalterbetrieb arbeitet, wie z.B. bei den logischen Verknüpfungsschaltungen mit Tran sistoren oder beim Flipflop.
List of contents
1 Elektronische Schalter.- 1.1 Wesen des Schalters.- 1.2 Transistorschalter mit ohmscher Last.- 1.3 Transistorschalter bei kapazitiver Last.- 1.4 Transistorschalter bei induktiver Last.- 2. Logische Verknüpfungsschaltungen.- 2.1 Logische Grundfunktionen.- 2.2 Eigenschaften elektronischer Verknüpfungsschaltungen.- 2.3 Passive Verknüpfungsschaltungen mit Dioden.- 2.4 Aktive Verknüpfungsschaltungen mit Bipolartransistoren.- 2.5 Verknüpfungsschaltungen mit Feldeffekttransistoren.- 2.6 Anpassung unterschiedlicher Schaltkreisfamilien.- 3 Kippschaltungen.- 3.1 Bistabile Kippschaltung.- 3.2 Monostabile Kippschaltung.- 3.3 Astabile Kippschaltung.- 3.4 Schmitt-Trigger.- Lösungen der Übungsaufgaben.- Formelzeichen.- Sachweiser.- Literatur.
