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Das PC Elektronik Labor

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Das PC Elektronik Labor

Von loetadmin am 26.08.2008 12:09

Das PC Elektronik Labor von Herbert Bernstein

In den letzten Jahren haben die Schaltungssimulationsprogramme eine Qualität erreicht, die wirklich beeindruckend ist. Dabei werden nicht nur die elektronische Schaltung mit ihren Eingangs und Ausgangsparametern simuliert, sondern ebenso ein komplettes Messlabor mit Multimeter, Oszilloskop, Frequenzzähler und noch so einige andere Geräte. Damit kann man wirklich sehr intuitiv und realitätsnah seine Schaltungen aufbauen und simulieren.

Um sich in die Materie der Schaltungssimulation und der Elektronik allgemein einzuarbeiten, kann man z.B. das Buch 'PC Elektronik Labor von Herbert Bernstein' verwenden, welches ich als Rezensionsexemplar bekommen habe und deshalb hier kurz vorstellen möchte.

Das Buch beeindruckt zuerst einmal durch seinen Umfang. Auf fast 1500 Seiten wird nahezu das gesamte Spektrum an Elektronik-Grundlagen abgedeckt.

Das erste Kapitel beinhaltet eine Einführung in das Schaltungssimulationsprogramm NI Multisim, welches man sich mit dem im Buch angegebenen Code auf einer Seite des Verlags downloaden kann.
Es handelt sich dabei im die Student-Version.
Download und Installation waren auf meinem Rechner absolut problemlos (WinXP), ein schneller Internetzugang ist empfehlenswert, da die Installationsdateien mehrere 100 MB gross sind. Man kann die CD aber auch gegen eine geringe Gebühr beim Verlag nachbestellen.

Hat man die ersten Schritte geschafft und sich ein Wenig mit der Bedienung des Programms vertratut gemacht,
geht es mit den einfachen passiven Bauteilen weiter, Widerstände, Spulen, Kondensatoren in allen möglichen Kombinationen werden vorgestellt. Die Simulation der Beispielschaltungen ist dabei durchweg gut erläutert und bebildert, so dass die Experimente einfach nachvollzogen werden können.

Dioden, Transistoren, Mosfets werden als nächstes vorgestellt und dann zu komplexeren Schaltungen wie Oszillatoren, Verstärker oder Netzteilen zusammengeschaltet.
Die Analogtechnik wird dann erweitert durch den Einsatz von Operationsverstärker, auch hier werden alle wichtigen Grundschaltungen mit den zugehörigen Formeln abgehandelt.
Ein Kapitel über unser Drehstromnetz sowie VDE Schutzmassnahmen, auch dieses mit zugehörigen Experimenten, rundet die Analogtechnik ab.

Ein weiterer sehr umfangreicher Punkt ist die Digitaltechnik. Über die ersten Grundlagen der binären Arithmetik geht es rasch weiter mit umfangreicheren Schaltungen wie z.B. Frequenzzähler und AD/DA Wandler etc.

Eine Einführung in die Mikrocontroller-Technik mit dem 8051, einem zwar alten aber immer noch weit verbreiteten Controller, beendet das Gebiet der Digitaltechnik.

Zum Schluss des Buches gibt es noch einen Exkurs in das Erstellen von Platinen mit der Software Ultiboard.


Wenn ich mir den Umfang des Buches so ansehe, deckt dieser in etwa den theoretischen Stoff meiner damaligen (sehr guten) Elektroniker-Ausbildung vor ca 20 Jahren ab. Diese Grundlagen sind natürlich auch heute noch absolut aktuell und dürften in jedem Lehrplan stehen.

Insgesamt sind über 1000 Simulationsbeispiele enthalten, so dass es mehrere Monate dauern dürfte, wenn man wirklich alle Experimente nachvollzieht!

Das Experimentieren mit den virtuellen Geräten macht richtig Spass und funktioniert erstaunlich gut und intuitiv. Ich habe ein paar Grundschaltungen zusammengeklickt und Funktionsgeneratoren und Oszis drangehängt, und die Schaltungen haben sich genauso verhalten wie ich das von einer zusammengelöteten Schaltung erwartet hätte.

Als Voraussetzung sollte der Leser über solide Mathematik-Kenntnisse verfügen , wie Wurzelziehen, Gleichungen lösen, Exponentialfunktionen etc. Auf tiefergehende Mathematische Theorien, die das Verständnis der Integral / Differential-Rechnung, komplexen Zahlen oder der Matritzenrechnung erfordern, verzichtet das Buch.

Ich kann das Buch sowohl für Elektroniker empfehlen, die sich zur Fortbildung oder im Studium mit der Simulation von Schaltungen beschäftigen wollen, als auch für Elektronik Einsteiger mit gewissen Vorkenntnissen oder unter Anleitung eines Lehers oder Ausbilders, die sich Verständnis für die Grundlagen erarbeiten wollen, da das Spektrum des Buch von einfachen bis zu recht anspruchsvollen Themen geht. Es kann sogar in gewissem Umfang als Formelsammlung und Nachschlagewerk dienen, da es klar gegliedert ist und die wichtigsten Formeln zu einem Themenbereich gut auffindbar sind.



Das PC Elektronik Labor von Herbert Bernstein
ISBN 978-3-7723-5315-4
Preis in Euro 49.95 für Deutschland.

Von yyyy am 28.08.2008 06:51

Nun, das hört sich gut an.

Ich bin aus Kostengründen (Programmkauf zu teuer) nie dazu gekommen, Schaltungen zu simulieren, obwohl ich immer daran interesse hatte.

Vielleicht mache ich es einmal mit diesem Buch.

Von loetadmin am 28.08.2008 07:54

Ich hab vor ein paar Jahren mal einige Simulationsprogramme ausprobiert, das hat mich damals alles nicht so überzeugt, da es nicht sehr intuitiv zu bedienen war, man musste selbst die Netzlisten editieren und die Ausgabedateien mit speziellen Viewer Programmen konvertieren....

Aber die Entwicklung ist weitergegangen, und das jetzt getestete NI Multisim hat mir wirklich sehr gut gefallen (es gibt aber bestimmat auch andere gute).

Ich muss echt sagen, sowas hätte ich gerne früher schon gehabt!! , während der Ausbildung etc. Es ersetzt zwar nicht den Lötkolben und die Praxis, aber ist auf alle Fälle ein wertvolles Werkzeug!

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