Schaltungsentwurf und -dimensionierung

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Allgemeines

In diesem Bereich finden Sie Hinweise zum Schaltungsentwurf und zur Schaltungsdimensionierung. Im Unterricht werden oft fertige Schaltungen vorgestellt, der Entwurf und die Dimensionierung werden mitunter nicht ausführlich genug besprochen. Diese kleine Sammlung soll Abhilfe schaffen.

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Anleitungen mit Übungsbeispielen

Parallelschaltung von E12 - Widerständen
Es wird Ihnen in der Praxis öfters der Fall begegnen, dass Sie für eine Schaltung einen Widerstand mit einem unüblichen Wert benötigen, aber nur E12 - Widerstände zur Verfügung haben. Dieses Problem wird meist mit Parallelschaltung von Widerständen gelöst. Wie finden Sie die richtigen Widerstandswerte?
e12parallel.pdf - 17k

Einstellbarer Spannungsteiler mit Potentiometer
Eine in der Praxis sehr häufig vorkommende Aufgabenstellung ist es, einen Spannungsteiler zu entwerfen, dessen Teilungsverhältnis in einem kleinen Bereich rund um einen Sollwert einstellbar ist. Ein typischer Fall ist die Justierung von Messgeräten, Verstärkern usw., wo durch Einstellen eines Trimmpotentiometers die Toleranzen anderer Bauteile kompensiert werden. Das Beispiel Parallelschaltung von E12 - Widerständen sollte vor diesem Beispiel durchgearbeitet werden.
potteiler.pdf - 18k

Einstellbarer Spannungsteiler mit Potentiometer und Z-Dioden - Stabilisierung
Problemstellung und Schaltung: Die Eingangsspannung UE soll mit einer Z-Diode stabilisiert werden und die Spannung an der Z-Diode mit einem Spannungsteiler mit Potentiometer heruntergeteilt werden. Das Beispiel Einstellbarer Spannungsteiler mit Potentiometer sollte vor diesem Beispiel durchgearbeitet werden.
zpotteiler.pdf - 18k

Spannungsstabilisierung mit IC LM317
NEW Aus der Eingangsspannung soll mit dem IC LM317 eine stabilisierte Ausgangsspannung erzeugt werden. Die Ausgangsspannung soll mit einem Potentiometer zwischen ihrem kleinstmöglichen Wert und einem vorgegebenen Maximalwert einstellbar sein. Das Beispiel Parallelschaltung von E12 - Widerständen sollte vor diesem Beispiel durchgearbeitet werden. Ein Datenblatt finden Sie unter Downloads.
stabivar.pdf - 22k

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Übungsbeispiele

In Arbeit . . .

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SMÜ - Flohmarkt

Gebrauchte SMÜs, gut erhalten, fast noch wie neu, und besonders günstig (wenn man sie als Übungsbeispiele verwendet)! Greifen Sie zu! Ein echtes Schnäppchen!

mPsV: Gruppe A + Gruppe B + Lösungen
Spannungsstabilisierung mit IC LM317 mit einstellbarer Ausgangsspannung und eingeschränktem Einstellbereich; Rampengenerator mit Reset
MPmsV3hta2a_0405.pdf - 16k + MPmsV3hta2b_0405.pdf - 16k + MPmsV3hta2l_0405.pdf - 7k

SMÜ: Gruppe A + Gruppe B + Lösungen
Ein Dreieck - Rechteck - Generator ist zu dimensionieren. Gegeben sind die U-t-Diagramme der gewünschten Ausgangsspannungen.
smu4hta3a_0607.pdf - 7k + smu4hta3b_0607.pdf - 7k + smu4hta3l_0607.pdf - 7k

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Merkblätter

Drahttabelle
Die Drahttabelle gibt für Kupfer, Nickelin und Cekas die Belastbarkeit, die Durchschmelzbelastung, den Widerstand in Ohm pro Meter und die Anzahl der Meter pro Kilogramm in Abhängigkeit von Durchmesser und Querschnitt an.
drahttabelle.pdf - 4k

Übergang zwischen verschiedenen Logikfamilien
Maximale Anzahl der Eingänge? Pull-Up-Widerstand nötig?
driving_capabilities.pdf - 3k

TTL Gatter
Schaltung und Übertragungskennlinie von TTL und LSTTL - NAND Gattern
ttl_gatter.pdf - 11k

ECL Gatter
Schaltung Übertragungskennlinie eines ECL - Gatters mit OR und NOR - Verknüpfung
ecl_gatter.pdf - 7k

Where did 50 Ohms come from?
Wie kam es, dass Coaxkabeln in vielen Fällen einen Wellenwiderstand von 50 Ohm besitzen?
50_Ohm.jpg - 588k

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Links

... in Arbeit ...

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Downloads

LM117/LM317A/LM317 3-Terminal Adjustable Regulator
The LM117 series of adjustable 3-terminal positive voltage regulators is capable of supplying in excess of 1.5A over a 1.2V to 37V output range. They are exceptionally easy to use and require only two external resistors to set the output voltage. Further, both line and load regulation are better than standard fixed regulators. Also, the LM117 is packaged in standard transistor packages which are easily mounted and handled. For applications requiring greater output current, see LM150 series (3A) and LM138 series (5A) data sheets. For the negative complement, see LM137 series data sheet.
http://www.national.com/dt/LM317MDT_Qualification_Package.pdf - 803k

LTSpice/SwitcherCAD III - Simulator für Analogschaltungen
SwitcherCAD™ III is a high performance Spice III simulator, schematic capture and waveform viewer with enhancements and models for easing the simulation of switching regulators.
Download: http://ltspice.linear.com/software/swcadiii.exe
http://www.linear.com/company/software.jsp

5Spice - Simulator für Analogschaltungen
5Spice is a new graphical user interface that wraps around a traditional Spice simulation engine, presenting a single application to the user. It offers easy to use analog circuit simulation for the typical circuit designer.
5Spice is copyrighted software but may be used non-commercially without charge and the install program may be freely distributed.
Download: http://www.5spice.com/download.htm
http://www.5spice.com/

FreePCB - Freier grafischer Layout Editor
FreePCB is a free, open-source printed circuit board layout editor for Microsoft Windows, released under the GNU General Public License. It was designed to be easy to learn and easy to use, yet capable of professional-quality work. It does not have an autorouter (yet).
http://www.freepcb.com/

Einfach Anzuwendender Grafischer Layout Editor (EAGLE) - Freeware-Version
Die EAGLE Light Edition darf kostenlos benutzt werden, hat jedoch folgende Einschränkungen: Platinenfläche maximal 100 mm x 80 mm, maximal zwei Signal-Lagen (Top und Bottom), der Schaltplan-Editor kann nur eine einzige Seite erzeugen. Abgesehen von diesen drei Einschränkungen kann man mit der EAGLE Light Edition alles machen, was man auch mit der Professional Edition tun kann.
http://www.cadsoft.de/freeware.htm