PC-Elektronik Labor FRANZIS NEU! inkl.* NI Multisim. Praxisnahes Lernen mit dem PC als Simulationssystem PC & ELEKTRONIK.

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1 FRANZIS PC & ELEKTRONIK Herbert Bernstein NEU! Jetzt zusätzlich mit Mikrocontroller und Platinenlayout Das ganze Wissen der Elektonik auf über Seiten 6. überarbeitete Nachauflage PC-Elektronik Labor Praxisnahes Lernen mit dem PC als Simulationssystem inkl.* NI Multisim Schüler- und Studentenversion mit über Simulationsbeispiele

2 Inhalt 1 Einführung in die Schaltungssimulation Modelle für lineare und nicht lineare Bauteile Modelle für digitale Bausteine Erstellung von Bibliotheken und Modellen Quellen-Bauteilbibliothek Spannungs- und Stromquellen Einstellbare Signalquellen Kontrollierbare Funktionsblöcke Kontrollierbare Spannungsquellen Basis-Bauteilbibliothek Virtuelle Bauelemente Reale Bauelemente Messgeräte und Anzeigeelemente Bauteilbibliothek Verschiedenes nstrument-bauteilbibliothek Multimeter Funktionsgenerator Wattmeter Zwei-Kanal-Oszilloskop Vier-Kanal-Oszilloskop Bode-Plotter Frequenzzähler Bitmuster-Generator Logikanalysator Logikkonverter Kennlinienschreiber (I-U-Analysator) Klirrfaktormessgerät Spektrumanalysator Netzwerkanalysator HP-Funktionsgenerator HP-Multimeter HP-Oszilloskop Tektronix-Oszilloskop LabView-Messgeräte Tastkopf

3 Inhalt 2 Spannung, Strom und Widerstand Spannung Simulierte Quellen Gesteuerte Spannungs- und Stromquellen Funktionsgenerator Oszilloskop Simuliertes Oszilloskop Messanordnung und einfache Messübungen Widerstände Leiterwerkstoffe Eigenschaften von Widerständen Bauarten von Widerständen Aufbau einer simulierten Schaltung Reihenschaltung von Widerständen Parallelschaltung von Widerständen Gemischte Schaltungen Potentiometer und Einsteller Spannungsteiler Brückenschaltung Ohmsches Gesetz Vorwiderstand Kenngrößen von Spannungsquellen Spannungs-, Strom- und Leistungsanpassung Kirchhoffscher Satz (Knotenpunktregel) Kirchhoffscher Satz (Maschenregel) Reihen- und Parallelschaltung von Spannungsquellen Messschaltungen Messbereichserweiterung bei Spannungsmessern Messbereichserweiterung bei Strommessern Widerstandsmessung Messungen an Spannungsteilern Dezibel-Messung Messungen von Spannungsfällen an Leitungen Messung von Gleich- und Wechselspannung Oszillografische Spannungs- und Frequenzmessung Frequenzmessung mit Lissajous-Figuren Strom-Spannungs-Kennlinie Widerstandserwärmung bei Reihen- und Parallelschaltung Kondensator Physikalische Grundlagen Elektrisches Feld Kondensatoren an Gleichspannung

4 Inhalt Aufbau von Festkondensatoren Aufbau von Kunststoffkondensatoren Elektrolytkondensatoren Veränderbare Kondensatoren Kondensator an Rechteckspannung Vorgänge am RC-Glied RC-Glied an symmetrischer Rechteckspannung Integrierglied an unsymmetrischer Rechteckspannung Differenzierglied Nadelimpulsgenerator KO-Tastkopf mit frequenzkompensiertem Spannungsteiler Kondensator an Wechselspannung Kapazitätsmessung durch Strom und Spannung Kapazitätsmessung durch Spannungsvergleich Parallelschaltung von Kondensatoren Reihenschaltung von Kondensatoren Kapazitive Blindleistung Wirkleistung und Phasenverschiebung Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand Parallelschaltung von Kondensator und Widerstand Filterschaltungen mit Widerständen und Kondensatoren RC-Tiefpass Arbeiten mit dem Bode-Plotter RC-Hochpass Spulen, Transformatoren, Relais und Lautsprecher Physikalische Grundlagen Magnetischer Fluss und magnetische Feldstärke Magnetische Feldstärke und magnetische Flussdichte Hysterese Permeabilität Magnetische Kernformgrößen Magnetischer Widerstand Aufbau und Wirkungsweise von Spulen Luftspulen Spulen mit magnetisierbarem Kern Blechkerne Ferritkerne Ferritkerne mit und ohne Luftspalt Kerne für Filteranwendungen Spule an Gleichstrom Messung einer idealen Spule

5 10 Inhalt Spule an Rechteckspannung Reihenschaltung von Spulen Parallelschaltung von Spulen Spule im Wechselstromkreis Messung einer idealen Spule Messung einer realen Spule Reihenschaltung von Widerstand und Spule Parallelschaltung von Widerstand und Spule Filterschaltungen mit Widerstand und Spule RL-Tiefpass RL-Hochpass Transformatoren und Übertrager Funktionsweise Kleintransformatoren Simulation eines idealen Transformators Berechnung eines Transformators Innenwiderstand eines Transformators Kopplung mit Übertragern und Transformatoren Relais Aufbau eines Relais Simuliertes Relais Lautsprecher Aufbau eines Lautsprechers Simulation eines Lautsprechers Zusammengesetzte Wechselstromkreise Reihen- und Parallelschaltung von Widerstand, Kondensator. und Spule Reihenschaltung von R, C und L Simulation einer RCL-Reihenschaltung Parallelschaltung von R, C und L Simulation einer RCL-Parallelschaltung Leistung im Wechselstromkreis Kompensationsschaltung für den Einphasenbetrieb Schwingkreise Simulation eines idealen Reihenschwingkreises Simulation eines idealen Parallelschwingkreises Realer Schwingkreis Güte und Bandbreite Simulation realer Widerstände Simulation eines realen Kondensators Simulation einer realen Spule

6 Inhalt Filterschaltungen CL-Bandpass CL-Bandsperre Kritische Bandfilter Einfache LC- und CL-Glieder T- und π-filter m-filter Phasenschieber RC-Tiefpass-Phasenkette RC-Hochpass-Phasenkette RC-Bandpass RC-Bandsperre Phasenschieberbrücke Bandfilter Induktive Kopplung Kapazitive Kopfpunktkopplung Filter mit kapazitiver Fußpunktkopplung Dioden und ihre praktischen Anwendungen Grundlagen der Halbleitertechnik Eigenschaften von Halbleitermaterial Stromfluss in einem Halbleiter Aufbau von Dioden Raumladung und Raumladeschicht pn-übergang unter verschiedenen äußeren Bedingungen pn-übergang in Sperrrichtung pn-übergang in Durchlassrichtung Kennlinien von Dioden Farbkennzeichnung von Kleinsignaldioden nach JEDEC und. Pro-Electron Montage- und Lötvorschriften Wärmeableitung Standard-Dioden Untersuchung von Dioden Statische Aufnahme der Kennlinie Statischer und dynamischer Innenwiderstand Dynamische Aufnahme der Kennlinie Aufbau von Datenblättern Begriffserklärungen zu Dioden Simulation von Dioden Parameter einer realen Diode Z-Dioden

7 12 Inhalt Statische Kennlinienaufnahme einer Z-Diode Dynamische Kennlinienaufnahme von Z-Dioden Leuchtdioden Wirkungsweise von Leuchtdioden Aufbau von Leuchtdioden Simulation von Leuchtdioden Kapazitätsdioden Wirkungsweise von Kapazitätsdioden Frequenzabstimmung mit Kapazitätsdiode Gleichrichterschaltungen Einweggleichrichtung Zweiweggleichrichtung Brückengleichrichtung Drehstrom-Einweggleichrichtung Drehstrom-Brückengleichrichtung Gleichrichterschaltungen mit Ladekondensator Einweggleichrichter mit Ladekondensator Einweggleichrichter mit Ladekondensator für negative. Ausgangsspannung Zweiweggleichrichtung mit Ladekondensator Brückengleichrichtung mit Ladekondensator Brückengleichrichtung mit Ladekondensator und 100-Hz-Zeitbasis RC-Siebschaltungen LC-Siebschaltung Spannungsvervielfacherschaltungen Delon- oder Greinacher-Schaltung Villard-Schaltung Kaskadenschaltung Begrenzerschaltungen Positive Klipper-Schaltung mit Diode Negative Klipper-Schaltung mit Diode Bidirektionale Klipper-Schaltung mit Dioden Positive Klipper-Schaltung mit Z-Diode Negative Klipper-Schaltung mit Z-Diode Bidirektionale Klipper-Schaltung mit Z-Dioden Differenzierglied mit Amplitudenbegrenzung Elektronische Schalterfunktionen mit Dioden Diode als Schalter Diode als Wechselstromschalter Diodenschalter Typ I und II Dioden als Entkopplungselemente Diodendecoder ODER-Gatter in RDL-Technik

8 Inhalt UND-Gatter in RDL-Technik Freilaufdiode Spannungsstabilisierung mit Z-Dioden Simulierte Z-Dioden Einfache Spannungsstabilisierung Stabilisierung bei Eingangsschwankungen Z-Diode zur Unterdrückung von Brummspannungen Grundlagen und praktische Schaltungslehre des Transistors Aufbau, Herstellung und Bezeichnungen Wirkungsweise des npn-transistors Statische Kennlinienaufnahme eines npn-transistors in. Emitterschaltung Dynamische Kennlinienaufnahme eines npn-transistors in. Emitterschaltung Untersuchung der Verstärkerwirkung eines npn-transistors Untersuchung der Verstärkerwirkung eines pnp-transistors Emittergrundschaltung eines npn-transistors Kollektorgrundschaltung eines npn-transistors Basisgrundschaltung eines npn-transistors Verstärkerschaltungen mit Transistor Ruhestromeinstellung für den A-Betrieb Ruhestromeinstellung für den A-Betrieb durch. Spannungsteiler Ruhestromeinstellung und Temperaturstabilisierung durch. Stromgegenkopplung Ruhestromeinstellung für den A-Betrieb durch. Spannungsgegenkopplung Kapazitive Signalkopplung Kapazitive Signalkopplung mit wechselstromgegengekoppelter. Transistorstufe Kapazitive Signalkopplung mit spannungsgegengekoppelter. Transistorstufe Transistorstufe mit Bootstrap-Schaltung Zweistufiger Verstärker mit Gleichstromkopplung Zweistufiger Verstärker mit komplementären Transistoren Zweistufiger Verstärker mit kapazitiver Kopplung Zweistufiger Verstärker mit gemeinsamer. Arbeitspunktstabilisierung Zweistufiger komplementärer Verstärker mit gemeinsamer. Arbeitspunktstabilisierung Zweistufiger Verstärker mit Emitterfolger Verstärker in Basisschaltung

9 14 Inhalt 7.4 Transistor als Schalter Statische Schaltstufe mit einem ohmschen Verbraucher Dynamische Schaltstufe mit einem ohmschen Verbraucher Schalten einer ohmschen Last mit Transistor Schalten einer induktiven Last mit Transistor Schalten einer kapazitiven Last mit Transistor NF-Verstärker Zweistufiger Vorverstärker Vorverstärker mit Klangregler Rauscharmer NF-Vorverstärker Leistungsverstärker im A-Betrieb Leistungsverstärker mit Trafo im Eintakt-A-Betrieb Leistungsverstärker mit verbessertem Eintakt-A-Betrieb Gegentaktverstärker mit Trafo im B-Betrieb Komplementärer Leistungsverstärker im B-Betrieb Komplementärer Leistungsverstärker im AB-Betrieb Leistungsverstärker mit Darlington-Stufe im A-Betrieb Differenzverstärker Statisches und dynamisches Verhalten Differenzverstärker mit Konstantstromquelle Differenzverstärker als Regeleinheit Stabilisierungsschaltungen für Spannungen und Ströme Einfache Serienstabilisierungsschaltung Einstellbares Netzgerät Geregeltes Netzgerät Verbesserte Konstantspannungsquelle Elektronische Netzgeräte mit Darlington-Stufe Elektronische Sicherung Kurzschlussfeste Stabilisierungsschaltung Einstellbares Netzgerät für positive bis negative Spannung Parallelstabilisierung Konstantstromquellen Digitale Transistorschaltungen NICHT-Gatter NOR-Gatter in DTL- und RTL-Technik Äquivalenz-Gatter in RTL-Technik RS-Kippglieder (Flipflops) in RTL-Technik Astabiles Kippglied (Rechteckgenerator) Monostabiles Kippglied Schmitt-Trigger Signalgeneratoren Rechteckgenerator Blinkschaltung Sperrschwinger

10 Inhalt Impulsgenerator LC-Oszillatoren RC-Phasenschiebergenerator Wien-Brückengenerator Zeitgeberschaltungen Relais mit Anzugsverzögerung Relais mit Abfallverzögerung Schaltungen mit Feldeffekttransistoren und MOSFETs Sperrschicht-FET Untersuchung eines n-kanal-fets FET-Verstärker in Sourceschaltung FET-Verstärker in Drainschaltung FET-Verstärker in Gateschaltung Schaltungstechnik mit Feldeffekttransistoren Konstantstromquelle mit FET FET-Vorverstärker FET-Vorverstärker mit Stromgegenkopplung Zweistufiger FET-Vorverstärker FET-Vorverstärker mit Klangregler Messvorverstärker Feldeffekttransistor als Analogschalter Differenzverstärker mit Konstantstromquelle Differenzverstärker mit Darlington-FET-Eingängen Differenzverstärker in FET-Technologie MOSFET-Transistoren Aufbau und Wirkungsweise Sourceschaltung mit n-kanal-anreicherungstyp Zweistufiger Vorverstärker Drainschaltung mit n-kanal-mosfet-anreicherungstyp Sourceschaltung mit n-kanal-verarmungstyp MOSFET als Analogschalter CMOS-Analogschalter NICHT-Gatter in CMOS-Technik NAND-Gatter in CMOS-Technik NOR-Gatter in CMOS-Technik Thyristoren und TRIACs Vierschichtdiode Unijunktiontransistor und programmierbarer. Unijunktiontransistor Optokoppler Thyristor

11 16 Inhalt Gleichstromzündung eines Thyristors Wechselstromzündung eines Thyristors Impulszündung des Thyristors Dynamisches Verhalten von Thyristoren Löschverfahren Reihen- und Parallelschaltung von Thyristoren Schutzschaltungen Thyristor als Leistungsschalter Schaltende Leistungssteuerung Prinzip der Phasenanschnittsteuerung Phasenanschnittsteuerung mit Thyristor Phasenanschnittsteuerung mit zwei Thyristoren Phasenanschnittsteuerung mit Thyristor im Gleichstromkreis Phasenanschnittsteuerung mit Thyristor im Wechselstromkreis Nullspannungsschalter mit Thyristor Schwingungspaketschalter Leistungselektronik mit TRIACs Aufbau eines DIACs Aufbau eines TRIACs Phasenanschnitt mit DIAC und TRIAC Kühlung für Thyristoren und TRIACs Thermische Ersatzschaltung Drehstrom, Wechselstrom und VDE-Vorschriften Drehstrom Sternschaltung bei symmetrischer Belastung Sternschaltung mit angeschlossenem Nullleiter Unsymmetrische Belastungen in einer Sternschaltung Dreieckschaltung mit verschiedenen Belastungen Stern-Dreieck-Schaltung Drehstromleistung Schutzmaßnahmen Stromschlag Fehlerstromkreis Leitungsschutz-Sicherungen Verteilungssysteme TN-Verteilungssystem Erdung und Schutzleiter nach DIN VDE 0100 Teil TT-Netz Schutz durch Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD)

12 Inhalt Analoge Schaltungstechnik mit Operationsverstärkern Analoge Verstärkerfamilien Vergleich zwischen diskreten, hybriden und integrierten. Verstärkerschaltungen Technologien für Verstärker Interner Schaltungsaufbau von Operationsverstärkern Betriebsarten eines Operationsverstärkers Übertragungscharakteristik bei Operationsverstärkern Betriebsarten für eine Mit- und Gegenkopplung Invertierender Betrieb Nicht invertierender Betrieb Lineare Schaltungsbeispiele Addierer oder Summierer Addierer als NF-Mischpult Subtrahierer oder Differenzverstärker Integrator Differenzierer Statische Schaltungen mit Operationsverstärkern Operationsverstärker als Komparator Spannungsvergleicher im gesättigten Verstärkerbetrieb Fenster-Komparator Schmitt-Trigger Schmitt-Trigger mit erweiterten Funktionen Schmitt-Trigger in nicht gesättigter Betriebsart Zweipunktregler Dreipunktregler Netzgeräte mit Operationsverstärker Wahl der richtigen Spannungsreferenz Einfache Referenzspannungsquellen Konstantspannungsquellen Einstellbares Netzgerät Einstellbares Netzgerät mit gepuffertem Ausgang Einstellbares Netzgerät mit Lgstransistor Einfaches Netzgerät für negative Ausgangsspannung Parallelstabilisierung mit Operationsverstärker Parallelstabilisierung für höhere Ausgangsströme Konstantstromquelle mit Operationsverstärker Konstantstromquelle mit Transistor Messtechnik mit Operationsverstärker Verstärker mit differentiellem Ausgang Differentieller Verstärker mit differentiellem Ausgang Instrumentenverstärker

13 18 Inhalt Strom-Spannung- und Spannung-Strom-Wandler Spannung- und Strommessung Signalgeneratoren, Oszillatoren und Zeitglieder Rechteckgeneratoren Grundschaltung eines OP-Rechteckgenerators Impulsgenerator Einstellbarer Impulsgenerator Rechteckgenerator mit Feldeffekttransistor Monostabile Kippglieder Sinusgeneratoren Sinusgenerator mit RC-Phasenschieber Sinusgenerator mit Wien-Robinson-Brücke Quarz-Oszillator Sinusgenerator mit LC-Glied Dreieck- und Sägezahngeneratoren Dreieck-Rechteck-Generator Sägezahngenerator Funktionsgeneratoren Schaltungen mit dem Zeitgeberbaustein Innenleben und Anschlussschema Rechteckgenerator mit dem Baustein Monoflop mit dem Baustein Nachtriggerbares Monoflop mit dem Baustein Schmitt-Trigger mit dem Baustein Symmetrisches Tastverhältnis für den Baustein Einstellbarer Rechteckgenerator Rechteckgenerator mit einstellbarem Tastverhältnis Aktive Filterschaltungen Filterklassen Vergleich zwischen den passiven Filtergrundschaltungen Passiver Hoch- und Tiefpass 1. Ordnung RC-Filter nach Gauß Filter nach Gauß, Bessel, Butterworth, Cauer und Tschebyscheff Amplitudengang von Filtern Aktive Tief- und Hochpassfilter Aktiver Tiefpass 1. Ordnung Aktiver Hochpass 1. Ordnung Aktives Tiefpassfilter 2. Ordnung mit Zweifachgegenkopplung Aktives Tiefpassfilter 2. Ordnung mit Einfachmitkopplung Aktives Hochpassfilter 2. Ordnung

14 Inhalt Umwandlung von Tiefpass- in Hochpassfilter Aktive Bandpass- und Bandsperrfilter Selektiver Verstärker mit Schwingkreis Selektives Filter 2. Ordnung in Gegenkopplung Selektives Filter 2. Ordnung in Mitkopplung Aktive Bandsperre mit T-Filter Bandsperre mit T-Filter Einstellbare Filter Einstellbares Tiefpassfilter Einstellbares Hochpassfilter NF-Vorverstärker mit Klangnetzwerk Einstellbares Bandsperrfilter Allpassfilter Allpassfilter 1. Ordnung Allpassfilter 2. Ordnung Aktives Tiefpassfilter höherer Ordnung Berechnungsbeispiele für aktive Tiefpassfilter Aktives Tiefpassfilter 3. Ordnung Aktives Tiefpassfilter 4. Ordnung Aktive Tiefpassfilter bis zur 10. Ordnung Kontinuierliche Filterschaltungen Ein-Verstärkerfilter nach Sallen-Key Multiverstärkerfilter Universalfilter (state variable-filter) Grundfunktionen der TTL-Schaltungstechnik Arbeiten mit der TTL-Bibliothek Untersuchung des NAND-Gatters Untersuchung des NAND-Gatters 7403N Untersuchung des AND-Gatters Untersuchung des ODER-Gatters Untersuchung des NICHT-Gatters Untersuchung des Exklusiv-ODER-Gatters Untersuchung des Inklusiv-ODER-Gatters Beispiele zur Booleschen Algebra Verknüpfung von Eingangsvariablen Inhibition und Implikation Aufbau einer Antivalenz- bzw. Exklusiv-ODER-Funktion Aufbau einer Äquivalenz- bzw. Inklusiv-ODER-Funktion UND/ODER/NICHT-Gatter Digitaler Komparator Größer-Gleich-Kleiner-Vergleicher

15 20 Inhalt Halbaddierer Halbsubtrahierer Volladdierer Elektronische Weiche Digitaler Polumschalter Digitaler Drehschalter Codierer Dezimal- zu BCD-Codierer mit ODER-Gatter Dezimal- zu BCD-Codierer Dezimal-zu-Aiken-Codierer BCD-zu-Dezimal-Decoder Anzeigeeinheiten mit Decoder Segment-Anzeige ohne und mit 7-Segment-Decoder Pegel- und Signalauswertung mit 7-Segment-Anzeige Dezimal- zu-gray-codierer Schaltkreise in TTL-Technik BCD- zu-dezimal-decoder/anzeigentreiber (o.c., 30 V, 80 ma) BCD- zu-7-segment-decoder/anzeigentreiber (o.c., 30 V) Drei-Bit-Binärdecoder/Demultiplexer (3 zu 8) Zwei 2-Bit-Binärdecoder/Demultiplexer BCD-zu-Dezimal-Decoder/Anzeigentreiber Binärer 8- zu-3-prioritätscodierer Zwei 2-Bit-Binärdecoder/Demultiplexer Speicherschaltungen und spezielle Schaltfunktionen Bistabile Kippschaltungen bzw. Flipflops NAND- und NOR-Flipflop NAND- und NOR-Speicherflipflop D-Flipflop JK-Flipflop Master-Slave-Flipflop JK-Master-Slave-Flipflop D-Flipflop mit Preset und Clear Untersuchung und Anwendungen des TTL-Bausteins (Latch-Funktion) Untersuchung und Anwendungen des TTL-Bausteins (Latch-Funktion) Untersuchung und Anwendungen des TTL-Bausteins (Latch-Funktion) Untersuchung und Anwendungen des TTL-Bausteins (Latch-Funktion)

16 Inhalt Grundfunktionen der CMOS-Schaltungstechnik Kenndaten über die CMOS-Technik Invertierender CMOS-Buffer Nicht invertierender CMOS-Buffer Nicht invertierender und invertierender CMOS-Buffer CMOS-NAND-Gatter CMOS-NOR-Gatter Elektronische Schalter mit mechanischer Auslösung NOR- und NAND-Flipflops Sensorenschaltung mit CMOS-Bausteinen Digitaler Analogschalter Bilateraler Schalter (Analogschalter) Arbeitsweise von Analogschaltern Analoge Frequenzweiche Programmierbare Eingangsstufen Komplexe CMOS-Schaltkreise BCD-zu-Dezimal-Decoder zu-3-prioritätscodierer Bit-Volladdierer Sechsfach-Buffer/Logikpegel-Konverter CMOS-Zähler 4017 (Dekadenzähler/Teiler) CMOS-Zähler 4024 (7-stufiger Binärzähler) CMOS-Zähler 4040 (12-stufiger Binärzähler) CMOS-Zähler 4510 (programmierbarer BCD-Zähler) CMOS-Zähler 4516 (programmierbarer 4-Bit-Binärzähler) CMOS-Zähler 4518 (synchroner BCD-Zähler) CMOS-Zähler 4018 (Zähler/Teiler) CMOS-Zähler 4020 (14-stufiger Binärzähler/Teiler) CMOS-Zähler 4029 (voreinstellbarer Vor-/Rückwärtszähler) Schieberegister Schieberegister mit seriellem Ein- und Ausgang Bit-Schieberegister mit seriellem Ein- und Ausgang Schieberegister mit seriellem Eingang und parallelem. Ausgang Schieberegister mit parallelem Eingang und seriellem. Ausgang Schieberegister mit parallelem Ein- und Ausgang Schieberegister als Ringzähler nach dem Libaw-Craig-Code Stufen-Schieberegister 4014 mit Paralleleingang und. Serienausgang Statisches CMOS-Schieberegister Stufen-Schieberegister

17 22 Inhalt Universalschieberegister Vierphasen-Taktgenerator Praktische Schaltungstechnik mit TTL- und CMOS-Bausteinen Monostabile Kippschaltung oder Monoflop Monoflops mit NAND- und NOR-Gattern Einfache Monoflops mit NAND- und NOR-Gattern Integriertes Monoflop Integriertes retriggerbares Monoflop Monoflops für extrem kurze Verzögerungszeiten Verzögerungen von Impulsflanken durch ein Monoflop Impulsverzögerungen durch zwei Monoflops Sequentielle Laufzeitschaltung Rechteckgeneratoren Grundschaltungen eines Rechteckgenerators Rechteckgenerator mit Start-Stopp-Eingang Rechteckgenerator mit Monoflop Rechteckgenerator mit Schmitt-Trigger Rechteckgenerator mit simulierten CMOS-NICHT-Gattern Quarzstabilisierter Rechteckgenerator Frequenzteiler und Zähler Codes von Zählern Frequenzteiler 1: Frequenzteiler 1: Frequenzteiler 1: Frequenzteiler 1: Vor- und Rückwärtszähler Teiler mit negativ-flankengetriggerten JK-Flipflops Frequenzteiler 1: Frequenzteiler 1: Frequenzteiler 1: Frequenzteiler 1: Dezimalzähler 7490 und Modulo-100-Zähler mit zweistelliger Anzeige Modulo-60-Zähler mit zweistelliger Anzeige Modulo-24-Zähler mit zweistelliger Anzeige Modulo-12-Zähler mit zweistelliger Anzeige Schaltungstechnik mit DA- und AD-Wandler Vierstufiger Sinusgenerator Treppenstufengenerator Integrierte D/A-Wandler AD-Wandler nach dem Zählverfahren A/D-Wandler mit Nachlaufsteuerung

18 Inhalt Single-Slope-A/D-Wandler Spannungs-Frequenz-Wandler Mikrocontroller Einleitung Architektur des Speicheraufbau Oszillator- und Taktgeberschaltung Zeitliche Abläufe in der Zentraleinheit Aufbau und Betrieb der Ports E/A-Struktur Schreiben in einen Port Read-Modify-Write-Merkmale Zugriff auf externe Speicher Signal PSEN Signal ALE Zeitgeber/Zähler und zugehörige Register TMOD und TCON Serielle Schnittstelle Datenverkehr in Multiprozessorsystemen Baudraten (Übertragungsraten) Interrupts Einzelschrittbetrieb Rücksetzen Betriebsarten mit reduzierter Leistungsaufnahme EPROM-Version Anschlussbelegung Speicherorganisation und Adressierungsarten Boolescher Prozessor Funktionale Aufschlüsselung des Befehlsvorrats Datentransport Arithmetische Operationen Logische Operationen Programmverzweigung zu einem nicht unmittelbar. folgenden Speicherplatz Adressierungsarten Definition und Beschreibung der 51 grundlegenden Befehle Definitionen der Befehle des Mikrocontrollers Unbedingter Aufruf einer Subroutine innerhalb 2-Kbytes. im Programmspeicher (ACALL addr11) Addieren (ADD A,<Quellenbyte>) Addiere mit Übertrag (ADDC A,<Quellenbyte>) Unbedingter Sprung innerhalb 2-Kbytes im. Programmspeicher (AJMP Addr11)

19 24 Inhalt Verknüpfe Byte-Variable durch logisches UND. (ANL <Zielbyte>,<Quellenbyte>) Verknüpfe Bit durch logisches UND zum Übertragsbit. (ANL C,<Quellenbit>) Vergleiche und springe, wenn ungleich. (CJNE <Zielbyte>,<Quellenbyte>,rel) Lösche Akkumulator (CLR A) Lösche Bit (CLR bit) Komplementiere Akkumulator (CPL A) Komplementiere direktes bit (CPL bit) Dezimalkorrektur des Akkumulators bei Addition (DA A) Dekrementieren (DEC byte) Dividiere Akkumulator durch Register B (DIV AB) Dekrementiere und springe, falls ungleich null. (DJNZ <Byte>,<relative Adresse>) Inkrementieren (INC <Byte>) Inkrementiere Datenzeiger (INC DPTR) Springe, wenn direktes Bit gesetzt ist (JB bit,rel) Springe, wenn direktes Bit gesetzt ist und lösche das Bit. (JBC bit,rel) Springe, wenn Übertragsbit gesetzt ist (JC rel) Springe indirekt relativ zu DPTR Springe, wenn direktes Bit nicht gesetzt ist (JNB bit,rel) Springe, wenn Übertragsbit nicht gesetzt ist (JNC rel) Springe, wenn Akkumulator nicht null ist (JNZ rel) Springe, wenn Akkumulator null ist (JZ rel) Unbedingter Aufruf einer Subroutine innerhalb des. 64-Kbyte-Programmspeichers (LCALL addr16) Unbedingter Sprung innerhalb des. 64-Kbyte-Programmspeichers (LJMP addr16) Transportiere Byte-Variable (MOV <Zielbyte>,...<Quellenbyte>) Transportiere direktes Bit zum Übertragsbit oder. umgekehrt (MOV <Zielbit>,<Quellenbit>) Lade Datenzeiger mit einer 16-Bit-Konstante. (MOV DPTR,#data16) Transportiere Programmbyte (A,@A+<Basisregister>) Transportiere vom oder zum externen RAM. (MOVX <Zielbyte>,<Quellenbyte>) Multipliziere Akkumulator mit Register B (MUL AB) Keine Operation (NOP) Verknüpfe Byte-Variable durch logisches ODER. (ORL <Zielbyte>,<Quellenbyte>)