Inhoudsopgave embedded electronics

10

description

Korte inhoudsopgave van de boeken Embedded Electronics deel 1 en 2.

Transcript of Inhoudsopgave embedded electronics

Page 1: Inhoudsopgave embedded electronics
Page 2: Inhoudsopgave embedded electronics

5

Rembedded electronics 1 – passieve componenten

elektor international media – 099001-1/nlpagina 5

Voorwoord 9

1 Weerstanden 13

1.1 Principes 13

1.1.1 Elementaire relaties 131.1.2 Schemasymbolen 141.1.3 Vervangingsschema’s 141.1.4 Karakteristieken 15

1.2 Vaste weerstanden 211.2.1 Principes 211.2.2 Technologieën en uitvoeringen 231.2.3 Toepassingen van vaste weerstanden 271.2.4 Over de keuze van vaste weerstanden 33

1.3 Instelbare weerstanden 38

1.3.1 Principes 381.3.2 Karakteristieken 401.3.3 Potentiometers 471.3.4 Trimmers (instelpotentiometers) 501.3.5 Potentiometers en trimmers in de praktijk 511.3.6 Alternatieven 57

1.4 NTC-weerstanden 63

1.4.1 Principes 631.4.2 Karakteristieken 641.4.3 De onbelaste NTC-weerstand 651.4.4 De stroomvoerende NTC-weerstand 711.4.5 NTC-weerstanden in de praktijk 72

1.5 PTC-weerstanden 81

1.5.1 Principes 811.5.2 Karakteristieken 831.5.3 De onbelaste PTC-weerstand 861.5.4 De stroomvoerende PTC-weerstand 881.5.5 PTC-weerstanden in de praktijk 90

Inhoud

Page 3: Inhoudsopgave embedded electronics

6

Inhoud

Lembedded electronics 1 – passieve componenten

elektor international media – 099001-1/nlpagina 6

1.6 Varistoren 95

1.6.1 Principes 951.6.2 Karakteristieken 1011.6.3 Varistoren in de praktijk 106

2 Condensatoren 111

2.1 Principes 111

2.1.1 Elementaire relaties 1122.1.2 Schemasymbolen 1162.1.3 Vervangingsschema’s 1162.1.4 Karakteristieken 116

2.2 Ongepoolde condensatoren 1222.2.1 Uitvoeringen 1222.2.2 Folie- en metaalpapiercondensatoren 1242.2.3 Keramische condensatoren 1262.2.4 Doorvoercondensatoren 1292.2.5 Ontstoorcondensatoren voor het lichtnet 1302.2.6 Andere diëlectrica 130

2.3 Instelbare condensatoren 131

2.4 Elektrolytische condensatoren (elco’s) 132

2.5 Reservoircondensatoren 140

2.6 Condensatoren uitkiezen 148

3 Zelfinducties 157

3.1 Principes 157

3.1.1 Elementaire relaties 1583.1.2 Het magnetische circuit 1663.1.3 Wederzijdse inductie 1703.1.4 Magnetiseringsprocessen 1723.1.5 Materiaaleigenschappen 1743.1.6 Uitvoeringen 1803.1.7 Schemasymbolen van zelfinducties 187

3.2 Spoelen 187

3.2.1 Vervangingsschema’s 1873.2.2 Parameters 1883.2.3 Het selecteren van spoelen 1933.2.4 Reservoir- en afvlakspoelen 1943.2.5 Ontstoorspoelen 1963.2.6 Stroomgecompenseerde smoorspoelen 1993.2.7 Kring- en filterspoelen 2033.2.8 Variabele zelfinducties 205

Page 4: Inhoudsopgave embedded electronics

7

Inhoud

Rembedded electronics 1 – passieve componenten

elektor international media – 099001-1/nlpagina 7

3.3 Ferrietkralen 205

3.4 Transformatoren 208

3.4.1 Principes 2083.4.2 Nettransformatoren 2223.4.3 Trafo’s voor schakelende voedingen etc. 2283.4.4 Signaal- en impulstransformatoren 2293.4.5 Audiotransformatoren (LF-trafo’s) 2323.4.6 Isolatie, aanpassing in digitale schakelingen 2343.4.7 Communicatie- en netwerk-interfaces 2353.4.8 Meetomzetters 236

3.5 Zelfinducties selecteren en gebruiken 243

3.5.1 Principes 2433.5.2 Montage van inductieve componenten 2453.5.3 Temperatuurproblemen 2483.5.4 Wikkelingen 2493.5.5 Inleiding tot het rekenen aan spoelen 253

4 Contactmateriaal 261

4.1 Principes 261

4.1.1 Schemasymbolen 2624.1.2 Basisbegrippen 2634.1.3 Vervangingsschema’s 2664.1.4 Elektrische parameters 2674.1.5 Mechanische parameters, betrouwbaarheid 2694.1.6 Wat er bij het schakelen gebeurt 2704.1.7 Contactmaterialen 275

4.2 Schakelaars en druktoetsen 2784.2.1 Bedieningselementen 2784.2.2 Instelelementen 2844.2.3 Incrementele encoders en hoek-encoders 2854.2.4 Microswitches 2884.2.5 Toetsenblokjes 2904.2.6 Reedcontacten 294

4.3 Relais 2994.3.1 Schemasymbolen 2994.3.2 Opbouw en werking 3004.3.3 Parameters 3044.3.4 Aantrek- en afvalvertraging 308

4.4 Selectie en toepassing 312

4.4.1 Keuze van contactcomponenten 3124.4.2 Bedieningselementen 3144.4.3 Relais 3144.4.4 Steekverbindingen 3184.4.5 Contacten in digitale schakelingen 321

Page 5: Inhoudsopgave embedded electronics

8

Inhoud

Lembedded electronics 1 – passieve componenten

elektor international media – 099001-1/nlpagina 8

4.4.6 Dendervrij maken van contacten 3244.4.7 Contact en belasting: beveiliging 3274.4.8 Radio-ontstoring 333

5 Aanhangsel 335

5.1 E-reeksen 3355.1.1 Zo zijn de E-reeksen opgebouwd 335

5.2 Kleurcodes 337

5.3 Decimale voorvoegsels 339

5.4 Literatuur 340

Index 347

Index Engels 357

Page 6: Inhoudsopgave embedded electronics
Page 7: Inhoudsopgave embedded electronics

5

Rembedded electronics 2 – digitale technieken

elektor international media – 079007-nlpagina 5

Inhoud

Voorwoord 9

1 Principes 15

1.1 Analoge, digitale en binaire signalen 15

1.2 Bits 16

1.2.1 Bit en signaal 161.2.2 Meerdere bits 171.2.3 Over waarde gesproken 18

1.3 Binaire getallen 19

1.3.1 Decimale en binaire getallen 191.3.2 Natuurlijke binaire getallen 201.3.3 Elementair rekenen met binaire getallen 20

1.4 Propositielogica en Booleaanse algebra 22

1.4.1 Propositielogica 221.4.2 Booleaanse algebra 231.4.3 Rekenen en sturen met ‘logica’ 29

1.5 Inleiding tot de schakelalgebra 33

1.5.1 Booleaanse ruimten 331.5.2 Weergave van schakelfuncties 351.5.3 Booleaanse vergelijkingen 391.5.4 Normaalvormen 421.5.5 Rekenregels van de schakelalgebra 47

1.6 Vereenvoudiging van schakelingen 501.6.1 Absorptiewetten 501.6.2 Elementaire minimaliseringsmethodes 511.6.3 Vereenvoudiging met KV-diagrammen 541.6.4 DNV-minimaliseren (Quine-McCluskey) 55

2 Digitale systemen 61

2.1 Principes van de schakelingtechniek 61

Page 8: Inhoudsopgave embedded electronics

6

Inhoud

Lembedded electronics 2 – digitale technieken

elektor international media – 079007-nlpagina 6

2.1.1 Ontwerpproblemen en hun oplossingen 612.1.2 Combinatorisch versus sequentieel 642.1.3 RTL – het register-transfer-niveau 672.1.4 Waarheidswaarden en elektrische niveaus 672.1.5 Logische en signaalspecificaties 692.1.6 Elementaire parameters 692.1.7 Halfgeleidertechnologieën 762.1.8 Schakelaars en transmissiepoorten 812.1.9 Ingangen van IC’s 832.1.10 Uitgangen van IC’s 872.1.11 Signaalwegen 92

2.2 Geïntegreerde schakelingen (IC’s) 99

2.2.1 Gestandaardiseerde elementaire IC’s 992.2.2 Toepassingsspecifieke IC’s 1012.2.3 Programmeerbare IC’s 102

2.3 Impulsen 106

2.3.1 Parameters 1062.3.2 Principes van de signaalrepresentatie 1112.3.3 Ongewenste impulsen 113

2.4 Geklokte systemen 117

2.4.1 Tijdbepalende impulsen 1172.4.2 Het ontwerpen van kloksystemen 1232.4.3 Klokparameters 1342.4.4 Genereren van kloksignalen 1362.4.5 Klokdistributie 139

2.5 Initialisering 1442.5.1 Power-on reset 1442.5.2 Elementaire resetschakelingen 1462.5.3 Reset-effecten 148

3 Combinatorische basisschakelingen 151

3.1 Ontwerpoverwegingen 1513.1.1 Signaaltoestanden 1513.1.2 Booleaanse vergelijkingen (schakelfuncties) 154

3.2 Poorten 154

3.2.1 De volledige implementatiebasis 1543.2.2 Functie-elementen (basispoorten) 1553.2.3 Wederzijdse omzettingen 1573.2.4 Anti- en equivalentie (XOR en XNOR) 1583.2.5 Cascadering 161

3.3 Elementaire combinaties 166

3.3.1 Tweetraps netwerken en normaalvormen 1663.3.2 Meertraps schakelnetwerken 1693.3.3 Vereenvoudigen in de praktijk 1703.3.4 EN en OF door parallelschakelen 1733.3.5 Discrete uitbreidingen 177

Page 9: Inhoudsopgave embedded electronics

7

Inhoud

Rembedded electronics 2 – digitale technieken

elektor international media – 079007-nlpagina 7

3.4 Decoderen en coderen 179

3.4.1 Decoderen 1793.4.2 Coderen 184

3.5 Selecteren 186

3.6 Multiplexing en demultiplexing 191

3.7 Universele verbindingen 192

3.8 Sperren 193

3.9 Universele logica 194

4 Geheugenelementen 199

4.1 Latches en flipflops 1994.1.1 Regeneratieve meekoppeling 1994.1.2 Set- en reset-latches (RS-latches) 2004.1.3 Latches als datageheugen (D-latches) 2034.1.4 Flipflops 2064.1.5 De interne opbouw van flipflops 2184.1.6 Latches en flipflops in de praktijk 2214.1.7 Metastabiliteit 223

4.2 Registers 230

4.2.1 Standaard-IC’s 2304.2.2 Registerontwerp 2314.2.3 Volsynchrone multifunctionele registers 232

4.3 Adresseerbare geheugens 234

4.3.1 Principes 2344.3.2 Registergroepen 2384.3.3 Geheugen-IC’s 2384.3.4 Functie-elementen 242

4.4 Virtuele functies 246

5 Toestandsmachines 249

5.1 De abstracte automaat uit de theorie 249

5.2 Reële toestandsmachines 252

5.2.1 Toestandsmachines in de ontwerppraktijk 2525.2.2 De automaat in zijn omgeving 2545.2.3 De Mealy-automaat 2575.2.4 De Moore-automaat 2585.2.5 Basisschakelingen 258

5.3 Beschrijvingsmiddelen 261

5.4 Toestandscodering 268

Page 10: Inhoudsopgave embedded electronics

8

Inhoud

Lembedded electronics 2 – digitale technieken

elektor international media – 079007-nlpagina 8

5.5 Meerdere toestandsmachines 274

6 Sequentiële basisschakelingen 277

6.1 Impulsschakelingen 2776.1.1 Detecteren van impulsen 2776.1.2 Asynchrone impulsdetectie 2796.1.3 Synchrone impulsdetectie 2856.1.4 Impulsvorming 2916.1.5 Meten van de impulsduur 2986.1.6 Vertragingstrappen 3026.1.7 Kloksturing 3066.1.8 Reeksherkenning 308

6.2 Schuifregisters 3086.2.1 Schuifregisterstructuren 3086.2.2 Het ontwerpen van schuifregisters 3136.2.3 Het probleem met kloktoleranties 316

6.3 Tellers en delers 3196.3.1 Tellers en delers als toestandsmachines 3196.3.2 Ontwerpen van tellerschakelingen 3206.3.3 Ringtellers 3286.3.4 Johnsonteller 3296.3.5 Asynchrone binaire teller 3346.3.6 Synchrone binaire tellers 3366.3.7 Voorwaarts en achterwaarts tellen 3386.3.8 BCD-teller 3406.3.9 Tellen met een willekeurige telbreedte 3416.3.10 Cascaderen voor hoge telfrequenties 3446.3.11 Frequentiedeling met vóórdeler 346

6.4 Teruggekoppelde schuifregisters 348

7 Aanhangsel 359

7.1 Machten van twee 359

7.2 De Gray-code 359

7.3 Schemasymbolen voor poorten 360

7.4 ANSI/IEEE 91-1984 (DIN 40900, deel 12) 361

7.5 Literatuur 363

Index 373

Index Engels 381