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Halbleiterschaltungstechnik

In diesem Buch, das aus einem Studienmodul des Autors an der FH Aachen / University of Applied Sciences hervorgegangen ist, werden die grundlegenden Verfahren der analogen und digitalen Schaltkreisentwicklung vorgestellt und deren Umgang an Hand von prägnanten Beispielen erläutert. Im Vordergrund steht dabei die praktische Anwendung mit dem Ziel, dem Leser die Fähigkeit zur selbständigen Erarbeitung von Lösungen zu praxisrelevanten Problemen zu vermitteln. Das Buch wendet sich an Studenten im Bachelor-Studiengang der Informationstechnik, der Automatisierungstechnik und Mechatronik, wobei an Vorkenntnissen mathematische Grundlagen des Grundstudiums und Grundkenntnisse der analogen Netzwerkanalyse und der sequentiellen Schaltalgebra vorausgesetzt werden. Aufgrund der Vielfältigkeit analoger und digitaler Schaltungsstrukturen kann hier nur ein kleiner Ausschnitt betrachtet werden, der allerdings so gewählt ist, dass wesentliche Verfahren und häufig auftretende Probleme aufgezeigt werden können. Für die hier betrachtete Auswahl von Schaltungen, die gerade bei komplexer Struktur ein stark verflochtenes Verhalten aufweisen können, werden mathematische Beschreibungsformen hergeleitet, wobei mittels Simulation die Tragfähigkeit dieser Beschreibungen nachgewiesen wird. Das Studium der Halbleiterschaltungstechnik muss zwingend durch eigenständig erworbene Erfahrungen begleitet werden, wobei die Erfahrungspraxis den wesentlichen und nachhaltigen Lerneffekt ausmacht. Die Auseinandersetzung mit Problemen und deren erfolgreiche Behandlung kann nur in Verbindung mit praktischen Systemen erlernt werden. Hierzu bieten Simulationsprogramme wie MicrocapTM oder ALTERATM, die als kostenlose Studentenversionen im weltweiten Netz verfügbar sind, einen effizienten und raschen Einstieg. Das Buch dient hauptsächlich als Lehrbuch und als Nachschlagwerk. Da die Herleitungen der behandelten Gesetzmäßigkeiten nahezu ausschließlich auf grundlegenden Gleichungen der Netzwerkanalyse basieren, wurde auf die Angabe von speziellen, meist schwer zugänglichen Veröffentlichungen verzichtet. Für diejenigen Leser, die tiefer in das Sachgebiet einsteigen möchten, wurde eine Liste von weiterführenden Lehr- und Sachbüchern eingefügt.