Organisation
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Electronic Explorer
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Vertrieb: Trenz Electronic, Hersteller: Digilent
Das Bild zeigt ein typisches elektronisches System. Es enthält analoge und digitale Schaltkreise.
Der Electronic Explorer ist ein komplettes Labor, das im Praktikum verwendet wird.
Es sind Signalgeneratoren, Spannungsquellen, ein Oszilloskop und digitale Kanäle realisiert.
Auf der Vorderseite kann man Schaltungen stecken, betreiben und messen. Auf der Rückseite sieht man integrierte Schaltkreise, Widerstände, Kapazitäten und Spulen.
Die Steuerung erfolgt mit Hilfe der Software "Waveforms" über die USB-Schnittstelle von einem PC.
Das Board wird auch in der Vorlesung benutzt, um Schaltungen zu demonstrieren.
Auch dieses System hat mechanische Komponenten. Im praktischen Betrieb stellt man fest, dass der USB Anschluss mechanisch nicht stabil ist und sich häufig von der Platine löst, da der Kontakt sehr klein ist, die Hebelwirkung eines Steckers aber sehr gross sein kann.
Moderne Systeme haben immer eine elektrische und mechanische Komponente und benötigen Software Sie zu betreiben und müssen wirtschaftlich konkurrenzfähig sein.
Auf der Vorderseite kann man Schaltungen stecken, betreiben und messen. Auf der Rückseite sieht man integrierte Schaltkreise, Widerstände, Kapazitäten und Spulen.
Die Steuerung erfolgt mit Hilfe der Software "Waveforms" über die USB-Schnittstelle von einem PC.
Das Board wird auch in der Vorlesung benutzt, um Schaltungen zu demonstrieren.
Auch dieses System hat mechanische Komponenten. Im praktischen Betrieb stellt man fest, dass der USB Anschluss mechanisch nicht stabil ist und sich häufig von der Platine löst, da der Kontakt sehr klein ist, die Hebelwirkung eines Steckers aber sehr gross sein kann.
Moderne Systeme haben immer eine elektrische und mechanische Komponente und benötigen Software Sie zu betreiben und müssen wirtschaftlich konkurrenzfähig sein.
Electronic Explorer im Labor T219b (T315)
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Mechatronik und Elektrotechnik
- Gekoppelte Motoren
- Die elektrische Verbindung ermöglicht eine beliebige Positionierung der Motoren und eine Signalmodifikation (Geschwindigkeit, Richtung).
Gezeigt sind zwei LEGO-Motoren die mit einem Kabel direkt verbunden sind.
Der eine Motor wirkt bei Drehung an dem Balken als Generator und versorgt den zweiten Motor mit Energie.
Die Kopplung der Motoren ist durch das flexible Kabel einfacher als eine Verbindung mit einer Welle oder durch Zahnräder. Dies zeigt, wie Elektronik Mechanik sehr gut ersetzen bzw. ergänzen kann. Dies ist ein typisches mechatronisches System.
Die Kopplung der Motoren ist durch das flexible Kabel einfacher als eine Verbindung mit einer Welle oder durch Zahnräder. Dies zeigt, wie Elektronik Mechanik sehr gut ersetzen bzw. ergänzen kann. Dies ist ein typisches mechatronisches System.
Elektronik
Das Bild zeigt ein elektronisches System mit Spannungsversorgung (gelb).
Umgebungssignale werden mit einem Sensor oder Generator in elektrische analoge Signale gewandelt.
Diese elektrischen analogen Signale werden verstärkt (Amplifier) und gefiltert,
bevor ein Analog-Digital-Wandler diese Signale digitalisiert.
Digitale Elektronik in Form eines Mikroprozessors, Mikrocontrollers oder eines field programmable gate arrays (FPGS)
verarbeitet die Signale und generiert bei Bedarf digitale elektrische Ausgangssignale, die mit Hilfe eines
Digital-Analog-Wandlers, einem Filter und einem Verstärker an einen Aktor gegeben werden.
Der Aktor kann dann Signale (Licht, Kraft, Schall) in die Umwelt abgeben.
Elektronik 3 befasst sich mit Analogelektronik, den gelb und blau umrandeten Blöcken.
Der Aktor kann dann Signale (Licht, Kraft, Schall) in die Umwelt abgeben.
Elektronik 3 befasst sich mit Analogelektronik, den gelb und blau umrandeten Blöcken.
Elektronik
| Generator | Bauelemente | Aktor | |
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R, L, C, Transformator, Motor Diode, Transistor Batterien, Akku Schaltungen Operationsverstärker, AD, DA Wandler AC-DC, DC-DC Wandler NAND Gatter, Addierer, Speicher Mikroprozessor, Mikrocontroller  |
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| Quelle | Systeme | Senke |
Schaltungsentwurf
 Integrierter Schaltkreis  Schaltplan |
Übertragungsfunktion \( \underline{V}_{u3} = \frac{\underline{u}_{a}}{\underline{u}_{e}} = - \frac{R_C}{\frac{1}{g_m} + \frac{1}{\frac{1}{R_E} + j \omega C}} \) |
 Breadboard  Platine (printed circuit board) |
Beim Schaltungsentwurf soll ein Verhalten, das z.B. durch eine Gleichung beschrieben wird
mit diskreten oder integrierten Schaltkreisen auf eine Platine in einem Gehäuse realisiert werden.
Eine typische Übertragungsfunktion, die ein elektrisches Verhalten beschreibt, ist in der Mitte abgebildet.
Man kann diese Übertragungsfunktion mit integrierten Schaltungen (links oben) oder einer Transistorschaltungen (rechts unten) realisieren. Dazu erstellt man einen geeigneten Schaltplan (links unten) und verifiziert die Funktionsweise mit einer Simulation oder mit einem Steckbrettaufbau (rechts oben).
Eine typische Übertragungsfunktion, die ein elektrisches Verhalten beschreibt, ist in der Mitte abgebildet.
Man kann diese Übertragungsfunktion mit integrierten Schaltungen (links oben) oder einer Transistorschaltungen (rechts unten) realisieren. Dazu erstellt man einen geeigneten Schaltplan (links unten) und verifiziert die Funktionsweise mit einer Simulation oder mit einem Steckbrettaufbau (rechts oben).
Schaltungsentwurf
Model
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Simulation
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Measurement
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Literatur
Elektronische Schaltungstechnik:
Halbleiterschaltungstechnik
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Literatur
Microelectronic Circuit Design
Foundations of Analog and Digital
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Internet Resourcen
Principles of Electronic Devices
Lernmethoden
Attributed to William Glasser