Der Inhalt besteht aus einem Teil allgemeiner technischer Grundlagen (Normen, Datenbank als Arbeitsgrundlage, technische Zeichnungen lesen, Leiterplattentechnik, Handlöttechnik), Einführung in die Werkstoffkunde (Metalle, Kunststoffe usw. und Anwendungen), Grundlagen der Bauelementekunde (Schaltsymbole, Aufbautechnologien, Gehäusetypen) und Grundlagen für das Layout einfacher Leiterplatten.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 2. Computereinsatz für Engineering-Zwecke in der Elektronik
- 2.1. Begriffe
- 2.2. Schritte auf dem Weg zur Leiterplattenbaugruppe
- 2.2.1. Funktion "Schaltbild"
- 2.2.2. Funktion "Bibliothek"
- 2.2.3. Funktion "Layout"
- 2.2.4. Funktion "Leiterplattenhersteller"
- 2.2.5. Funktion "Pastenmaskenhersteller"
- 2.2.6. Funktion "Logistik"
- 2.2.7. Funktion "Lager"
- 2.2.8. Funktion "Bestücker"
- 2.2.9. Funktion "Baugruppenprüfung"
- 3. Grundlagen Engineering in der Elektronik
- 3.1. Normen - Sinn und Zweck
- 3.2. Technisches Zeichnen (Mechanik)
- 3.2.1. Zeichnungsmerkmale
- 3.2.2. Projektion (Klappung), Detail und Schnitt
- 3.2.3. Vermaßung
- 3.3. Die Leiterplatte als Schaltungsträger
- 3.4. Löten
- 3.4.1. Lot
- 3.4.2. Flussmittel
- 3.4.3. Lötwerkzeuge
- 3.4.4. Lötvorgang
- 4. Werkstoffe in der Elektronik
- 4.1. Werkstofftypen
- 4.2. Metallische Werkstoffe
- 4.3. Isolierstoffe / Kunststoffe
- 4.3.1. Wirkung eines Dielektrikums auf das elektrische Feld
- 4.3.2 Materialien
- 4.4. Magnetisch wirksame Werkstoffe
- 4.4.1. Wirkung ferromagnetischen Materials auf das magnetische Feld
- 4.4.2. Materialien
- 5. elektronische Bauelemente (I)
- 5.1. verschiedene Ansichten: Schaltsymbol, technischer Aufbau, Ersatzschaltbild
- 5.2. Einteilung der Bauteile nach Kategorien
- 5.3. Bauteil-Werte und Toleranzfelder
- 5.3.1. Wertestaffelung
- 5.3.2. Toleranzen von Bauteilen
- 5.3.3. technisch relevante Wertereihen
- 5.3.4. Wertekennzeichnung auf Bauteilen
- 6. elektronische Bauelemente (II)
- 6.1. elektromechanische Bauteile - Übersicht
- 6.2. Werkstoffe
- 6.3. Litzen und Drähte
- 6.3.1. Schaltzeichen / Schaltsymbole
- 6.3.2. technische Ausführungen
- 6.4. Schalter
- 6.4.1. Schaltzeichen / Schaltsymbole
- 6.4.2. technische Ausführungen
- 6.5. Steckverbinder und Sockel
- 6.5.1. Schaltzeichen / Schaltsymbole
- 6.5.2. Kontaktformen
- 6.5.3. technische Ausführungen
- 6.6. Schaltzeichen zusätzlicher Funktionselemente
- 7. elektronische Bauelemente (III)
- 7.1. Widerstände
- 7.1.1. Schaltzeichen / Schaltsymbol
- 7.1.2. physikalisches Verhalten
- 7.1.3. technische Ausführung
- 7.2. Kondensatoren
- 7.2.1. Schaltzeichen / Schaltsymbol
- 7.2.2. physikalisches Verhalten
- 7.2.2.1. Kondensatoren mit fester Isolierung - technische Ausführung
- 7.2.2.2. der Elektrolyt-Kondensator ('Elko') - technische Ausführung
- 7.3. Spulen / Drosseln bzw. Übertrager / Transformatoren
- 7.3.1. Schaltzeichen / Schaltsymbole
- 7.3.2. physikalisches Verhalten
- 7.3.3. technische Ausführung
- 7.1. Widerstände
- 8. elektronische Bauelemente (IV)
- 8.1. Dioden
- 8.1.1. Schaltzeichen / Schaltsymbole
- 8.1.2. physikalisches Verhalten
- 8.1.3. technische Ausführung
- 8.2. Transistoren
- 8.2.1. Schaltzeichen / Schaltsymbole
- 8.2.2. physikalisches Verhalten
- 8.2.3. technische Ausführung: diskrete Halbleiter und kleine ICs
- 8.3. integrierte Schaltungen
- 8.3.1. lineare Schaltung, z.B. Operationsverstärker
- 8.3.1.1. Schaltzeichen / Schaltsymbole
- 8.3.1.2. physikalisches Verhalten
- 8.3.2. digitale Schaltungen
- 8.3.2.1. Schaltzeichen / Schaltsymbole von Gatterschaltungen
- 8.3.2.2. physikalisches Verhalten
- 8.3.3. technische Ausführung
- 8.3.1. lineare Schaltung, z.B. Operationsverstärker
- 8.1. Dioden
- 9. Layout mit bedrahteten Bauteilen
- 9.1. Layout-Parameter der Leiterplatte
- 9.1.1. Feinheit der Struktur
- 9.1.2. Pad und Bohrung - grundlegende Dimensionierung
- 9.1.3. Lötstopplack
- 9.1.4. Kennzeichnungsdruck
- 9.2. Layout für bedrahtete Technik (THT)
- 9.2.1. Block- und Scheiben-Gehäuse, 2-polig
- 9.2.2. axiale Bauteile, 2-polig
- 9.2.3. vielpolige Gehäuse
- 9.2.3.1. Steckverbinder, Schalter u.a. "Electromechanics"
- 9.2.3.2. Transistorgehäuse, ICs in runden Metallgehäusen o.ä.
- 9.2.3.3. ICs in DIL-Gehäusen (Dual-Inline)
- 9.2.3.4. Leistungshalbleiter mit Kühlkörpern u.ä.
- 9.2.3.5. Funktionsmodule
- 9.3. zusätzliche Hinweise zum Layouten
- 9.3.1. Befestigungsmittel / Rackschienen
- 9.3.2. Sicherheit bei höheren Spannungen und Strömen
- 9.1. Layout-Parameter der Leiterplatte
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Vorlesung vermittelt Studierenden der Elektro- und Informationstechnik sowie der Technischen Informatik im ersten Semester grundlegende technische Kenntnisse der Elektrotechnik. Der Fokus liegt auf praktischen Aspekten der Elektronik, aufbauend auf vorhandenem Schulwissen in Mathematik und Physik. Es werden allgemeine technische Grundlagen, Werkstoffe, Bauelemente und Layout-Grundlagen behandelt. Randthemen, wie der Umgang mit Normen und der Ablauf der Leiterplattenfertigung werden ebenfalls angesprochen.
- Grundlagen der Elektrotechnik
- Werkstoffe in der Elektronik
- Elektronische Bauelemente und Komponenten
- Leiterplatten-Layout
- Industrielle Prozesse der Leiterplattenfertigung
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung beschreibt den Aufbau und die Zielsetzung der Vorlesung. Kapitel 2 gibt einen Überblick über den Computereinsatz im Elektronik-Engineering, detailliert die einzelnen Schritte von der Schaltungsentwicklung bis zur Baugruppenprüfung. Kapitel 3 behandelt Normen, technisches Zeichnen, die Leiterplatte und das Löten. Kapitel 4 befasst sich mit verschiedenen Werkstoffen in der Elektronik, darunter Metalle, Isolierstoffe und magnetisch wirksame Materialien. Kapitel 5 bis 8 befassen sich mit verschiedenen elektronischen Bauelementen, von passiven Komponenten über elektromechanische Teile bis hin zu Halbleitern und integrierten Schaltungen. Kapitel 9 beschreibt schließlich die Grundlagen des Leiterplattenlayouts, insbesondere für bedrahtete Bauteile.
Schlüsselwörter
Elektrotechnik, Elektronik, Leiterplattentechnik, Bauelemente, Werkstoffe, Schaltbild, Layout, Normen, Löten, Halbleiter, Integrierte Schaltungen, CAD, CAE, CAM, CIM, THT, SMT.
- Citation du texte
- Wolf-Dieter Schmidt (Auteur), 2009, Electronic Engineering Grundlagen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/123659
