Elektronik für Informatiker

Eine Einführung in Analoge und Digitale Systeme für Informatiker mit Elektronikgrundlagen und Signalverarbeitung

Prof. Dr. Stefan Bosse

Universität Koblenz - Praktische Informatik

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Stefan Bosse - ADS - Modul X Experimentierplattformen ::

Experimentierplattformen

Drei Ebenen von "Analogrechnern":

  1. Transistiorebene
  2. Operationsverstärkerebene
  3. Funktionsebene ("Der Analogrechner")
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Stefan Bosse - ADS - Modul X Experimentierplattformen :: Transistorebene

Transistorebene

  • Unstrukturiert mit einem Steckbrett
  • Es gibt vorverlegte Verbindungen auf dem Steckbrett und Drahtbrücken / Kabel

OpAmp Schaltung Steckbrett

Zugehöriger Schaltplan

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Stefan Bosse - ADS - Modul X Experimentierplattformen :: Transistorebene

Transistorebene

Eine bekannte einfache Transistorschaltung als Approximation eines Operationsverstärkers.

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Stefan Bosse - ADS - Modul X Experimentierplattformen :: Transistorebene

Transistorebene

Aufbau mit Steckbrett. (Links) Spannungsversorgung mit einem DC/DC Wandler, der aus 5VEingang ± 12V Ausgang liefert (Rechts) Ein digitales Spannungsmessgerät

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Stefan Bosse - ADS - Modul X Experimentierplattformen :: Transistorebene

Transistorebene

Aufbau mit Steckbrett. (Links) Spannungsversorgung mit einem DC/DC Wandler, der aus 5VEingang ± 12V Ausgang liefert (Rechts) Ein digitales Spannungsmessgerät (Oben, Mitte) Fotodiode

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Stefan Bosse - ADS - Modul X Experimentierplattformen :: Transistorebene

Transistorebene

Duale Spannungsversorgung aus 5V mit DC/DC Spannungswandler und Digitalvoltmeter. Das Voltmeter hat als Bezugspunkt -12V! Differentbildung zwischen einem Eingang und 0V liefert korrigierten Wert.

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Stefan Bosse - ADS - Modul X Experimentierplattformen :: Transistorebene

Transistorebene

Ein einfaches Experiment: Beschalte den OpAmp3 als invertierender Verstärker mit G=10. Erzeuge mit dem Potentiometer eine Spannung von [-1 V,+1V] und messe die Eingangs- und Ausgangsspannung mit dem digitalen Voltmeter.

(Links) Invertierender Verstärker mit einstellbarer Gleichspannung am Eingang (Rechts) Fotodiodenstromverstärker

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Stefan Bosse - ADS - Modul X Experimentierplattformen :: Operationsverstärkerebene

Operationsverstärkerebene

Struturiertes Experimentierlabor für Operationsverstärkerschaltungen (hier 4 × 2 OpAmps) mit Anordnung der Steckfelder nach den Funktionsblöcken einer OpAmp Schaltung, d.h.Rückkopplungsblöcke, Eingangsböcke, Terminalblocke, Ausgnagsblöcke. Weiterhin umfangreiche ADDA Schnittstellen.

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Stefan Bosse - ADS - Modul X Experimentierplattformen :: Analogrechnerebene

Analogrechnerebene

THE ANALOG THING (see [Fischer 2022, p. 8])

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