Elektronik. Standardschaltungen. der Digital- und Analogtechnik FRANZIS

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1 Elektronik Standardschaltungen der Digital- und Analogtechnik FRANZIS

2 Inhalt 1 Grundsätzliche Betrachtungen Widerstände Kondensatoren Halbleiter Diode Zenerdiode LEDs Transistoren Integrierte Schaltungen Aufbau von Schaltungen 30 2 Integrierte digitale Schaltungen Binäres Zahlensystem Logische Gatter 31 3 Integrierte Schaltungen mit MOS-/CMOS-Technologie Betriebsbedingungen für CMOS Vorsichtsmaßnahmen im Umgang mit CMOS Ansteuerung von CMOS CMOS-Fehlersuche fach-NAND-Gate fach-NAND-Gate Inverter AND-Gate OR-Gate AND-OR-Gate v NOR-Gate 40

3 fach-NAND-Gate EXOR-Gate EXNOR-Gate Steuerbarer Rechteckoszillator Einfacher Rechteckoszillator Steuerbarer Blinker Erhöhte Ausgangsleistung Berührungsschalter Monostabiler Berührungsschalter fach-NOR-Gate Prellfreier Schalter Steuerbarer Tongenerator RS-Flip-Flop Erhöhte Ausgangsleistung LED-Blinker OR-Gate fach-AND-Gate AND-Gate-Puffer NAND-Gate NOR-Gate Input-NAND-Gate Input-AND-Gate AND-OR-Invert-Gate Steuerbares Gatter fach-EXOR-Gate Bit-Komparator Bit-Komparator Steuerbarer Inverter Binärer Volladdierer Phasendetektor Exclusive-NOR Exclusive-OR mit 8 Eingängen 55» Exclusive-OR mit 3 Eingängen Oszillator 10 MHz Rechteckgenerator fach-Inverter-Puffer Taktimpulsgenerator Phasenschieber-Oszillator Prellfreier Schalter 57

4 Inhalt Dreieck/Rechteck-Wellenform-Generator Rechteck-Generator Linearer 10-fach-Verstärker fach-Puffer nicht invertierend Signalverteiler Ausgangspuffer Logik-Tastkopf Ausgangspuffer für hohe Leistung CMOS-zu-CMOS-Interface V DD 1 > V DD CMOS-zu-TTL/LS-Interface V DD > V cc faches 4-Input-NAND-Gate x2-Input-NAND mit Enable l-aus-4-decoder BCD-Decoder für Dezimal BCD-Decoder für Dezimal BCD-Decoder für Dezimal faches 3-Input-NAND-Gate OR-Gate mit 6 Eingängen Trift OR-Gate mit 9 Eingängen Dezimal-zu-BCD-Konverter l-aus-4-decoder fach bilateraler Schalter Datenbusverbinder Datenselektor 1 aus Einfacher D/A-Wandler Programmierbarer Funktionsgenerator Verstärker mit programmierbarer Verstärkung xl-Bit-Static-RÄM2102L Adressierschaltung für 2102L Manuelle/Programmierbare Adressierung Single I/O-Port Kaskadierung von 2102L-RAMs x4-Bit-Static-RAM 2114L/ Adressansteuerung für 2114L Nibble-Dateneingabe fach-D-Flip-Flop l-aus-4-sequenzer * Teiler : 2 79

5 8 Inhalt ' Modulo-8-Zähler Bit-Seriell-IN/OUT, Parallel-OUT-Shift-Register fach-JK-Flip-Flop Teiler : Teiler: Teiler : Teiler : Bit-Seriell-IN/OUT, Parallel-OUT-Shift-Register fach-Latch Bit-Datenspeicher Treppenstufengenerator fach-One-Shot Positives One-Shot Impulsverzögerung Pulsierender Tongenerator : stufiger Binärzähler Bit-Binärzähler Treppenstufengenerator fach-BCD-Zähler Kaskadierter BCD-Zähler BCD-Tastaturcodierer Dekadischer Zähler/Teiler Zufallszahlgenerator Zähler bis N mit Halt Zähler bis N mit Wiederholung ZählerO BCD-Tastatur-Encoder Frequenzteiler stelliger BCD-Zähler stelliger Ereignis-Zähler Ansteuerung für 6-stelligen Frequenzzähler stelliger Zähler BCD-zu-Dezimal-Decoder O...9-Sekundenzähler Zähler bis N mit Wiederholung l-aus-8-decoder.* Zähler bis N mit Halt 97

6 Inhalt 3.25 BCD-zu-7-Segment-Latch/-Decoder/-'fteiber4511 o Steuerbarer Anzeigen-Blinker * Dezimalzähler stufiges Schieberegister Parallel-Seriell-Konverter " stufigeVerzögerungsleitung!?? Pseudo-Zufallsgenerator ' 3.27 Analog-Multiplexer l-aus-8-multiplexer ].[[][ " l-aus-8-datenwahlschalter (Demultiplexer)! Tonsequenzer Hz-Zeitbasis MM Hz-Zeitbasis Hz-Zeitbasis Hz-Zeitbasis Digitale Stoppuhr Rausch-Generator S2688 / MM5837N t n, Quelle für weißes Rauschen Quelle für rosa Rauschen /1-Zufallsgenerator \\ S i m u l a t i o n F e d e r t e p p i c h - T r o m m e l ( S n a r e ) ''.'.'* ['. [[[ [[[[[ [[[ ''[ " ^ 4 Integrierte Schaltungen mit TTL-/LS-Technologie l Einführung. 4.2 Betriebsbedingungen für TTL/LS 4.3 Zusammenschalten von TTL und LS TTL-/LS-Fehlersuche fach-NAND-Gate7400/74LS00 * Control-Gate ' " 1nn 1U Inverter ';[] U0 U AND-Gate U OR-Gate [.[[[[ AND-OR-Gate U NOR-Gate...[ U Input-NAND-Gate...[... U

7 EXCLUSIVE-OR-Gate EXCLUSIVE-NOR-Gate Halbaddierer D-Flip-Flop RS-Latch Gated RS-Latch LED-Blinker Tasten-Entprellung NAND mit 8 Eingängen HEX-DecoderfürdieZahl Anonymer Stimmenzähler fach-AND-Gate7408/74LS AND-Gate-Puffer NAND-Gate NOR-Gate NAND-Gate mit 4 Eingängen AND-Gate mit 4 Eingängen AND-OR-Invert-Gate Digitale Torschaltung fach-OR-Gate74LS AND-OR-Gate NOR-Gate NAND-Gate Datenselektor mit 2 Eingängen fach-NOR-Gate7402/74LS EXCLUSIVE-OR-Gate RS-Latch NOR-Gate mit 4 Eingängen AND-Gate OR-Gate Monostabile Kippstufe (Mono) fach-NAND-Gate mit 4 Eingängen 74LS HEX/BCD-Decoder Dezimal-zu-BCD-Codierer fach-NOR-Gate mit 3 Eingängen 74LS Gated RS-Latch Datenselektor mit 3 Eingängen ^ OR-Gate mit 3 Eingängen 127

8 NAND-Gate mit 8 Eingängen 74LS Bit-Decoder ''"' 12g Anonymer Abstimmdecoder Programmierbares NAND-Gate fach-AND-OR-Gate 74LS Latch mit Enable-Input AND-OR-Input " ^ ***** ***** ^ *" l-aus-2-datenselektorfür4-bit-worte fach-NAND-Schmitt-Trigger 74LS Steuerbarer Schwellen-Detektor Lichtimpuls-Empfänger Steuerbarer Oszillator Steuerbarer LED-Blinker fach-Inverter 7404 / 74LS Prellfreier Schalter Audio-Oszillator Universeller Expander l-aus-2-demultiplexer '' fach-Bustreiber mit Iri-State 74LS Tri-State-Ausgang für TTL l-aus-2-datenselektor für 1-Bit 13g l-aus-2-datenselektor für 2-Bit Bidirektionaler Datenbus fach-Bustreiber mit Tri-State 74LS Steuerbarer LED-Blinker Bidirektionaler Datenbus Steuerbarer Tongenerator Prellfreier Schalter x4-Bit-Komparator 74LS Bit-Komparator Binäres High-Low-Spiel f. ^. ^ BCD-zu-Dezimal-Decoder l-aus-10-decodierter Zähler Noten-Tongenerator BCD-zu-7-Segment-Decoder-Treiber7447/74LS Manuell schaltbare Anzeige O...9-Sekunden/Minuten-Timer., Display-Blinker 147

9 12 Inhalt 4.20 BCD-zu-7-Segment-Decoder-T^eiber 7448/74LS Display-Dimmer stelliger Zähler auf-8-Leitungsdecoder/-demultiplexer 74LS l-aus-8-demultiplexer bis-8-stufiger Sequenzer l-aus-16-decoder/-demultiplexer 74LS l-aus-16-demultiplexer Lauflicht Bit-l-aus-2-Datenselektor 74LS Erweiterung für 7-Segment-Display Bus-Selector Datensortierer l-aus-8-datenselektor/-multiplexer 74LS Programmierbares Gate Bit-Mustergenerator fach-Keyboard-Encoder fach monostabiler Multivibrator 74LS Grundschaltung eines monostabilen Multivibrators Impulsausfalldetektor Tonstufengenerator fach-D-Flip-Flop74LS Bit-Datenregister Phasendetektor Wellenform-Auffrischer Teiler: fach-JK-Flip-Flop74LS Teiler: Teiler: Teiler: fach-JK-Flip-Flop74LS Bit-Schieberegister mit Parallel-Ausgang Bit-Binärzähler (aufwärts) fach-Latch74LS Bit-Daten-Latch ^ Dezimaler Zähler 164

10 fach-D-Flip.Fl O p74ls Bit-Datenregister Modulo-8-Zähler Schieberegister Seriell/Parallel' [[[[ i'ji Dekadisch Teiler: Teilern Teiler: Teiler: Teiler: Teiler: Dekadist DekadischerZähler Bit-Latch Teiler: Teiler; Teiler : Teiler: Teiler: Teiler: Teiler: Teiler: Teiler: \ Bit-Zähler Bit-Vor W ärtszähler74ls I r ' PP t nspannun g s generator Bit-Zähler 0 7 er bis N mit Wiederholung"

11 Bit-Schieberegister74LS Bitmustergenerator Leuchtbalkengenerator Bit-Schieberegister 74LS Bit-Seriell-zu-Parallel-Konverter Pseudo-Zufallswellenform-Generator fach-Puffer74LS Bit-Datenbusverbindung Bit-Datenbusverbindung fach-Puffer74LS Bit-Datenbusverbindung Bit-Datenbusverbindung fach-D-Latch 74LS Tri-State-Register Datenbus-Register ' fach-D-Flip-Flop 74LS Getaktetes Tri-State-Register Bus-Register mit gemeinsamem In/Out fach-Bus-Transceiver 74LS Bus-Transceiver Lineare integrierte Schaltungen Spannungsregler 7805 (5 Volt), 7812 (12 Volt), 7815 (15 Volt) Volt-Netzteil für TTL-Schaltungen Spannungsregler Stromquelle Volt-Spannungsregler Festspannungsregler für -5 Volt Justierbare negative Spannungsquelle l, v-spannungsregler LM , V-Spannungsregler V-NiCd-Akkulader Programmierbare Spannungsquelle l, v-spannungsregler LM337T Einstellbarer negativer Spannungsregler Präzisions-LED-Strombegrenzer 197

12 V-Spannungsregler V-Spannungsregler V-Spannungsregler tnhaft Steuerbare Zenerdiode TL431 Nebenschluss-Regler 199 Einfacher Timer ' 200 Spannungsdetektor ' 200 1,5...5-V-Spannungsregler , V-Spannungsregler LM350T 1, V-Spannungsregler 202 Leistungsimpulsgenerator OP-Verstärker 741 Invertierender Verstärker 203 Nicht invertierender Verstärker ''' " 203 Impedanzwandler/Spannungsfolger 203 Komparator Integrator-Grundschaltung Differenzierer-Grundschaltung * Begrenzer-Verstärker Brücken-Verstärker Summier-Verstärker Differenz-Verstärker Lichtwellenempfänger Hz-Kerb-Filter Hochpass-Filter Tiefpass-Filter Bit-D/A-Wandler Lichtmesser Lichtmesser mit Balkenanzeige " Elektronische Glocke Lichtsensor mit akustischer Ausgabe fach-OP-Verstärker Spitzenwertdetektor DC-Pulse-Generator Funktionsgenerator * U

13 16 Inhalt fach-J-FET-OP-Verstärker LF353N Sample and Hold Spitzenwertdetektor Audio-Mixer OP-Verstärker mit programmierbarer Verstärkung fach-OP-Verstärker TL Mikrofonvorverstärker Verstärker für niedrige Quell-Impedanzen Infrarot-Sprachübertragung fach-OP-Verstärker LM Bandpass-Filter 1 khz Infrarotsender Impulsgenerator Interface-Schaltungen fach-OP-Verstärker LM3900N Astabiler Multivibrator Bistabiler Multivibrator (Flip-Flop) Funktionsgenerator lox-verstärker fach-Komparator LM Nicht invertierender Komparator Invertierender Komparator Nicht invertierender Komparator mit Hysterese Invertierender Komparator mit Hysterese TTL-Treiber CMOS-Treiber Komparator mit Tri-State-Ausgang LED-Leuchtband-Anzeige Fensterkomparator Rechteckgenerator Programmierbarer Lichtmesser LED-Blinker/Oszillator LM LED-Blinker Leistungsblinker Infrarotsender Lichtgesteuerter Ton-Oszillator Glühlampen-Blinker Singschwan : Chirper 231

14 tntmtt Solarbetriebener Oszillator Mini-Orgel TTL-gesteuerter LM Leuchtzeilendisplay-Treiber LM3914N PunkWBalkenanzeige Anzeige mit 20 Elementen Blinkende Balkenanzeige Mini-Oszilloskop LM3914N als Controller Leuchtzeilendisplay-Treiber LM3915N O dB-Punkt-/Leuchtbandanzeige LED-VU-Meter-ModulNSM VU-Leuchtbandanzeige Vorwärts-/Rückwärts-Blinker LCD-UhrenmodulPCIM Uhr mit Weckalarm Uhr mit Radiowecker Zeitgesteuertes Relais Zeitgeber Innenschaltung Prellfreier Schalter Monostabiler-Zeitgeber Timer mit Relais Spielzeug-Orgel LED-Sender Impulsgenerator für TTL und CMOS Impulsausfall-Detektor Zeitverzögerung extra lang Berührungsempfindlicher Schalter Licht-Alarm Dunkel-Detektor, Spannungsquelle für Glimmlampe Frequenzteiler Dreiecksgenerator Tonimpulsgenerator fach-Zeitgeber Intervall-Zeitgeber fach-Tongenerator 252

15 lö /556-Thyristor-Ausgang Klang-Synthesizer Stufen-Zeitgeber Programmierbarer 4-fach-Tongenerator fach-Zeitgeber Timer-Grundschaltung Monostabiler Programmierbarer Sequenzer/Ablaufsteuerung Impulsgenerator einstellbar Einfacher Oszillator Festes Impulsverhältnis Langzeit-Zeitgeber Zeitgeber Analog-Frequenzmesser Lichtprüfer für Blinde Vorgangsüberwachung Phase Locked Loop (PLL) Pulsfrequenzmodulierter Infrarot-Sender Infrarot-Empfänger Phase Locked Loop (PLL) Lautsprecherverstärker Zwitscher-Sequenzer Abstimmbarer Oszillator Sirene Klangeffekt-Generator Frequenz-Synthesizer Lock-Anzeige Tonimpuls-Generator Ton-Decoder Tondetekor-Grundschaltung Infrarot-Fernbedienungssystem Frequenz-Oszillator 268» Phasen-Oszillator Ausgang des 567 einfrieren { Schmalbandfrequenz-Detektor Telefonwahlton-Decoder Tasten-Telefontongeber CEX Tragbarer Telefonwahlton-Generator, Funk-Fernbedienung 273

16 Inhalt Spannung/Frequenz-Umsetzer Grundschaltung V/f-Konverter FSK-Binärdaten-Sender Übertragungssystem für analoge Spannungen Tonfrequenzmesser Spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) Funktionsgenerator FSK-Generator Zwei-Ton-Wobbler Analog-zu-Digital-Wandler (AD) TL Bit-Analog-zu-Digital-Wandler Pulsbreitenmodulator Bit-Digital / Analog-Wandler DAC Spannungsversorgung für den 8-Bit DAC Stufen-Sägezahngenerator DAC-801-Tongenerator Temperatursensor und justierbare Stromquelle LM Thermometer - Grundschaltungen Stromquelle Referenzspannungsquelle LED-Stromversorgung Sägezahngenerator Lichtmesser mW-VerstärkerLM Verstärker mit v = Verstärker mit v = Verstärker mit Bass-Anhebung Tonalarm Verstärker mit hohem Gain Watt-Verstärker LM383/TDA Watt-Verstärker Watt-Brückenverstärker Dual-2-Watt-Verstärker LM1877 / LM Stereo-Verstärker Watt-Brücken-Verstärker Durchsage-Verstärker 292

17 20 Inhalt 5.36 Komplexer Sound-Generator SN76477N Schlagzeugsynthesizer Rauschgenerator Universeller Generator mit auf-/abschwellendem Ton Komplexer Sound-Generator SN76488N Fliegerbombe mit Explosion Verbesserte Dampfmaschine mit Pfeife Ultimative Sirene Rhythmus-Generator MM Rhythmus-Box Dual-Analog-Verzögerungsleitung SAD Serieller Betrieb Ausgangssummierer SAD1024-In/Out-Beschaltung Justierbarer Flanger oder Phaser Oktavton-Generator S Justierbarer Oktav-Frequenz-Synthesizer Spezialeffekte Optokoppler TIL111/TIL Testschaltung fürtillll /TIL Tastatur-Interface Stoppuhr mittels Taschenrechner Optokoppler MOC3010 / SCS11C DC- und AC-Optoschalter Computer Output Ports Linear-Optokoppler MOC Isolierte Analog-Datenverbindung Thyristor-Ansteuerung TTL-Interface AC-Signal-Isolator 309,