Grundlagen der Impulstechnik
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- Reiner Geiger
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1 Grundlagen der Impulstechnik Von Dr.-Ing. Gerhard-Helge Schildt o. Univ.-Professor an der Technischen Universität Wien " Mit 364 Bildern, 9 Tafeln und 34 Beispielen B. G. Teubner Stuttgart 1987
2 Inhalt 1 Bedeutung und Kenngrößen der Impulstechnik 1.1 Definition eines Impulses Impulsformen Impulskenngrößen Impuls Impulsfolge Elementare Impulsfunktionen Sprungfunktion Stoßfunktion Rampenfunktion Stoßantwort-, Sprungantwort- und Anstiegsantwortfunktion für lineare Übertragungssysteme 17 2 Impulsfunktionen im Zeit- und Frequenzbereich 2.1 Fourierentwicklung periodischer Impulsfunktionen Rechteckschwingung Sägezahnschwingung Pulsfolge Alternierende Pulsfolge Fourierentwicklung nichtperiodischer Impulsfunktionen Diracfunktion Sprungfunktion Rechteckimpuls si-impuls Gaußimpuls Endliche Anzahl von Impulsen Bestimmung der Frequenzfunktion durch Differentiation im Zeitbereich 57
3 VIII Inhalt 3 Impulsverformung durch lineare Übertragungsnetzwerke 3.1 Der Übertragungsfaktor Impulsverformung durch Systeme mit idealisierten Übertragungsfaktoren Idealer Tiefpaß Gaußscher Übertragungsfaktor Impulsverhalten passiver Netzwerke Übergang zur Laplacetransformation Verschiebungssatz Differentiation im Zeitbereich Laplacetransformierte elementarer Impulsfunktionen Bestimmung der Systemantwortfunktion Passive Netzwerke mit einem Energiespeicher \ Impulsverformung durch Tiefpaßglieder Impulsverformung durch Hochpaßglieder Passive Netzwerke mit komplementären Energiespeichern Impulsverformung am Schwingkreis Impulsverformung am Übertrager 4 Impulse auf Leitungen 4.1 Grundlagen der Impulsausbreitung auf Leitungen Leitungsgleichungen Allgemeine Lösung der Leitungsgleichungen Übertragungsfunktion der Leitung Impulseinspeisung in Leitungen Angepaßt abgeschlossene Leitungen Verzerrungsfreie Leitung Thomson-Leitung Dämpfungsfreie Leitung Laufzeitleitung Kettenleiter Übertragungsfunktion der Laufzeitkette Einheitsimpulsantwortfunktion Einheitssprungantwortfunktion Laufzeit Schaltungsanordnungen 4.3 Nicht-angepaßt abgeschlossene Leitungen Mehrfachreflexionen an linearen Leitungsabschlüssen Mehrfachreflexionen an nichtlinearen Leitungsabschlüssen. 164
4 Inhalt IX 5 Pulsmodulation 5.1 Abtasttechnik Abtastwert Periodische Folge von Abtastwerten Modulationsträgerfunktion Spektrum der Modulationsträgerfunktion Zeitfilter Abtast- und Haltekreis Abtastoszillographie Abtasttheorem Pulsmodulation Pulsamplitudenmodulation Pulsamplitudenmodulation 1. Art Pulsamplitudenmodulation 2. Art Modulation Demodulation Pulsdauermodulation Pulsdauermodulation 1. Art Pulsdauermodulation 2. Art Modulation Demodulation Pulsphasenmodulation Pulsphasenmodulation 1. Art Pulsphasenmodulation 2. Art Modulation Demodulation Pulscodemodulation Quantisierung Codierung Codierverfahren 6 Einfluß nichtlinearer Bauelemente 6.1 Dioden Halbleiterdiode Ersatzschaltung der Diode für das Schaltverhalten Einschaltvorgang Ausschaltvorgang Dynamische Umschaltkennlinie Schaltdioden für den Nanosekundenbereich Speicher-Schaltdiode Metall-Halbleiterdiode Tunneldiode 6.2 Bipolarer Transistor Schaltvorgänge Schaltprinzipien Schaltvorgang bei ohmscher Last Schaltvorgang bei kapazitiver Last Schaltvorgang bei induktiver Last
5 X Inhalt Schaltverhalten Ersatzschaltungen Einschaltvorgang Ausschaltvorgang Schaltzeiten Verbesserung des Schaltverhaltens 6.3 Feldeffekt-Transistor Betriebsbereiche Groß-Signal-Ersatzschaltung Ausgangskennlinienfeld Funktionen der Kennlinienabschnitte Schaltverhalten Inverter mit ohmscher und kapazitiver Last Inverter mit FET- und Kapazitätslast CMOS-Inverter 7 Schaltungen der Impulstechnik 7.1 Impulsverstärker Lineare Impulsverstärker Anforderungen RC-Verstärker in Emitterschaltung Mehrstufige RC-Verstärker Spannungsfolger Nichtlineare Impulsverstärker Anforderungen Regenerative Signalverstärkung 7.2 Begrenzer-, Klemm-, Komparator- und Torschaltungen Begrenzerschaltungen Wirkungsweise Schaltungen Anwendungen Klemmschaltungen Wirkungsweise Schaltungen Anwendungen Amplitudenkomparatoren Wirkungsweise Schaltungen Anwendungen Torschaltungen Wirkungsweise Schaltungen Anwendungen 7.3 Kippstufen Bistabile Kippstufen Wirkungsweise Schaltungen Monostabile Kippstufen Wirkungsweise Schaltungen
6 Inhalt Astabile Kippstufen Wirkungsweise Schaltungen Schwellwertschalter Wirkungsweise Schaltungen 7.4 Impulsgeneratoren Rechteckgeneratoren Rechteckgenerator mit zwei monostabilen Kippstufen Rechteckgenerator mit invertierenden Schwellwertschaltern Quarzoszillator in TTL-Technik Nadelimpulsgeneratoren Nadelimpulsgeneratoren mit Schwellwertschaltern Impulsgenerator mit Lawinentransistor Sägezahngeneratoren Miller-Integrator Bootstrap-Generator Treppenspannungsgeneratoren Analoges Verfahren mit Kapazitätsaufladung Addition von Rechteckspannungen Impulszählung und D-/A-Wandlung Programmierbarer Funktionsgenerator Impulszähler Asynchrone Zähler Wirkungsweise Asynchrone Zähldekade Zählfrequenz Synchrone Zähler Wirkungsweise Synchrone Zähldekade Zählfrequenz Ringzähler Wirkungsweise (1 aus 10)-Ringzähler Zählfrequenz XI Anhang Tafeln 409 Formelzeichen 426 Weiterführende Bücher und Literatur DIN-Normen (Auswahl) 432 Sachverzeichnis 434
Inhaltsverzeichnis.
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