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Elektronik-Fibel

Die Elektronik-Fibel, das Elektronik-Buch

Käufer der Elektronik-Fibel Kundenmeinung:
Die Elektronik-Fibel ist einfach nur genial. Einfach und verständlich, nach so einem Buch habe ich schon lange gesucht. Es ist einfach alles drin was man so als Azubi braucht. Danke für dieses schöne Werk.

Elektronik-Fibel
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Elektronik-Fibel
Elektronik-Fibel
Timer 555
Timer 555
Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker
Operationsverstärker
Computertechnik-Fibel
Computertechnik-Fibel
Netzwerktechnik-Fibel
Netzwerktechnik-Fibel
Kommunikationstechnik-Fibel
Kommunikationstechnik-Fibel

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Was ist hier zur Zeit besonders gefragt?

Neues im Elektronik-Kompendium

Update: Raspberry Pi

Erweiterung um das B+-Modell mit seinen Vorzügen und Verbesserungen gegenüber dem B-Modell.

 

Das RS-Flipflop und die elegante Entstörung

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http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/bilder/rsff1_t1.gif

Digitale Schaltungen sind anfällig auf Störungen. Besonders auf steilflankige Rechteckspannungen. Die Ursache kann das Ein- und Ausschalten eines (teil-)induktiven Verbrauchers (Relais, Motor, Ventil) sein. Die Einkopplungen erfolgen oft durch parasitäre niedrige Kapazitäten. Diese bilden mit den Widerständen in den Schaltkreisen passive Hochpassfilter. Aus der CR-Signaldifferenzierung entstehen extrem kurzzeitige Impulse. Diese Nadelimpulse stören die Zustände von Flipflops, Register und andere sequentiellen Schaltkreise. Die Auswirkungen solcher Störungen können je nach Anwendung dramatisch sein.

Ein kurzer Überblick zeigt die üblichen Entstörmassnahmen in einer digitalen Einheit. Gleich danach geht es zum Hauptthema, dem RS-Flipflop (RS-FF), bei dem eine besonders wirksame und sichere Entstörung dann möglich ist, wenn das RS-FF quasidiskret mit NAND- oder NOR-Gattern realisiert ist. Mit einer gewissen Einschränkung in der Anwendung, eignet ein solch entstörtes RS-FF zusätzlich in der Funktion als Auto-Reset. Dies ist ein Reset, der bei der Einschaltung der Betriebsspannung erzeugt wird. Der nächste Schritt geht zur richtigen Auto-Reset-Funktion mit einem zusätzlichen NAND- oder NOR-Gatter oder alternativ mit einer kleinen Transistorschaltung. Dies eignet sich dann, wenn kein freies NAND- oder NOR-Gatter zur Verfügung steht.

Ein ganz spezielles (exotisches) RS-FF kommt in einem Elektronik-Minikurs zum Einsatz, bei dem ein Präzisions-Schmitt-Trigger das Hauptthema ist. Dieses RS-FF arbeitet mit einem Opamp oder Komparator. Man kann es ebenso gut entstören und es taugt auch für
einfache Anwendungen, z.B. in Verbindung mit einem Relais. Eine solche Anwendung wird hier vorgestellt.

WICHTIG: Im Nebeneffekt lernt man hier, dass das Schaltschema eines IC im Datenblatt sehr nützlich sein kann, um zu erkennen, ob etwas auch wirklich so funktioniert, wie es an anderer Stelle im Datenblatt beschrieben ist. Wir lernen hier, dass die Aussage, der LM324- und LM358-Opamp arbeitet bis hinunter auf 0 VDC (Singlesupply-Mode), mit Vorsicht zu "geniessen" ist.

 

Digitale Schlüssel (Verschlüsselung)

Digitale Schlüssel sind zufällige Zeichenketten, die zusammen mit einem Algorithmus Daten im Klartext in einen Geheimtext umwandeln. Man spricht hierbei auch von Verschlüsseln. Wobei das Verschlüsselungsverfahren dafür sorgt, dass derjenige, der den Schlüssel hat aus dem Geheimtext wieder den Klartext bekommen kann. Der digitale Schlüssel ist also ein geheimer Wert, der idealerweise nur derjenige weiß, der die Daten Ver- und Entschlüsseln darf.

 

Erstinbetriebnahme eines Raspberry Pi

Dieser Kurs-Teil beschreibt die Erstinbetriebnahme eins Raspberry Pi mit und ohne Tastatur und Bildschirm.

 

2. Auflage von Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker



Seite Mitte August gibt es die 2. Auflage des Buches "Elektronik-Workshop: Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker". Dazu hat Thomas Schaerer seine Sammlung von Minikursen rund um Operationsverstärker vollständig überarbeitet und erweitert.

Dieses Buch ist nicht einfach nur ein Buch, sondern ein Elektronik-Workshop. Denn es gibt was zu tun. Dieser Elektronik-Workshop ist eine Sammlung von Minikursen zum Thema Operationsverstärker und Instrumentationsverstärker, die auf der Webseite von Elektronik-Kompendium.de von Thomas Schaerer veröffentlicht sind.

In praxisbezogenen Minikursen wird der Vielseitigkeit des Operationsverstärkers Ausdruck verliehen. Mit einer Einführung in das Thema Operationsverstärker und zusätzlich vertiefenden und erweiterten Erklärungsansätzen.

Die neue 2. Auflage dieses Buches ist bis zum 30.9.2014 zum Einführungspreis von nur 19,90 Euro erhältlich.

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NEU: Der analoge Schalter III (mit bipolaren Transistoren)

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Der JFET BF245A(B,C) gibt es nicht mehr! Da ich für viele Projekte - auch für die Elektronik-Minikurse - stets die A-Version (BF245A) benötige, evaluierte ich nach einem Ersatz. Ich fand zwei JFETs, den J113 und den PN4393 von Fairchild. Beide Typen sind in den Parametern für Schaltanwendungen ausreichend identisch zum BF245A. Der J113 ist jedoch leichter erhältlich und er ist sehr preiswert. Allerdings gibt es mit einer gewissen Einschränkung der AC-Signalspannung auch die Möglichkeit bipolare Transistoren (BJT) einzusetzen. Der Limit bestimmt die Emitter-Basis-Sperrspannung, die stets sehr niedrig ist. Entsprechend den Datenblättern ist dieser Wert oft mit 5 V angegeben. Dies bedeutet, dass eine AC-Signalspannung bis zu maximal 10 Vpp (3.5 Vrms bei Sinus) geschaltet werden kann.

Das Titelbild mit den drei Teilbildern 1 bis 3. Teilbild 1 zeigt die Prinzipschaltbilder zum Schalten analoger Spannungen, in der Regel eine niederfrequente AC-Signalspannung. Links die übliche Methode mit einem JFET und rechts im Austausch mit dem BJT. Teilbild 2 zeigt worauf es ankommt. Links sieht man, dass die negative Spannung von Ue nach Ua nicht übertragen wird. Warum, ist im Minikurs-Text exakt beschrieben und genau so, warum es im Schaltbild rechts mit der negativen Basisvorspannung funktioniert. In Teilbild 3 wird erklärt, dass in der praktischen Anwendung eines Synchrongleichrichters anstelle eines JFET ein BJT gleich gut funktioniert. Natürlich unter den soeben angedeuteten Beschränkung der Eingangsspannung Ue.

Die Schaltbilder in den Teilbildern 1 und 2 arbeiten mit einer symmetrischen Betriebsspannung (Dual-Supply) mit ±Ub und die Synchrongleichrichter in Teilbild 3 mit einer einfachen Speisung (Single-Supply) mit +Ub. Deshalb benötigt es eine Arbeits-, bzw. Referenzspannung Ux. Und warum diese etwas weniger sein muss als +Ub/2 ist ebenfalls im vorliegenden Minikurs ausführlich beschrieben.

Gruss Euer
ELKO-Thomas

 

m.2 (NGFF)

Die m.2-Schnittstelle wird sowohl für PCIe-SSDs als auch für SATA-6G-SSDs als Massenspeicherschnittstelle verwendet.
Die m.2-Schnittstelle ist eine Slot-artige Steckverbindung, die für streifenförmige SSDs gedacht ist. Davor war es üblich SSDs in Form von PCIe-Mini-Cards in PCs und PCIe-SSDs mit mSATA in Notebooks als Massenspeicher zu verwenden. Der m.2-Steckverbinder löst den bisherigen mSATA-Anschluss ab.

 

SSD-Schnittstellen

SSD-Schnittstellen sind Steckverbindungen, um SSDs mit dem Motherboard zu verbinden. Für herkömmliche Festplatten war die SATA-Schnittstelle lange Zeit maßgeblich. Mit der Einführung von SSDs und deren Geschwindigkeitssteigerung konnte die Weiterentwicklung der SATA-Schnittstelle nicht mithalten. Sie war zu langsam und der weiteren Geschwindigkeitssteigerung physikalische Grenzen gesetzt. Deshalb gibt es jetzt SATA Express und m.2.

 

PCRAM - Phase Change RAM

PCRAM beruht auf dem thermisch gesteuerten Wechsel (Phase Change) zwischen einem kristallinen und amorphen Zustand eines Materials. Die Widerstände zwischen dem amorphen und kristallinen Zustand unterscheiden sich voneinander und lassen sich für unterschiedliche Speicherzustände nutzen.

 

Update: Flash-Speicher

Berücksichtigung neuer Erkenntnisse zur Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von Flash-Speicher: Generell kann man davon ausgehen, dass SSDs im alltäglichen Desktop-Betrieb länger halten, als von den Herstellern angegeben. 3.000 bis 100.000 Speicher- bzw. Löschzyklen sind für die meisten Anwendungen vollkommen ausreichend. Vor allem wenn mit Wear-Leveling alle Speicherzellen gleichmäßig belastet und so die Lebensdauer verlängert wird.