Elektronik FHNW

Grundlagenlabor 2

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O. P.

Lernen

O. P.

Über diese Lernkartei

Diese Lernkarten decken fortgeschrittene Themen der Elektronik ab, mit Fokus auf Leiterplatten, Komponenten und deren Platzierung. Sie behandeln Aspekte wie Störungsunterdrückung, Speisung, Layout-Design und die Verwendung von IC's, Kondensatoren und Prozessoren. Ideal für Studierende und Ingenieure, die ihr Verständnis von Elektronikschaltungen und Leiterplattendesign vertiefen möchten.

Karten

Lernende

Sprache

Deutsch

Kategorie

Elektronik

Stufe

Andere

Erstellt / Aktualisiert

11.05.2018 / 23.09.2023

Ähnliche Karteien

Die geschickte Platzierung der Komponenten im
Schema hat zur Folge, dass ....

die Platzierung beim Layout definiert ist.

das Schema ″lesbar″ wird.

die Verbindungen ″kreuzungsfrei″ werden.

die Platzierung beim Layout definiert ist.

das Schema ″lesbar″ wird.

die Verbindungen ″kreuzungsfrei″ werden.

Der Prozessor auf unserem Print kann analoge Signale
direkt einlesen. D.h. er arbeitet mit einem ......

eingebauten A/D – Wandler.

eingebauten D/A – Wandler.

eingebauten Widerstands-Teilernetzwerk.

eingebauten A/D – Wandler.

eingebauten D/A – Wandler.

eingebauten Widerstands-Teilernetzwerk.

Der interne Wandler in einem Prozessor bestimmt die
Auflösung der analogen Einganssignale. Ein 12 Bit
Wandler kann Signale mit ca. ......

0.25 % auflösen.

1 ‰ auflösen.

0.25 ‰ auflösen.

0.25 % auflösen.

1 ‰ auflösen.

0.25 ‰ auflösen.

Die Strommessung (einige A) auf dem Print ist mit einer
Spannungsmessung an einem Messshunt realisiert.
Der Shunt hat dazu einen Widerstandswert von .....

10 mΩ

10 Ω

10 kΩ

10 mΩ

10 Ω

10 kΩ

Die Tasten auf dem Print sind mit einem Widerstand
und einem Kondensator beschaltet. Damit kann man für
den Prozessoreingang ........

den Strom begrenzen.

das Schalterprellen unterdrücken.

einen Schaltimpuls erzeugen.

den Strom begrenzen.

das Schalterprellen unterdrücken.

einen Schaltimpuls erzeugen.

Prozessoren, wie der verwendete, haben typische DC-
Elektronik-Versorgungsspannungen. Auf unserm Print
ist das eine Spannung von …..

12 V

5 V

3,3 V

12 V

5 V

3,3 V

Als Anzeigeelement haben wir ein LCD-Modul
vorgesehen. LCD's sind …

passive Anzeigeelemente.

aktive Anzeigeelemente.

Licht verstärkende Anzeigeelemente.

passive Anzeigeelemente.

aktive Anzeigeelemente.

Licht verstärkende Anzeigeelemente.

Die Werte der Widerstände sind bei der SMD-
Technologie ......

als Farbcode aufgedruckt.

nicht mehr angegeben.

vorwiegend als Zahlenwerte aufgedruckt.

als Farbcode aufgedruckt.

nicht mehr angegeben.

vorwiegend als Zahlenwerte aufgedruckt.

Elektronische Komponenten haben weitgehend
standardisierte Gehäuse. Ein DIL- Gehäuse …..

ist ein SMD-IC-Gehäuse.

ist ein zweireihiges THT-Gehäuse.

hat alle Pins in einer Reihe.

ist ein SMD-IC-Gehäuse.

ist ein zweireihiges THT-Gehäuse.

hat alle Pins in einer Reihe.

Auf dem Print ist ein DC/DC-Wandler eingesetzt um aus
24V die Elektronikspannung zu erzeugen. Dieser Regler
hat gegenüber dem Linearregler den Vorteil, dass er ....

präzise geregelte Ausgangsspannung hat.

praktisch keine Lastabhängigkeit (Toleranz) hat.

einen grösseren Wirkungsgrad hat.

präzise geregelte Ausgangsspannung hat.

praktisch keine Lastabhängigkeit (Toleranz) hat.

einen grösseren Wirkungsgrad hat.

Für die Speisung der Brückentreiber ist ein 12 V
Linearregler eingesetzt. Dieser Linearregler ist im
Prinzip ein ......

Schaltregler.

elektronisch geregelter ″Vorwiderstand″.

ein Spannungsbegrenzer bei 12 V.

Schaltregler.

elektronisch geregelter ″Vorwiderstand″.

ein Spannungsbegrenzer bei 12 V.

Bei den SMD-Komponenten gibt es spezielle Gehäuse,
die man als BGA's bezeichnet. Welche Aussage
stimmt?

BGA's kann man auch von Hand löten.

BGA's sind immer grösser als 2 x 2 Zoll.

BGA's haben oft über fünfhundert Anschlüsse.

BGA's kann man auch von Hand löten.

BGA's sind immer grösser als 2 x 2 Zoll.

BGA's haben oft über fünfhundert Anschlüsse.

Die auf dem Print eingesetzten drei OP's gehören in den
analogen Bereich des Prints und sind alle als …..

Impedanzwandler beschaltet

Differenzverstärker beschaltet.

invertierende Verstärker beschaltet.

Impedanzwandler beschaltet

Differenzverstärker beschaltet.

invertierende Verstärker beschaltet.

Die Ansteuerung der LED's und der Relais ist mit einem
Treiber-IC realisiert. Dieser IC hat einen GND und einen
24 V-Anschluss. Das heisst ....

Relais und LED haben 24 V – Versorgung.

die Relais werden vom Treiber mit 24 V gespeist.

Überspannungen werden auf 24 V abgeleitet (Schutz).

Relais und LED haben 24 V – Versorgung.

die Relais werden vom Treiber mit 24 V gespeist.

Überspannungen werden auf 24 V abgeleitet (Schutz).

Auf dem Print wurde eine H-Brücke realisiert. Diese
H-Brücke ist ein ″Aktor″ und hat bezüglich
angeschlossener Last folgende Funktion: Sie kann ......

Wechselspannung erzeugen.

störungsfrei schalten.

kurzschlussfest schalten.

Wechselspannung erzeugen.

störungsfrei schalten.

kurzschlussfest schalten.

Die H-Brückenschaltung auf dem Print benötigt spezielle
Brückentreiber weil die ″Highside″-Transistoren …..

Steuerspannung bei 24 V benötigen.

hohe Steuerströme benötigen.

speziell ″verriegelt″ sein müssen.

Steuerspannung bei 24 V benötigen.

hohe Steuerströme benötigen.

speziell ″verriegelt″ sein müssen.

Die für Niederspannung vorgesehenen Kontakte der
Relais sind gegen die übrige Elektronik mit einer min.
8 mm breiten kupferfreien Zone abgetrennt, damit …...

keine Störungen zur Elektronik gelangen.

die Elektronik berührungssicher wird.

keine Leckströme zur Elektronik fliessen.

keine Störungen zur Elektronik gelangen.

die Elektronik berührungssicher wird.

keine Leckströme zur Elektronik fliessen.

Alle Operationsverstärker auf dem Print werden
zusammen (gemeinsam) platziert und gegen den Rest
des Prints “abgesetzt“, weil …..

sie empfindliche Signale verstärken.

sie empfindliche Speisungen haben.

eine eigene Speisung haben.

sie empfindliche Signale verstärken.

sie empfindliche Speisungen haben.

eine eigene Speisung haben.

Auf dem Print ist eine elektronische Uhr mit
Gangreserve realisiert. Wer liefert dazu die Zeitbasis?

Der Microcontroller.

Der RTC-IC.

Ein Uhrenquarz.

Der Microcontroller.

Der RTC-IC.

Ein Uhrenquarz.

Der Oszillatorquarz wird möglichst nahe beim Prozessor
platziert, weil eine unnötig grosse Distanz .....

die Quarz-Frequenz beeinflusst.

Störabstrahlung erzeugt

Störbeeinflussung ermöglicht.

die Quarz-Frequenz beeinflusst.

Störabstrahlung erzeugt

Störbeeinflussung ermöglicht.

Elektrische Verbindungen im Schema sind ″Striche″
zwischen Komponenten mit einer Netzbezeichnung.
Verbunden ist dabei nur, .......

alles mit gleicher Netzbezeichnung.

alles mit Verbindungsstrich und Kreuzungspunkt.

alles mit gleicher Pinnummer.

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

alles mit gleicher Netzbezeichnung.

alles mit Verbindungsstrich und Kreuzungspunkt.

alles mit gleicher Pinnummer.

″Vorwärts″ bei einem Layout-Tool heisst die
″Informationsübertragungsrichtung″ .........

vom Schemabereich in den Layoutbereich.

vom Komponentenbereich zum Schemabereich.

vom Layoutbereich zum Schemabereich.

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

vom Schemabereich in den Layoutbereich.

vom Komponentenbereich zum Schemabereich.

vom Layoutbereich zum Schemabereich.

Sie wollen mit einer Schemakopie Ihren Layout
kontrollieren. Welches sind dabei die wichtigsten
Bezeichnungen im Schema.

Die Werte der zweipoligen Komponenten.

Die Pin-Namen der mehrpoligen Komponenten.

Die Referenzbezeichnungen der Komponenten.

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

Die Werte der zweipoligen Komponenten.

Die Pin-Namen der mehrpoligen Komponenten.

Die Referenzbezeichnungen der Komponenten.

Gute Schemas ″befolgen″ einige Grundsätze:

Sämtliche Beschriftungen sind horizontal.

Alle Verbindungen haben einen lesbaren Netznamen.

Pinnummern sind bei mehrpoligen Komponenten lesbar.

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

Sämtliche Beschriftungen sind horizontal.

Alle Verbindungen haben einen lesbaren Netznamen.

Pinnummern sind bei mehrpoligen Komponenten lesbar.

Mehrpolige Komponenten haben in einem CAD-Schema
üblicherweise andere Bezeichnungen als 2-polige. Was
wird bei mehrpoligen Komponenten min. angegeben?

Der Wert, die Pinnummern und die Referenz.

Die Pinnummern, die Referenz und die Bezeichnung.

Die Pinnummern, die Pinnamen und die Bezeichnung.

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

Der Wert, die Pinnummern und die Referenz.

Die Pinnummern, die Referenz und die Bezeichnung.

Die Pinnummern, die Pinnamen und die Bezeichnung.

Die Informationen zu den Bauteilen findet man bei
DesignSpark in den versch. Bibliotheken. Die 3
wichtigen Bibliotheken sind dabei für .......

Schemafigur, Layoutfigur und Komponenteninformation.

Schemainformation, Anschlussbelegung und Gehäuse.

Komponentengehäuse, Anschlüsse und Layoutfigur.

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

Schemafigur, Layoutfigur und Komponenteninformation.

Schemainformation, Anschlussbelegung und Gehäuse.

Komponentengehäuse, Anschlüsse und Layoutfigur.

Eine CAD-Software wie z.B. “DesignSpark“ erlaubt das
Arbeiten mit Rastern im Zollbereich und im metrischen
Bereich. Der Grund dafür ist, dass die Komponenten .....

in Europa metrische und in den USA Zollraster haben.

früher Zoll- und heute metrische Beinabstände haben.

teilweise Zoll- und teilweise metrische Raster haben.

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

in Europa metrische und in den USA Zollraster haben.

früher Zoll- und heute metrische Beinabstände haben.

teilweise Zoll- und teilweise metrische Raster haben.

Beim Design einer Leiterplatte mit einer CAD-Software
wie z.B. “DesignSpark“ wird zuerst das vollständige
Schema eingegeben.

Danach folgt beim Layout die Def. der Komponenten.

Damit ist die Platzierung der Komponenten bestimmt.

Damit sind Komponenten und Verbindungen bestimmt.

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

Danach folgt beim Layout die Def. der Komponenten.

Damit ist die Platzierung der Komponenten bestimmt.

Damit sind Komponenten und Verbindungen bestimmt.

Beim Start des Layouts (nach der Schemaeingabe)
erscheinen sog. ″Gummifäden″ als Verbindungen der
Komponenten. Sie ........

″ziehen″ die Komponenten in optimale Abstände.

zeigen die elektrische Verbindung der Pins.

zeigen den Leiterbahn-Verlauf auf dem Print.

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

″ziehen″ die Komponenten in optimale Abstände.

zeigen die elektrische Verbindung der Pins.

zeigen den Leiterbahn-Verlauf auf dem Print.

Ein funktionell problemloser Print hat notwendigerweise
einen Layout, der ......

möglichst kompakt ausgeführt ist.

EMV-Störungen verhindert.

Komponenten nur auf einer Seite hat.

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

möglichst kompakt ausgeführt ist.

EMV-Störungen verhindert.

Komponenten nur auf einer Seite hat.

Für eine automatische Bestückung muss bei der
Platzierung aller Komponenten auf dem Print ….

ein gleichmässiges Raster eingehalten werden.

ein Minimalabstand eingehalten werden.

die gleiche Ausrichtung eigehalten werden.

ein gleichmässiges Raster eingehalten werden.

ein Minimalabstand eingehalten werden.

die gleiche Ausrichtung eigehalten werden.

Beim Layout der Oszillatoren muss der Quarz gegen
Störungen nahe beim IC platziert werden. Welche Stör-
Einkoppelungen verhindert man damit?

die resistive Einkoppelung.

die kapazitive Einkoppelung.

die induktive Einkoppelung.

die resistive Einkoppelung.

die kapazitive Einkoppelung.

die induktive Einkoppelung.

Stromänderungen (schnell/stark) können zu hohen
induzierten Störspannungen führen, wenn diese
Stromänderung in einem ….

rechtwinklig kreuzenden Leiter auftritt.

parallelen Leiter auftritt.

einer Massefläche (Kupferfläche) auftritt.

rechtwinklig kreuzenden Leiter auftritt.

parallelen Leiter auftritt.

einer Massefläche (Kupferfläche) auftritt.

Von ”heiklen” Leiterschlaufen bei einem Print-Layout
redet man, wenn Leiter mit dem ″gleichen″ Signal eine
Fläche einschliessen. Diese Leiter sind z.B. …...

Signalleiter und zugehörige Masse (Rückleiter).

zwei benachbarte Signalleiter mit gleichartigem Signal.

Analogleiter und sein umgewandeltes Digitalsignal.

Signalleiter und zugehörige Masse (Rückleiter).

zwei benachbarte Signalleiter mit gleichartigem Signal.

Analogleiter und sein umgewandeltes Digitalsignal.

SMD-Komponenten heissen so, weil sie .....

klein sind (SMall Devices).

Oberflächen montiert sind (Surface Mounted Devices).

″geschrumpft″ sind (Shrink Micro Devices).

klein sind (SMall Devices).

Oberflächen montiert sind (Surface Mounted Devices).

″geschrumpft″ sind (Shrink Micro Devices).

Standard Leiterplatten sind ......

1,6 mm dick und haben 35 μm Kupferdicke.

1,6 mm dick und haben 70 μm Kupferdicke.

1 mm dick und haben 35 μm Kupferdicke.

1,6 mm dick und haben 35 μm Kupferdicke.

1,6 mm dick und haben 70 μm Kupferdicke.

1 mm dick und haben 35 μm Kupferdicke.

Sie haben bei Ihrem Printlayout vorwiegend
Widerstände und Kondensatoren im SM 0805 Gehäuse
eingesetzt. Die Zahl bedeutet dabei ......

die Grösse des Gehäuses (Länge und Breite).

max. Verlustleistung und Toleranz des Wertes.

das Datum (Jahr/Woche) der Einführung.

die Grösse des Gehäuses (Länge und Breite).

max. Verlustleistung und Toleranz des Wertes.

das Datum (Jahr/Woche) der Einführung.

Mit SMD – Komponenten kann man gegenüber den
THT Bauteile zweifellos Platz sparen. Was hat ihnen
sonst noch zum Durchbruch verholfen?

Sie sind präziser und stabiler gegen Umwelteinflüsse.

Sie sind zuverlässiger und preiswerter.

Sie lassen sich mit Automaten bestücken

Sie sind präziser und stabiler gegen Umwelteinflüsse.

Sie sind zuverlässiger und preiswerter.

Sie lassen sich mit Automaten bestücken

SMD – Komponenten werden auf die Leiterplatte
kontaktiert, indem die Leiterplatte mit einer Maske vor
dem Bestücken .......

mit leitfähigem Klebstoff bedruckt wird.

mit Lötzinnpaste bedruckt wird.

mit Wärmeleitpaste bedruckt wird.

mit leitfähigem Klebstoff bedruckt wird.

mit Lötzinnpaste bedruckt wird.

mit Wärmeleitpaste bedruckt wird.

Neben den SMD-IC's sind auf Ihrem Print auch noch
THT-Komponenten für die Bestückung in Löchern
vorhanden. So z.B. der DC/DC-Wandler, weil .......

es keine SMD DC/DC–Wandler gibt.

dieser Typ eben noch zufällig im THT-Gehäuse existiert.

der Strom beim DC/DC-Wandler zu gross ist für SMD.

es keine SMD DC/DC–Wandler gibt.

dieser Typ eben noch zufällig im THT-Gehäuse existiert.

der Strom beim DC/DC-Wandler zu gross ist für SMD.

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Lernkarten

Die Ansteuerung der LED's und der Relais ist mit einem
Treiber-IC realisiert. Dieser IC hat einen GND und einen
24 V-Anschluss. Das heisst ....

Relais und LED haben 24 V – Versorgung.

die Relais werden vom Treiber mit 24 V gespeist.

Überspannungen werden auf 24 V abgeleitet (Schutz).

Auf dem Print wurde eine H-Brücke realisiert. Diese
H-Brücke ist ein ″Aktor″ und hat bezüglich
angeschlossener Last folgende Funktion: Sie kann ......

Wechselspannung erzeugen.

störungsfrei schalten.

kurzschlussfest schalten.

Die H-Brückenschaltung auf dem Print benötigt spezielle
Brückentreiber weil die ″Highside″-Transistoren …..

Steuerspannung bei 24 V benötigen.

hohe Steuerströme benötigen.

speziell ″verriegelt″ sein müssen.

Die für Niederspannung vorgesehenen Kontakte der
Relais sind gegen die übrige Elektronik mit einer min.
8 mm breiten kupferfreien Zone abgetrennt, damit …...

keine Störungen zur Elektronik gelangen.

die Elektronik berührungssicher wird.

keine Leckströme zur Elektronik fliessen.

Alle Operationsverstärker auf dem Print werden
zusammen (gemeinsam) platziert und gegen den Rest
des Prints “abgesetzt“, weil …..

sie empfindliche Signale verstärken.

sie empfindliche Speisungen haben.

eine eigene Speisung haben.

Auf dem Print ist eine elektronische Uhr mit
Gangreserve realisiert. Wer liefert dazu die Zeitbasis?

Der Microcontroller.

Der RTC-IC.

Ein Uhrenquarz.

Der Oszillatorquarz wird möglichst nahe beim Prozessor
platziert, weil eine unnötig grosse Distanz .....

die Quarz-Frequenz beeinflusst.

Störabstrahlung erzeugt

Störbeeinflussung ermöglicht.

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