Schaltungstechnik

1 Einführung
In der Einführung gilt es deutlich zu machen, wofür Kenntnisse der analogen
Schaltungstechnik benötigt werden und wie der Lehrstoff für die Erarbeitung der
Kenntnisse eingeteilt wird. Im Weiteren erfolgt eine kurze Wiederholung von
wichtigen Grundbegriffen aus den Grundlagen der Elektrotechnik.
1.1 Motivation für die analoge Schaltungstechnik
Die analoge Schaltungstechnik ist trotz der fortschreitenden Digitalisierung ein
wichtiger Bestandteil der Elektroniksystementwicklung. Die Physik und allgemein
die Natur gibt uns analoge Zustandsgrößen in Form von Temperatur, Kraft, Druck,
Feuchte, Dichte, Weg, Beschleunigung u.a. vor. Bei der Informationsübertragung
über eine Funkstrecke oder über eine längere leitungsgebundene Übertragungsstrecke
ist am Empfangsort das ankommende Signal sehr schwach und verrauscht.
Die analoge Schaltungstechnik hilft schwache verrauschte Signale aufzubereiten,
um sie dann der „digitalen Welt“ zuführen zu können. Ähnliches gilt für zumeist
schwache Sensorsignale. Zusammenfassend lässt sich feststellen: Kenntnisse der
analogen Schaltungstechnik sind u.a. notwendig für:
„Frontend“-Funktionen bei der Informationsübertragung – Aufbereitung des
Signals für den Transmitter (Sender), Regenerierung des Signals am Empfangsort
(Empfänger).
Synchronisation autonomer Systeme – z.B. Synchronisation zwischen Sender
und Empfänger, u.a. durch Phasenregelkreise (PLL: Phase Locked Loops).
Sensorelektronik – Aufbereitung von Sensorsignalen; Sensoren sind Messfühler
für physikalische Größen.
Leistungselektronik – Ansteuerung von Leistungsfunktionen; Leistungsfunktionen
sind u.a. Motoren, Stellglieder, Lautsprecher.
Entwurf neuer Schaltkreiszellen für die Integration von Schaltkreisen auf Silicium.
Störungsanalyse von Elektroniksystemen – Abblockmaßnahmen, Koppelmechanismen,
parasitäre Einflüsse, Einführung von I/O-Modellen für die Analyse
von Reflexions- und Übersprechstörungen.
In digitalen Systemen ist bei zunehmender Signalverarbeitungsgeschwindigkeit
ein analoges Grundverständnis und eine analoge Sicht für die Übertragungswege