Der Zweck dieses Buches ist es, den Leser in die Gestaltung analoger elektronischer Schaltungen mit linearen integrierten Schaltungen einzuführen. Das Hauptziel besteht darin, die grundlegenden Eigenschaften und Anwendungen der Hauptelemente der Familie der linearen integrierten Schaltungen wie Operationsverstärker, Spannungsvergleicher, Spannungsregler, Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandler, Zeitgeber usw. vorzustellen, damit der Leser mit ihren grundlegenden Eigenschaften vertraut wird, um in der Lage zu sein, Systeme zu entwerfen, die solche Komponenten enthalten. Es ist offensichtlich, dass es aufgrund des umfangreichen Umfangs des Themas in diesem Buch nicht möglich ist, eine systematische Analyse aller beschriebenen linearen Elemente bereitzustellen. Daher gehen wir zum Beispiel nicht auf das interne Design, Schaltungsmodelle und Herstellungsdetails dieser Elemente ein, sondern bemühen uns, den Leser mit ihren grundlegenden Eigenschaften vertraut zu machen. In Kapitel 1 werden die Struktur und der Betrieb jeder Stufe beschrieben, die einen Operationsverstärker bildet, wie zum Beispiel der Differentialeingang, die Stromquelle und die Ausgangsstufe. Einige grundlegende Konzepte, die bei Operationsverstärkern auftreten, wie Verstärkung, Kompensationstechniken, Gleichtaktunterdrückungsverhältnis usw., werden ebenfalls erklärt. Kapitel 2 beschreibt den Operationsverstärker und seine Eigenschaften als grundlegender Baustein linearer integrierter Schaltungen. Das Konzept und der Nutzen von Rückkopplung werden ebenfalls erklärt, sowie deren Auswirkung auf die grundlegenden Parameter des Operationsverstärkers. Es werden viele mögliche Konfigurationen und Anwendungen gegeben, wie z.B. der Einsatz als allgemeiner Verstärker (Spannung, Strom usw.), in analogen Rechenkreisen (analoger Addierer, Subtrahierer, Multiplizierer, Teiler usw.), in Spannung-Strom- und Strom-Spannung-Umwandlungsschaltungen, Oszillatoren, Instrumentenverstärker usw. Kapitel 3 beschreibt eine bedeutende Anwendung von Operationsverstärkern in aktiven Filtern aller Arten (Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre usw.) und stellt grundlegende Entwurfsmethoden für aktive Filter aller Kategorien vor. Kapitel 4 stellt den Spannungsvergleicher vor, beschreibt seine Funktionsweise und gibt mögliche Konfigurationen mit und ohne Rückkopplung sowie charakteristische Anwendungen an. Kapitel 5 beschreibt die interne Struktur und den Betrieb von linearen Spannungsreglern, die grundlegende Bausteine von Stromversorgungsanordnungen sind. Die Funktionsprinzipien von Schaltnetzteilen werden dann beschrieben und Methoden für den Entwurf und die detaillierte Berechnung ihrer Komponenten werden gegeben. Kapitel 6 stellt die grundlegenden Konzepte und Prinzipien des Betriebs von Analog-Digital-Wandlern (ADC) und Digital-Analog-Wandlern (DAC) vor. Die allgemeinen Prinzipien der Abtastung, Quantisierung und Codierung werden beschrieben, ebenso wie elektronische Schaltungen für Abtastung und Halten sowie elektronische Schalter. Anschließend werden die am weitesten verbreiteten und repräsentativsten Methoden zur Umwandlung analoger Signale in digitale und umgekehrt vorgestellt. In Kapitel 7 werden stabile und instabile Oszillatoren mit diskreten Elementen unter Verwendung von Logikgattern und passiven Elementen sowie unter Verwendung linearer integrierter Schaltungen beschrieben, und es werden grundlegende Prinzipien des Betriebs und Anwendungen verschiedener Zeitgeber (Timer) gegeben. Dann werden die programmierbaren Timing-Schaltungen und ihre Verbindungen als stabile und instabile Oszillatoren vorgestellt und schließlich,
Im Kapitel 8 werden die Spannung-zu-Frequenz (V/FC) und Frequenz-zu-Spannung (F/VC) Wandler beschrieben. Verschiedene Konzepte im Zusammenhang mit den oben genannten Wandlern werden erklärt, wie die Konzepte der monopolen und bipolaren Wandler, Linearität und Nichtlinearität sowie der Prozess der Auswahl ihrer Elemente während ihres Designprozesses.
Dieses Buch ist die vierte (4.) verbesserte Auflage und richtet sich an Bachelor-Studenten der Elektrotechnik & Computertechnik und verwandte Fachrichtungen, die über grundlegende Kenntnisse in Elektronikschaltungen und Analyse von elektrischen Schaltungen verfügen.
Ich möchte mich bei den Studenten aller Jahrgänge bedanken, die diesen Kurs studiert haben, sowie bei allen, die auf irgendeine Weise dazu beigetragen haben, mit ihrer Hilfe und Beobachtungen, die den Inhalt dieses Buches verbessert und organisiert haben und sich von der ursprünglichen Form der Notizen entwickelt haben, die erstmals 2003 veröffentlicht wurden