Schaltungstechnik

16 2 Entwicklungs- und Analysemethodik
den. Der Anwender braucht dabei kein sehr tiefes Verständnis über das Innenleben
dieser Standard-IC‘s. Bei Anwendungen, die keine Massenstückzahlen ermöglichen,
können mit zunehmender Frequenz oberhalb des MHz-Bereichs zunehmend
weniger allgemeine Standard-IC‘s für Analogfunktionen eingesetzt werden. Der
Anwender muss sich aus Funktionsgrundschaltungen die geforderte Schaltungsfunktion
realisieren. Bietet ein Anwendungsbereich hohe Stückzahlen, so werden
zumeist von Halbleiterherstellern integrierte Funktionsbausteine für den Anwendungsbereich
angeboten oder der Anwender entwickelt selbst einen vollkundenspezifisch
integrierten Funktionsbaustein. Insbesondere für die Entwicklung von
vollkundenspezifisch integrierten Funktionsbausteinen sind solide Kenntnisse der
analogen Schaltungstechnik auf Transistorebene erforderlich.
a)
b)
System
A
Anwendungsschnittstelle
Transmitter
Messen
Sensoren
Eingreifen
Aktuatoren
Übertragungsstrecke
Signalaufbereitung
Treiberstufen
Receiver
System
B
Signalverarbeitung
Signalver-
verarbeitendes
System mit
Steuerfunktion
Bild 2.1-3: Frontend-Funktion – Signalaufnahme (analog), Signalaufbereitung (analog/digital),
Signalverarbeitung (digital) und „Einwirken“ in einen Prozess (meist analog); a) Informationsübertragung;
b) Messaufnahme und Stellfunktionen
Die Signalübertragung bei einem Übertragungssystem gemäß Bild 2.1-3a) kann
u.a. erfolgen über eine Funkstrecke, eine Infrarotstrecke, eine Ultraschallstrecke
oder eine leitungsgeführte Strecke. Wird ein Plastik-Lichtwellenleiter als Übertragungsmedium
verwendet, so benötigt man einen dafür geeigneten optischen Sender
(Transmitter) und Empfänger (Receiver). Den beispielhaften Schaltplan eines
optischen Empfängers zeigt Bild 2.1-4. Auf die Schaltung wird später noch detailliert
eingegangen (siehe Abschnitt 5.5.2). Hier geht es zunächst nur darum, in
einem praktischen Projektbeispiel das Ergebnis einer Schaltungsentwicklung im
Prototypenstadium vorzustellen.
Hinsichtlich der Aufbautechnik ist in besonderem Maße auf das Masse/Versorgungssystem
zu achten. Die Masseführung auf der Leiterplatte ist sorgfältig elektrisch
mit dem Modulgehäuse zu verbinden. Als Modulgehäuse verwendet man im
Experimentierstadium oft ein Standard-Weißblechgehäuse. Das Layout des Empfängers
ist in Bild 2.1-6 dargestellt. Bild 2.1-5 zeigt den praktischen prototypischen
Aufbau des optischen Empfängers.