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About this book

Bei der Entwicklung, Produktion und Vermarktung elektronischer Güter arbeiten Personen aus verschiedenen Fachgebieten interdisziplinär zusammen, um Produkte zum richtigen Preis, mit den richtigen Eigenschaften und zum richtigen Zeitpunkt anbieten zu können. Jedoch können Kosten, Qualität und Entwicklungszeit eines Produktes nicht unabhängig vonein- der optimiert werden. Also müssen die Verantwortlichen eines Projektes miteinander über Projektziele kommunizieren können. Darum vermitteln Hochschulen in den Ingenieurstudiengängen in deutlichem Umfang nic- technische Themen, wie Betriebswirtschaftslehre, Projektmanagement und Recht. Ingenieure können so die Sichtweise von „Nicht-Technikern“ verstehen und ihnen technische Zus- menhänge besser vermitteln. Dieses Buch soll der „anderen Seite“, den Managern, Betriebswirten, Juristen, PR-Fachleuten und Journalisten, aber auch Ingenieuren aus anderen Fachgebieten, die Möglichkeit geben, sich ein Stück auf das Gebiet der Elektronik zu begeben, um sowohl Aufgaben als auch Sp- che und Denkweise der Ingenieure verstehen zu können. Ziel ist es dabei nicht, dass Sie nach dem Lesen dieses Buches eine elektronische Schaltung entwickeln können. Im Vord- grund steht vielmehr ein generelles Verständnis für die Zusammenhänge und Grundbegriffe der Elektronik. Grundlage für Kommunikation ist eine gemeinsame Sprache, darum werden die wesentlichen Fachausdrücke eingeführt und erläutert. Formeln hingegen brauchen Sie nicht zu lernen. An den wenigen Stellen, an denen dann doch eine Formel auftaucht, steht sie zusätzlich zu - nem im Text erläuterten Zusammenhang und dient als Brücke zu einer ingenieurmäßigen Darstellung.

Table of Contents

Frontmatter

Einleitung

1. Bedeutung der Elektronik

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • wie sich die Elektronik über die letzten Jahrhunderte und Jahrzehnte entwickelt hat,
  • warum die Elektronik so wichtig ist, dass Sie dieses Buch weiter lesen sollten.

Grundwissen

2. Elektrische Ladung, Strom, Spannung

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • ein Grundverständnis der Elektrizität zur Beschäftigung mit Elektronik,
  • welche physikalischen Grundgrößen in der Elektronik verwendet werden und wie sie voneinander abhängen,
  • die verwendeten Einheiten.

3. Bauelemente der Elektronik

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • die passiven Bauelemente Widerstand, Kondensator und Spule mit ihren Eigenschaften kennen,
  • die aktiven Bauelemente Diode, Transistor und integrierte Schaltungen kennen,
  • den Aufbau von Platinen und wie elektronische Bauelemente mit Platinen verbunden werden.

Analog- und Digitaltechnik

4. Analoge Signale

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • was in der Elektronik mit dem Begriff analoges Signal gemeint ist,
  • dass eine sinusförmige Schwingung die Grundform analoger Signale ist,
  • wie ein Signal durch die Kenngrößen Amplitude und Frequenz beschrieben wird.

5. Grundschaltungen der Analogtechnik

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • wie eine elektronische Schaltung durch einen Schaltplan dargestellt wird,
  • die Schaltzeichen für die gängigen Bauelemente,
  • das Grundprinzip von Schaltungen zur Gleichrichtung und Verstärkung.

6. Digitale Signale

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • die wichtigsten Begriffe und Eigenschaften der Digitaltechnik,
  • verschiedene Zahlendarstellungen und Codes zur Darstellung von Informationen,
  • wie die Werte der Digitalelektronik durch Spannungen repräsentiert werden.

7. Grundschaltungen der Digitaltechnik

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • wie digitale Signale verarbeitet und gespeichert werden,
  • die Grundelemente für digitale Schaltungen kennen,
  • die Funktion eines Taktsignals für digitale Schaltungen kennen,
  • welche Möglichkeiten es für die Implementierung einer digitalen Schaltung gibt.

Halbleitertechnik

8. Halbleitertechnik und Dotierung

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • was der Begriff Halbleiter bedeutet,
  • welche Elemente als Halbleiter verwendet werden und wodurch sie sich auszeichnen,
  • wie durch Dotierung die Eigenschaften eines Halbleiters gezielt verändert werden.

9. Dioden und Transistoren

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • wie durch Dotierung von Halbleitermaterial ein pn-Übergang entsteht und welche Funktion er hat,
  • wie das Verhalten von Dioden durch eine Kennlinie beschrieben wird,
  • die beiden Grundtypen von Transistoren und ihre prinzipielle Funktionsweise.

10. Optoelektronik und Solartechnik

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • wie in Leuchtdioden Licht erzeugt wird,
  • wie Fotodioden als Lichtsensor arbeiten,
  • den prinzipiellen Aufbau von Solarzellen kennen.

Entwicklung und Fertigung

11. Entwicklung elektronischer Systeme

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • den Ablauf bei der Produktentwicklung elektronischer Systeme kennen,
  • die Aufgabenbereiche der Unternehmensteile Marketing und Entwicklung,
  • die Entwicklungsschritte Spezifikation, Konzept, Schaltungseingabe und Schaltungsumsetzung,
  • wie und warum die Produktentwicklung durch Verifikation begleitet wird.

12. Fertigung

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • die wichtigsten Arbeitsschritte bei der Fertigung elektronischer Baugruppen kennen,
  • die Bedeutung der Beschaffung für die Fertigung,
  • Nutzen und Probleme der Auslagerung von Fertigungsschritten.

13. Inbetriebnahme

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • das Ziel und mögliche Fehlerquellen bei der Inbetriebnahme elektronischer Schaltungen,
  • die prinzipielle Vorgehensweise bei der Fehlersuche,
  • die eingesetzten Messgeräte und Signalquellen für die Inbetriebnahme kennen.

14. Wirtschaftliche Betrachtungen

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • einige Besonderheiten im Vertrieb elektronischer Komponenten,
  • was disruptive Technologien sind und welche Probleme bei ihrer Markteinführung bestehen,
  • die Bedeutung von Patenten für die Elektronik.

Mikro- und Nanoelektronik

15. Integrierte Schaltungen

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • was eine integrierte Schaltung ist und welche Vorteile sie bietet,
  • die wichtigsten Begriffe aus dem Gebiet der integrierten Schaltungen,
  • was das vielzitierte Moore’sche Gesetz besagt.

16. Chip-Technologie

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • die Bedeutung und das Einsatzgebiet von CMOS-Schaltungen kennen,
  • den prinzipiellen Aufbau von CMOS-Schaltungen,
  • wie CMOS-Schaltungen in ein Layout umgesetzt und gefertigt werden.

17. Halbleiterspeicher

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • den Grundaufbau von Halbleiterspeichern,
  • das Funktionsprinzip der Datenspeicherung verschiedener Speicherzellen,
  • für welche Halbleiterspeicher spezialisierte Herstellungstechniken erforderlich sind.

Automobilelektronik und Embedded System

18. Elektronik im Kraftfahrzeug

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • die Bedeutung und wichtigsten Anwendungsgebiete der Automobilelektronik,
  • welche besonderen Anforderungen an Elektronik im Kraftfahrzeug bestehen,
  • die prinzipielle Arbeitsweise einer elektronischen Regelung.

19. Bussysteme in der Automobiltechnik

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • die Gründe für den Einsatz von Bussystemen im Kraftfahrzeug,
  • die grundsätzliche Funktionsweise von Bussystemen,
  • die wichtigsten Eigenschaften der Bussysteme CAN, LIN und MOST.

20. Embedded System und Mikrocontroller

Auszug
In diesem Kapitel lernen Sie,
  • den prinzipiellen Aufbau eines Embedded System mit einem Mikrocontroller,
  • Funktionsumfang und Einsatzgebiete von Mikrocontroller,
  • Grundbegriffe der Software-Entwicklung für Embedded System.

Backmatter

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