DigiLab

markiert Versuche. Bauelemente und Geräte je Versuch lassen sich aufklappen.

1. 1 Gegenüberstellung Analogtechnik – Digitaltechnik S. 1
2. 1.1 Versuch: Analogtechnik S. 1
3. 1.2 Versuch: Digitaltechnik S. 2
4. 1.3 Digitaltechnik elementar S. 3
5. 1.3.1 Versuch: Logische Aussagen – logische Schaltungen S. 3
6. 1.3.2 Versuch: Binäre und logische Zustände S. 4
7. 2 Logische Grundschaltungen S. 5
8. 2.1 Die NICHT-Funktion S. 5
9. 2.1.1 Versuch: Untersuchung der NICHT-Funktion mit dem DIGILAB S. 6
10. 2.2 Die UND-Verknüpfung S. 7
11. 2.2.1 Versuch: Kontaktbehaftete Schaltungsvariante der UND-Funktion S. 7
12. 2.2.2 Versuch: UND-Schaltung mit Dioden S. 8
13. 2.2.3 Versuch: Untersuchung der UND-Funktion mit TTL-Bausteinen S. 9
14. 2.3 Die ODER-Verknüpfung S. 10
15. 2.3.1 Versuch: Kontaktbehaftete Schaltungsvariante der ODER-Funktion S. 11
16. 2.3.2 Versuch: ODER-Schaltung mit Dioden S. 11
17. 2.3.3 Versuch: Untersuchung der ODER-Funktion mit TTL-Bausteinen S. 12
18. 3 TTL-Schaltkreise in der Praxis S. 13
19. 3.1 Grundlagen S. 13
20. 3.1.1 Bezeichnung von TTL-Bausteinen S. 14
21. 3.1.2 Gemeinsame elektrische Daten der TTL-Familie S. 15
22. 3.2 Spannungswerte von TTL-Bausteinen S. 15
23. 3.2.1 Versuch: Zulässige Spannungswerte der Eingangsspannung S. 15
24. 3.2.2 Versuch: Zulässige Spannungswerte der Ausgangsspannung S. 15
25. 3.2.3 Versuch: Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Eingangsspannung S. 16
26. 3.2.4 Versuch: Betriebsspannungsbereiche für TTL-Bauelemente S. 16
27. 3.3 Übungsteil S. 15
28. 3.3.1 Versuch: Auswertung der Grundlagen S. 17
29. 3.3.2 Versuch: Untersuchung der Übertragungskennlinie eines Negationsgliedes S. 18
    1 Bauelement / Gerät

    • 1620.1 USB-Messinterface Typ 1620.1
30. 3.3.3 Versuch: Automatische Aufnahme der Übertragungskennlinie Uo = f (Uin) S. 20
31. 4 Zusammengesetze Grundbausteine der Digitaltechnik S. 21
32. 4.1 Die NAND-Funktion S. 21
33. 4.1.1 Versuch: Untersuchung der NAND-Funktion S. 22
34. 4.2 Die NOR-Funktion S. 23
35. 4.2.1 Versuch: Untersuchung der NOR-Funktion S. 24
36. 4.2.2 Versuch: UND-Funktion aus NOR-Gattern S. 24
37. 4.3 Die Antivalenz-Funktion S. 25
38. 4.3.1 Versuch: Untersuchung der Antivalenz-Funktion S. 26
39. 4.3.2 Versuch: Zusammensetzung der Antivalenz-Funktion aus Grundbausteinen S. 26
40. 4.4 Die Äquivalenz-Funktion S. 27
41. 4.4.1 Versuch: Untersuchung der Äquivalenz-Funktion S. 28
42. 4.4.2 Versuch: Zusammensetzung der Äquivalenz-Funktion aus Grundbausteinen S. 28
43. 4.4.3 Versuch: Entwicklung von Antivalenz aus Äquivalenz S. 28
44. 5 Digitaltechnik in der Praxis S. 29
45. 5.1 Grundlagen S. 29
46. 5.1.1 Unbenutzte Eingänge von TTL-Gattern S. 29
47. 5.1.2 Was bedeutet Fan-Out und Fan-In? S. 29
48. 5.2 Übungsteil S. 30
49. 5.2.1 Versuch: Untersuchung eines NOR-Gatters mit drei Eingängen S. 30
50. 5.2.2 Versuch: Untersuchung eines NAND-Gatters mit drei Eingängen S. 30
51. 6 Die Gesetze der Schaltalgebra S. 31
52. 6.1 Grundlagen S. 31
53. 6.1.1 Die Boolesche Schaltalgebra S. 31
54. 6.1.2 De Morgansche Gesetze S. 32
55. 6.2 Übungsteil S. 33
56. 6.2.1 Versuch: Untersuchung der kommutativen Gesetze S. 33
57. 6.2.2 Versuch: Untersuchung der assoziativen Gesetze S. 33
58. 6.2.3 Versuch: Untersuchung der distributiven Gesetze S. 34
59. 6.2.4 Versuch: Mögliche Kombinationen einer Schaltvariablen S. 34
60. 6.2.5 Versuch: Untersuchung der Absorptionsgesetze S. 35
61. 6.2.6 Versuch: Untersuchung der Doppelten Negation S. 35
62. 6.2.7 Versuch: Untersuchung der De Morganschen Gesetze S. 36
63. 7 Von der Wahrheitstabelle zur Schaltung S. 37
64. 7.1 Entwicklungsmöglichkeiten für digitale Schaltungen S. 37
65. 7.1.1 Versuch: Die vollständige disjunktive Normalform S. 37
66. 7.1.2 Versuch: Die vollständige konjunktive Normalform S. 37
67. 7.1.3 Versuch: Das KV-Diagramm S. 38
68. 7.2 Übungsteil S. 40
69. 7.2.1 Versuch: Übung 1 S. 40
70. 7.2.2 Versuch: Übung 2 S. 41
71. 8 Einfache Schaltungen mit logischen Gattern S. 42
72. 8.1 Versuch: Steuerung einer Treppenhausbeleuchtung S. 42
73. 8.2 Versuch: Auswahlverfahren für eine Arbeitsstelle S. 43
74. 8.3 Versuch: Kontrolle eines Stromnetzes S. 44
75. 9 Analyse logischer Schaltnetze S. 45
76. 9.1 Allgemeines S. 45
77. 9.2 Versuch: Analyse S. 45
78. 9.3 Versuch: Schaltungsanalyse mit einem Logik-Analyser S. 46
79. 9.4 Übungsteil S. 48
80. 9.4.1 Versuch: Analyse einer logischen Schaltung mit zwei Eingängen S. 48
81. 9.4.2 Versuch: Analyse einer logischen Schaltung mit drei Eingängen S. 49
82. 10 Bistabile Elemente S. 50
83. 10.1 Allgemeines S. 50
84. 10.2 Das RS-Flipflop S. 50
85. 10.2.1 Versuch: RS-Flipflop aus NOR-Gattern S. 50
86. 10.2.2 Versuch: RS-Flipflop aus NAND-Gattern S. 51
87. 10.3 Versuch: Das JK-Flipflop S. 52
88. 10.4 Das JK-Master-Slave-Flipflop S. 52
89. 10.4.1 Versuch: Funktionsweise S. 52
90. 10.4.2 Versuch: Untersuchung der Setz- und Rücksetzeingänge des JK-Flipflops S. 53
91. 10.4.3 Versuch: Untersuchung der Eingänge J und K des JK-Flipflops S. 53
92. 10.4.4 Versuch: Untersuchung des JK-Master-Slave-Flipflops S. 54
93. 10.5 Das T-Flipflop S. 55
94. 10.5.1 Versuch: Funktionsweise S. 55
95. 10.5.2 Versuch: Untersuchung des T-Flipflops S. 55
96. 11 Zählerschaltungen S. 56
97. 11.1 Allgemeines S. 56
98. 11.2 Asynchrone Zähler S. 56
99. 11.2.1 Versuch: Das Prinzip von Asynchronzählern S. 56
100. 11.2.2 Versuch: Untersuchung eines asynchronen 3-Bit-Vorwärtszählers S. 57
101. 11.2.3 Versuch: Asynchroner 3-Bit-Vorwärtszähler mit dem Messinterface S. 59
102. 11.2.4 Versuch: Asynchroner 3-Bit-Rückwärtszähler mit dem Messinterface S. 60
103. 11.3 Asynchrone Modulo-n-Zähler S. 61
104. 11.3.1 Versuch: Das Prinzip der Modulo-n-Zähler S. 61
105. 11.3.2 Versuch: Untersuchung eines Modulo-6-Zählers mit dem DIGILAB S. 62
106. 11.3.3 Versuch: Modulo-6-Zähler mit dem Messinterface S. 64
107. 11.4 Synchrone Zähler S. 65
108. 11.4.1 Versuch: Das Prinzip von Synchronzählern S. 65
109. 11.4.2 Versuch: Untersuchung eines 3-Bit-Synchronzählers mit dem DIGILAB S. 66
110. 11.4.3 Versuch: Untersuchung eines 3-Bit-Synchronzählers mit dem Messinterface S. 67
111. 12 Schieberegister S. 68
112. 12.1 Grundlagen S. 68
113. 12.2 Übungsteil S. 69
114. 12.2.1 Versuch: Untersuchung eines seriellen Schieberegisters mit dem DIGILAB S. 69
115. 12.2.2 Versuch: Untersuchung eines seriellen Schieberegisters mit dem Messinterface S. 70
116. 13 Speicherregister S. 71
117. 13.1 Grundlagen S. 71
118. 13.2 Übungsteil S. 72
119. 13.2.1 Versuch: Untersuchung eines 3-Bit-Speicherregisters mit dem DIGILAB S. 72
120. 13.2.2 Versuch: Untersuchung eines 3-Bit-Speicherregisters mit dem Messinterface S. 73
121. 14 Codes & Codeumsetzer S. 74
122. 14.1 Codes S. 74
123. 14.1.1 Versuch: Zahlencodes S. 75
124. 14.1.2 Versuch: Alphanumerische Codes S. 76
125. 14.2 Übungsteil S. 77
126. 14.2.1 Versuch: (8421)-BCD / 7-Segment-Codeumsetzer S. 77
127. 14.2.2 Versuch: Untersuchung der 7-Segment-Anzeige mit dem Messinterface S. 78
128. 14.2.3 Versuch: Untersuchung der Pseudotetraden mit dem Messinterface S. 78
129. 15 Rechenschaltungen S. 79
130. 15.1 Grundlagen S. 79
131. 15.1.1 Allgemeines S. 79
132. 15.1.2 Der Halbaddierer S. 79
133. 15.1.3 Der Volladdierer S. 80
134. 15.2 Übungsteil S. 81
135. 15.2.1 Versuch: Untersuchung eines Halbaddierers mit dem DIGILAB S. 81
136. 15.2.2 Versuch: Untersuchung eines Volladdierers mit dem DIGILAB S. 81
137. 15.2.3 Versuch: Entwicklung einer Komparatorschaltung S. 82
138. 16 A/D-Umsetzer – D/A-Umsetzer S. 83
139. 16.1 Analog-Digital-Umsetzer S. 83
140. 16.1.1 Grundlagen S. 83
141. 16.1.2 Versuch: Untersuchung der Analog-Digital-Umsetzung S. 85
142. 16.1.3 Versuch: Entwicklung eines Codeumsetzers S. 86
143. 16.2 Digital-Analog-Umsetzer S. 87
144. 16.2.1 Grundlagen S. 87
145. 16.2.2 Versuch: Untersuchung der Digital-Analog-Umsetzung S. 88
146. 16.2.3 Versuch: Digitalisierung und Codierung einer Analogspannung S. 89

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1. Lösungsteil

2. 2 Logische Grundschaltungen L 1
3. 2.1 Die NICHT-Funktion L 1
4. 2.1.1 Untersuchung der NICHT-Funktion mit dem DIGILAB L 1
5. 2.2 Die UND-Verknüpfung L 1
6. 2.2.1 Kontaktbehaftete Schaltungsvariante der UND-Funktion L 1
7. 2.2.2 UND-Schaltung mit Dioden L 1
8. 2.2.3 Untersuchung der UND-Funktion mit TTL-Bausteinen L 1
9. 2.3 Die ODER-Verknüpfung L 2
10. 2.3.1 Kontaktbehaftete Schaltungsvariante der ODER-Funktion L 2
11. 2.3.2 ODER-Schaltung mit Dioden L 2
12. 2.3.3 Untersuchung der ODER-Funktion mit TTL-Bausteinen L 2
13. 3 TTL-Schaltkreise in der Praxis L 3
14. 3.3 Übungsteil L 3
15. 3.3.1 Auswertung der Grundlagen L 3
16. 3.3.2 Untersuchung der Übertragungskennlinie eines Negationsgliedes L 3
17. 3.3.3 Automatische Aufnahme der Übertragungskennlinie Uo = f (Uin) L 4
18. 4 Zusammengesetze Grundbausteine der Digitaltechnik L 5
19. 4.1 Die NAND-Funktion L 5
20. 4.1.1 Untersuchung der NAND-Funktion L 5
21. 4.2 Die NOR-Funktion L 5
22. 4.2.1 Untersuchung der NOR-Funktion L 5
23. 4.2.2 UND-Funktion aus NOR-Gattern L 6
24. 4.3 Die Antivalenz-Funktion L 6
25. 4.3.1 Untersuchung der Antivalenz-Funktion L 6
26. 4.3.2 Zusammensetzung der Antivalenz-Funktion aus Grundbausteinen L 6
27. 4.4 Die Äquivalenz-Funktion L 6
28. 4.4.1 Untersuchung der Äquivalenz-Funktion L 6
29. 4.4.2 Zusammensetzung der Äquivalenz-Funktion aus Grundbausteinen L 7
30. 4.4.3 Entwicklung von Antivalenz aus Äquivalenz L 7
31. 5 Digitaltechnik in der Praxis L 7
32. 5.2 Übungsteil L 7
33. 5.2.1 Untersuchung eines NOR-Gatters mit drei Eingängen L 7
34. 5.2.2 Untersuchung eines NAND-Gatters mit drei Eingängen L 8
35. 6 Die Gesetze der Schaltalgebra L 8
36. 6.2 Übungsteil L 8
37. 6.2.1 Untersuchung der kommutativen Gesetze L 8
38. 6.2.2 Untersuchung der assoziativen Gesetze L 8
39. 6.2.3 Untersuchung der distributiven Gesetze L 9
40. 6.2.4 Mögliche Kombinationen einer Schaltvariablen L 9
41. 6.2.5 Untersuchung der Absorptionsgesetze L 9
42. 6.2.6 Untersuchung der Doppelten Negation L 9
43. 6.2.7 Untersuchung der De Morganschen Gesetze L 10
44. 7 Von der Wahrheitstabelle zur Schaltung L 10
45. 7.2 Übungsteil L 10
46. 7.2.1 Übung 1 L 10
47. 7.2.2 Übung 2 L 11
48. 8 Einfache Schaltungen mit logischen Gattern L 11
49. 8.1 Steuerung einer Treppenhausbeleuchtung L 11
50. 8.2 Auswahlverfahren für eine Arbeitsstelle L 12
51. 8.3 Kontrolle eines Stromnetzes L 12
52. 9 Analyse logischer Schaltnetze L 13
53. 9.4 Übungsteil L 13
54. 9.4.1 Analyse einer logischen Schaltung mit zwei Eingängen L 13
55. 9.4.2 Analyse einer logischen Schaltung mit drei Eingängen L 14
56. 10 Bistabile Elemente L 16
57. 10.2 Das RS-Flipflop L 16
58. 10.2.2 RS-Flipflop aus NAND-Gattern L 16
59. 10.4 Das JK-Master-Slave-Flipflop L 16
60. 10.4.2 Untersuchung der Setz- und Rücksetzeingänge des JK-Flipflops L 16
61. 10.4.3 Untersuchung der Eingänge J und K des JK-Flipflops L 16
62. 10.4.4 Untersuchung des JK-Master-Slave-Flipflops L 17
63. 10.5 Das T-Flipflop L 17
64. 10.5.2 Untersuchung des T-Flipflops L 17
65. 11 Zählerschaltungen L 18
66. 11.2 Asynchrone Zähler L 18
67. 11.2.2 Untersuchung eines asynchronen 3-Bit-Vorwärtszählers L 18
68. 11.2.3 Asynchroner 3-Bit-Vorwärtszähler mit dem Messinterface L 19
69. 11.2.4 Asynchroner 3-Bit-Rückwärtszähler mit dem Messinterface L 19
70. 11.3 Asynchrone Modulo-n-Zähler L 20
71. 11.3.2 Untersuchung eines Modulo-6-Zählers mit dem DIGILAB L 20
72. 11.3.3 Modulo-6-Zähler mit dem Messinterface L 21
73. 11.4 Synchrone Zähler L 22
74. 11.4.2 Untersuchung eines 3-Bit-Synchronzählers mit dem DIGILAB L 22
75. 11.4.3 Untersuchung eines 3-Bit-Synchronzählers mit dem Messinterface L 23
76. 12 Schieberegister L 23
77. 12.2 Übungsteil L 23
78. 12.2.1 Untersuchung eines seriellen Schieberegisters mit dem DIGILAB L 23
79. 12.2.2 Untersuchung eines seriellen Schieberegisters mit dem Messinterface L 24
80. 13 Speicherregister L 25
81. 13.2 Übungsteil L 25
82. 13.2.1 Untersuchung eines 3-Bit-Speicherregisters mit dem DIGILAB L 25
83. 13.2.2 Untersuchung eines 3-Bit-Speicherregisters mit dem Messinterface L 25
84. 14 Codes & Codeumsetzer L 26
85. 14.2 Übungsteil L 26
86. 14.2.1 (8421)-BCD / 7-Segment-Codeumsetzer L 26
87. 14.2.2 Untersuchung der 7-Segment-Anzeige mit dem Messinterface L 28
88. 14.2.3 Untersuchung der Pseudotetraden mit dem Messinterface L 28
89. 15 Rechenschaltungen L 28
90. 15.2 Übungsteil L 28
91. 15.2.1 Untersuchung eines Halbaddierers mit dem DIGILAB L 28
92. 15.2.2 Untersuchung eines Volladdierers mit dem DIGILAB L 28
93. 15.2.3 Entwicklung einer Komparatorschaltung L 29
94. 16 A/D-Umsetzer – D/A-Umsetzer L 29
95. 16.1 Analog-Digital-Umsetzer L 29
96. 16.1.2 Untersuchung der Analog-Digital-Umsetzung L 29
97. 16.1.3 Entwicklung eines Codeumsetzers L 30
98. 16.2 Digital-Analog-Umsetzer L 30
99. 16.2.2 Untersuchung der Digital-Analog-Umsetzung L 30
100. 16.2.3 Digitalisierung und Codierung einer Analogspannung L 31

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