Basiswissen der Elektro-, Digital- und Informationstechnik: für Informatiker, Elektrotechniker und Maschinenbauer ; mit 16 Tabellen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg
2006
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Studium Technik
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Auch als Internetausgabe |
| Beschreibung: | XV, 435 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 3528039795 9783528039790 |
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| adam_text | HERBERT SCHNEIDER-OBERMANN BASISWISSEN DER ELEKTRO-, DIGITAL- UND
INFORMATIONSTECHNIK FUER INFORMATIKER, ELEKTROTECHNIKER UND
MASCHINENBAUER HERAUSGEGEBEN VON OTTO MILDENBERGER MIT 104 ABBILDUNGEN
UND 16 TABELLEN STUDIUM TECHNIK VIEWEG INHALTSVERZEICHNIS VII
INHALTSVERZEICHNIS 1 GRUNDLAGEN DER ELEKTROTECHNIK UND ELEKTRONIK 1 1.1
PHYSIKALISCHE GROESSEN 1 1.1.1 DIE SCHREIBWEISE VON GLEICHUNGEN 2 1.1.2
URSACHEN UND WIRKUNGEN DER ELEKTRIZITAET 3 1.1.3 WIRKUNGEN DER
ELEKTRIZITAET 5 1.2 GRUNDLAGEN DER GLEICHSTROMTECHNIK 5 1.2.1 DER
ELEKTRISCHE STROMKREIS 5 1.2.2 SPANNUNG UND POTENTIAL 6 1.2.3
ELEKTRISCHER WIDERSTAND UND LEITWERT 6 1.2.4 DIE KIRCHHOFF SCHEN SAETZE 7
1.2.5 DIE ZUSAMMENSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN 10 1.2.6 ZWEIPOLQUELLEN 11
1.3 LEISTUNG UND ARBEIT BEI GLEICHSTROM 13 1.3.1 DER WIRKUNGSGRAD 14
1.3.2 DIE LEISTUNGSANPASSUNG 14 1.4 DIE BERECHNUNG EINFACHER
GLEICHSTROMKREISE 15 1.4.1 MESSUNG VON STROM UND SPANNUNG 15 1.4.2 DER
SPANNUNGSTEILER 16 1.4.3 DIE STROMTEILUNG 17 1.4.4 DIE WHEATSTONE SCHE
BRUECKE 18 1.4.5 DIE STERN-DREIECK-TRANSFORMATION 18 1.4.6
ANALYSEMETHODEN FUER GLEICHSTROMNETZWERKE 20 1.4.7 EINFACHE NICHTLINEARE
NETZWERKE 26 VIII INHALTSVERZEICHNIS 1.5 GRUNDLAGEN DER
WECHSELSTROMTECHNIK 27 1.5.1 EINFUEHRUNG IN DIE WECHSELGROESSEN 27 1.5.2
DAS BAUELEMENT KONDENSATOR 28 1.5.3 DAS BAUELEMENT SPULE 33 1.6 DIE
KOMPLEXE RECHNUNG IN DER WECHSELSTROMTECHNIK 34 1.6.1 KOMPLEXE ZAHLEN 34
1.6.2 EFFEKTIVWERTE 36 1.6.3 KOMPLEXE WECHSELSTROMGROESSEN 37 1.6.4 DER
KOMPLEXE WIDERSTAND 40 1.7 SCHALTUNGEN IN DER WECHSELSTROMTECHNIK 41
1.7.1 ZUSAMMENSCHALTUNGEN KOMPLEXER WIDERSTAENDE 41 1.7.2
UEBERTRAGUNGSFUNKTION UND DAEMPFUNG VON FILTERSCHALTUNGEN 46 1.8 DIE
LEISTUNG BEI WECHSELSTROM 52 1.8.1 WIRK-BLIND-UND SCHEINLEISTUNG 52
1.8.2 LEISTUNGSANPASSUNG BEI WECHSELSTROM 55 1.9 ZWEITORSCHALTUNGEN 56
1.9.1 DAS ZWEITOR 56 1.9.2 DIE IMPEDANZMATRIX 57 1.9.3 DIE KETTENMATRIX
58 1.10 BEISPIELE WICHTIGER ZWEITORE 62 1.10.1 DER UEBERTRAGER 62 1.10.2
DIE LEITUNG 66 1.10.3 SCHALTUNGEN MIT VERSTAERKERN 68 1.11 ELEKTRONISCHE
BAUELEMENTE 75 1.11.1 HALBLEITER 75 1.11.2 DIE DIODE 76 1.11.3 DER
TRANSISTOR 77 1.12 ELEKTRONISCHE SCHALTUNGEN 79 1.12.1
KLEINSIGNAL-TRANSISTORVERSTAERKER 80 1.12.2 UND-SCHALTUNG BEI POSITIVER
LOGIK 83 1.12.3 ODER-SCHALTUNG BEI POSITIVER LOGIK 84 INHALTSVERZEICHNIS
DC 1.12.4 ADDIERSCHALTUNG 85 1.12.5 D/A-UMSETZER MIT GESTAFFELTEN
WIDERSTAENDEN 85 1.12.6 D/A-UMSETZER MIT EINEM R/2R ABZWEIGNETZWERK 86
1.13 AUFGABEN UND LOESUNGEN 88 1.13.1 AUFGABEN UND LOESUNGEN ZUR
GLEICHSTROMTECHNIK 88 1.13.2 AUFGABEN UND LOESUNGEN ZUR
WECHSELSTROMTECHNIK 91 2 GRUNDLAGEN DER DIGITALTECHNIK 99 2.1 ANALOGE
UND DIGITALE DARSTELLUNG 99 2.1.1 ZAHLENSYSTEME UND ZAHLENCODES 100
2.1.2 POLYADISCHE ZAHLENSYSTEME 101 2.1.3 UMWANDLUNG VON ZAHLEN BEI
UNTERSCHIEDLICHEN BASEN 102 2.1.4 RECHNEN IM DUALSYSTEM 104 2.1.5
DARSTELLUNG NEGATIVER ZAHLEN IM DUALSYSTEM 105 2.1.6 BINAERE CODES ZUR
ZAHLENDARSTELLUNG 106 2.1.7 DER ASCII-CODE 107 2.2 SCHALTALGEBRA 108
2.2.1 GRUNDFUNKTIONEN 109 2.2.2 DAS DE MORGAN SCHE THEOREM 110 2.2.3
VEREINFACHUNGSREGELN 110 2.2.4 VERKNUEPFUNGSTABELLEN UND SCHALTSYMBOLE
DER GRUNDFUNKTIONEN 111 2.2.5 KASKADIEREN DER GRUNDFUNKTIONEN 112 2.2.6
VORRANGREGELN 114 2.2.7 NORMAL-UND MINIMALFORMEN 114 2.2.8 MINIMIERUNG
DER SCHALTFUNKTION - KV-TAFELN FUER DMF 116 2.2.9 KV-TAFELN MIT MEHREREN
VARIABLEN 117 2.2.10 REDUNDANZEN UND SCHALTUNGEN MIT MULTIOUTPUT 120
2.3 HAEUFIG BENOETIGTE SCHALTWERKE 123 2.3.1 KOMPARATOREN - = - A = B, A
B, A B 123 2.3.2 CODE-UMSETZER 124 2.3.3 MULTIPLEXER 124 2.3.4
DEMULTIPLEXER 126 X INHALTSVERZEICHNIS 2.3.5 DER HALBADDIERER 127 2.3.6
DER VOLLADDIERER 128 2.4 SCHALTUNGSSYNTHESE 131 2.4.1 MULTIPLEXER 131
2.4.2 READ ONLY MEMORYS 132 2.4.3 SCHALTNETZE UND SCHALTWERKE 133 2.5
DIE FLIPFLOPS 136 2.5.1 DAS BASIS-FLIPFLOP 137 2.5.2 RS-FLIPFLOP MIT
SETZVORRANG 139 2.5.3 TAKTZUSTANDSGESTEUERTE EINSPEICHERFLIPFLOPS 140
2.5.4 D-FLIPFLOPS 141 2.5.5 TAKTZUSTANDSGESTEUERTE ZWEISPEICHER-FF 142
2.5.6 JK-FLIPFLOPS 143 2.5.7 TAKTFLANKENGESTEUERTE FLIPFLOPS 143 2.5.8
TABELLE DER WICHTIGSTEN FLIPFLOPS 145 2.5.9 ANWENDUNGEN VON FLIPFLOPS -
SYNCHRONE ZAEHLER 146 2.5.10 PUFFER-UND SCHIEBEREGISTER 150 2.5.11
RUECKGEKOPPELTE SCHIEBEREGISTER 153 2.6 ABHAENGIGKEITSNOTATION 154 2.6.1
G-ABHAENGIGKEIT 154 2.6.2 V-ABHAENGIGKEIT 154 2.6.3 N-ABHAENGIGKEIT 155
2.6.4 Z-ABHAENGIGKEIT 155 2.6.5 C-ABHAENGIGKEIT 155 2.6.6 S- UND
R-ABHAENGIGKEIT 156 2.6.7 EN-ABHAENGIGKEIT 156 2.6.8 A-ABHAENGIGKEIT 157
2.6.9 M-ABHAENGIGKEIT . ... 157 2.6.10 UEBERSICHT 158 2.7 AUFGABEN ZUR
DIGITALTECHNIK 159 2.7.1 GRUNDLAGEN - ZAHLENSYSTEME - SCHALTALGEBRA 159
2.7.2 ANALYSE VON SCHALTNETZEN UND MINIMIERUNG 163 2.7.3 SYNTHESE VON
SCHALTUNGEN 165 2.7.4 FLIPFLOPS UND SYNCHRONE ZAEHLER 170 2.7.5 REGISTER
UND SCHIEBEREGISTER 175 INHALTSVERZEICHNIS XI 3 EINFUEHRUNG IN DIE
SYSTEMTHEORIE 177 3.1 KLASSIFIZIERUNG VON SIGNALEN IM ZEITBEREICH 177
3.2 DIE EINTEILUNG DER SIGNALE 178 3.2.1 ZEITKONTINUIERLICHE UND
ZEITDISKRETE SIGNALE 179 3.2.2 SIGNALE MIT ENDLICHER ENERGIE 180 3.2.3
SIGNALE MIT ENDLICHER LEISTUNG 183 3.3 ELEMENTARSIGNALE 185 3.3.1
DIRAC-UND EINHEITSIMPULS 185 3.3.2 DIE SPRUNGFUNKTION UND DIE
SPRUNGFOLGE 187 3.3.3 SINUSFOERMIGE SIGNALE 190 3.4 GRUNDLAGEN
ZEITKONTINUIERLICHER SYSTEME 191 3.4.1 SYSTEMEIGENSCHAFTEN 191 3.4.2 DAS
FALTUNGSINTEGRAL 193 3.4.3 BEISPIELE ZUR AUSWERTUNG DES
FALTUNGSINTEGRALS 194 3.4.4 DIE UEBERTRAGUNGS- UND SYSTEMFUNKTION 197 3.5
GRUNDLAGEN ZEITDISKRETER SYSTEME 199 3.5.1 SYSTEMEIGENSCHAFTEN UND DIE
FALTUNGSSUMME 200 3.5.2 DIE UEBERTRAGUNGS-UND DIE SYSTEMFUNKTION 201
3.5.3 DIE BESCHREIBUNG ZEITDISKRETER SYSTEME DURCH
DIFFERENZENGLEICHUNGEN . 204 3.6 BESCHREIBUNG VON SIGNALEN IM
FREQUENZBEREICH 206 3.6.1 DIE FOURIER-TRANSFORMATION 206 3.6.2 DIE
GRUNDGLEICHUNGEN DER FOURIER-TRANSFORMATION 207 3.6.3 DARSTELLUNGSARTEN
FUER FOURIER-TRANSFORMIERTE 208 3.6.4 WICHTIGE EIGENSCHAFTEN DER
FOURIER-TRANSFORMATION 209 3.7 FOURIER-TRANSFORMIERTE EINIGER
LEISTUNGS-UND ENERGIESIGNALE 212 3.7.1 DER DIRAC-IMPULS UND DAS
GLEICHSIGNAL 213 3.7.2 DER ZUSAMMENHANG VON FOURIER-REIHEN UND DEM
SPEKTRUM 214 3.7.3 RECHTECK-UND DIE SPALTFUNKTION 217 3.7.4 DER
GAUSSIMPULS 218 3.8 BANDBEGRENZTE SIGNALE 218 3.8.1 IMPULS-UND BANDBREITE
219 XII INHALTSVERZEICHNIS 3.8.2 ABTASTTHEOREM FUER BANDBEGRENZTE SIGNALE
220 3.9 DIE LAPLACE-TRANSFORMATION 222 3.9.1 DIE GRUNDGLEICHUNGEN UND
EINFUEHRENDE BEISPIELE 223 3.9.2 ZUSAMMENSTELLUNG VON EIGENSCHAFTEN DER
LAPLACE-TRANSFORMATION . . . . 225 3.9.3 RATIONALE
LAPLACE-TRANSFORMIERTE 226 3.9.4 DIE RUECKTRANSFORMATION BEI EINFACHEN
POLSTELLEN 226 3.9.5 DIE RUECKTRANSFORMATION BEI MEHRFACHEN POLEN 227
3.10 DISKRETE TRANSFORMATIONEN 229 3.10.1 DIE GRUNDGLEICHUNGEN DER
ZEITDISKRETEN FOURIER-TRANSFORMATION 229 3.10.2 DER ZUSAMMENHANG ZU DEN
SPEKTREN KONTINUIERLICHER SIGNALE 231 3.10.3 EIGENSCHAFTEN DER
ZEITDISKRETEN FOURIER-TRANSFORMATION 233 3.10.4 GRUNDGLEICHUNGEN DER
DISKRETEN FOURIER-TRANSFORMATION (DFT) 234 3.10.5 EINIGE EIGENSCHAFTEN
DER DISKRETEN FOURIER-TRANSFORMATION 236 3.10.6 DIE GRUNDGLEICHUNGEN DER
Z-TRANSFORMATION 237 3.10.7 ZUSAMMENSTELLUNG VON EIGENSCHAFTEN DER
Z-TRANSFORMATION 238 3.10.8 RATIONALE Z-TRANSFORMIERTE 239 3.11 DIE
BESCHREIBUNG DER SYSTEME IM FREQUENZBEREICH 240 3.11.1 BERECHNUNG VON
SYSTEMREAKTIONEN IM FREQUENZBEREICH 240 3.11.2 DIE UEBERTRAGUNGS-UND DIE
SYSTEMFUNKTION ZEITDISKRETER SYSTEME . . . . 243 3.11.3 BERECHNUNG DER
SYSTEMREAKTION MIT DER Z-TRANSFORMATION 244 3.11.4 VERZERRUNGSFREIE
UEBERTRAGUNG 245 3.11.5 DER IDEALE TIEFPASS 246 3.11.6 DER IDEALE
BANDPASS 250 3.11.7 GRUPPEN-UND PHASENLAUFZEIT 251 3.11.8 ALLGEMEINE
BANDPASSSYSTEME /253 3.11.9 BANDPASSREAKTIONEN AUF AMPLITUDENMODULIERTE
EINGANGSSIGNALE 257 3.11.10 DAS AEQUIVALENTE TIEFPASSSYSTEM 258 3.12 DIE
UEBERTRAGUNG ZEITDISKRETER SIGNALE 259 3.12.1 DIE UEBERTRAGUNGSBEDINGUNGEN
259 3.12.2 DIE 1. NYQUISTBEDINGUNG IM ZEITBEREICH 261 3.12.3
AUGENDIAGRAMME UND DAS 2. NYQUISTKRITERIUM 263 INHALTSVERZEICHNIS XIII
3.13 AUFGABEN ZUR SYSTEMTHEORIE 266 3.13.1 EINFUEHRENDE AUFGABEN IN DIE
SYSTEMTHEORIE 266 3.13.2 ELEMENTARE SIGNALE 268 3.13.3
ZEITKONTINUIERLICHE SYSTEME 269 3.13.4 ZEITDISKRETE SYSTEME 273 3.13.5
TIEFPASSSYSTEME 275 3.14 KORRESPONDENZEN DER TRANSFORMATIONEN 276 4
INFORMATIONSTHEORIE UND QUELLENCODIERUNG 279 4.1 GRUNDBEGRIFFE DER
WAHRSCHEINLICHKEITSRECHNUNG 281 4.1.1 ANNAHMEN UND VORAUSSETZUNGEN 281
4.1.2 DIE AXIOMATISCHE DEFINITION DER WAHRSCHEINLICHKEIT 282 4.1.3
RELATIVE HAEUFIGKEIT UND WAHRSCHEINLICHKEIT 283 4.1.4 DAS ADDITIONSGESETZ
285 4.1.5 DAS MULTIPLIKATIONSGESETZ 286 4.1.6 BEDINGTE
WAHRSCHEINLICHKEITEN 286 4.1.7 VERTEILUNGS-UND DICHTEFUNKTION DISKRETER
ZUFALLSGROESSEN 288 4.1.8 VERTEILUNGS-UND DICHTEFUNKTION KONTINUIERLICHER
ZUFALLSGROESSEN 290 4.1.9 ERWARTUNGSWERTE - MITTELWERT UND STREUUNG 292
4.2 GRUNDMODELL EINER INFORMATIONSUEBERTRAGUNG 293 4.2.1 DISKRETE
INFORMATIONSQUELLEN 294 4.2.2 DER ENTSCHEIDUNGSGEHALT 295 4.2.3 DER
MITTLERE INFORMATIONSGEHALT - DIE ENTROPIE 298 4.2.4 EIGENSCHAFTEN DER
ENTROPIE 300 4.3 VERBUNDQUELLEN 301 4.3.1 BEDINGTE ENTROPIEN 303 4.3.2
DIE MARKHOFF SEHE ENTROPIE 305 4.4 DISKRETES
INFORMATIONSUEBERTRAGUNGSMODELL 308 4.4.1 ENTROPIEN DISKRETER
UEBERTRAGUNGSKANAELE 309 4.4.2 TRANSINFORMATION UND INFORMATIONSFLUSS 310
4.4.3 DIE KANALKAPAZITAET 312 4.5 UEBERTRAGUNGSKANAELE 313 XIV
INHALTSVERZEICHNIS 4.5.1 DER SYMMETRISCHE BINAERKANAL 313 4.5.2 DER
SYMMETRISCHE KANAL MIT N ZEICHEN 315 4.5.3 DIE TRANSINFORMATION BEI
UNSYMMETRISCHER STOERUNG 318 4.5.4 BEISPIELE VON UEBERTRAGUNGSKANAELEN 319
4.6 QUELLCODIERUNG MIT OPTIMALCODES 323 4.6.1 PROBLEMATIK DER
CODIERVERFAHREN 323 4.6.2 KONSTRUKTIONSVERFAHREN FUER OPTIMALCODES 326
4.6.3 QUELLCODIERUNG NACH SHANNON 327 4.6.4 QUELLCODIERUNG NACH DER
METHODE VON FANO 329 4.6.5 QUELLCODIERUNG NACH HUFFMAN 332 4.7 AUFGABEN
ZUR INFORMATIONSTHEORIE UND QUELLENCODIERUNG 335 4.7.1 DISKRETE
INFORMATIONSQUELLEN 335 4.7.2 DISKRETE UEBERTRAGUNGSKANAELE 339 4.7.3
QUELLCODIERUNG UND OPTIMALCODES 343 5 CODIERUNG FUER ZUVERLAESSIGE
DIGITALE UEBERTRAGUNG 347 5.1 GRUNDBEGRIFFE UND CODEBEISPIELE 348 5.1.1
AUFBAU EINES CODEWORTES 349 5.1.2 FEHLERVEKTOR UND EMPFANGSVEKTOR 349
5.1.3 DER REPETITION CODE 350 5.1.4 EIN PARITY-CHECK BIT 350 5.1.5 PRUEF
SUMMENCODES - EIN EINFACHER BLOCKCODE 351 5.1.6 GENERATORMATRIX UND
PRUEFMATRIX 355 5.1.7 KORREKTURFAEHIGKEIT LINEARER BLOCKCODES 356 5.1.8
BERECHNUNG DER FEHLERWAHRSCHEINLICHKEIT 357 5.2 LINEARE CODES 360 5.2.1
MINDESTDISTANZ UND MINDESTGEWICHT EINES CODES 360 5.2.2
FEHLERERKENNNUNGS- UND FEHLERKORREKTURFAEHIGKEIT 363 5.2.3
GEWICHTSVERTEILUNG LINEARER CODES 364 5.2.4 SCHRANKEN FUER LINEARE CODES
366 5.2.5 PERFEKTE CODES 367 5.2.6 DER DUALE CODE 368 INHALTSVERZEICHNIS
XV 5.2.7 LAENGENAENDERUNGEN LINEARER CODES 369 5.2.8 SYNDROM UND
FEHLERKORREKTUR 370 5.2.9 HAMMING-CODES 372 5.2.10 PRUEFMATRIX UND
GENERATORMATRIX 373 5.2.11 DER SIMPLEX-CODE 376 5.2.12
MACWILLIAMS-IDENTITAET 377 5.3 ZYKLISCHE CODES 379 5.3.1 DAS
GENERATORPOLYNOM ZYKLISCHER CODES 381 5.3.2 UNSYSTEMATISCHE CODIERUNG
382 5.3.3 SYSTEMATISCHE CODIERUNG 383 5.3.4 GENERATORMATRIX UND
PRUEFMATRIX ZYKLISCHER CODES 384 5.3.5 DISTANZ IN GENERATORMATRIX UND
PRUEFMATRIX 388 5.3.6 RECHENOPERATIONEN MIT SCHIEBEREGISTERN 389 5.4
CODIERUNG UND DECODIERUNG VON ZYKLISCHEN CODES 393 5.4.1
SYNDROMBERECHNUNG BEI ZYKLISCHEN CODES 394 5.4.2 DECODIERUNG VON
ZYKLISCHEN CODES 396 5.4.3 DECODIERUNG EINES ZWEIFEHLERKORRIGIERENDEN
CODES 399 5.4.4 KUERZEN VON ZYKLISCHEN CODES 401 5.4.5 GENERATORMATRIX
UND PRUEFMATRIX VERKUERZTER CODES 402 5.4.6 DECODIERUNG VERKUERZTER CODES
403 5.4.7 DECODIERUNG DURCH ERROR TRAPPING 406 5.4.8 DIE GOLAY CODES 412
5.5 AUFGABEN UND LOESUNGEN ZUR KANALCODIERUNG 414 5.5.1 EINFUEHRENDE
AUFGABEN 414 5.5.2 LINEARE UND ZYKLISCHE CODES 422 LITERATURVERZEICHNIS
427 SACHWORTVERZEICHNIS 429
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Beschreibung