Elektronikkfaget griper stadig om seg i samfunnet. Dagens kommunikasjonsformer og sosiale medier hadde ikke vært mulig uten den rollen elektroniske systemer har fått, og vi ser at arbeidsplasser og hele samfunnsstrukturer er i endring som en direkte følge av teknologiske omveltninger der elektronikken får en større og større rolle. Som fagfolk ser vi også at brukerterskelen blir lavere, og det medfører at kompliserte elektroniske systemer kan tas i bruk av stadig flere.

Kombinasjonen av elektroniske kretser og programvare skaper en ny måte å tenke på som vi sannsynligvis bare har sett starten på. Der man tidligere brukte skrutrekker, loddebolt og pinsett som verktøy for å konfigurere elektroniske systemer, ser vi at tastatur, berøringsskjermer og kommunikasjon over Internett overtar rollen som verktøy. Det er i denne sammenhengen vi skal bli dyktige fagfolk, og det eneste vi er sikre på er at utviklingen ikke stopper men i stedet øker farten dag for dag.

Denne boka bygger på kunnskaper fra en lang og allsidig praksis over flere tiår i faget og fra mange års undervisningserfaring i fagskolen, både i tradisjonell klasseundervisning, prosjektrettet undervisning og nettundervisning. Emnene dekker læreplanmålene for faget Elektroniske systemer med laboratoriearbeid i Teknisk Fagskole, linje for Elektro og linje for Data.

Boka har også nettressurser på http://ragnarson.no som egner seg for nettlæring. Her vil det bli utviklet kompletterende lærestoff.

Innhold
Innledning          10
Simulering av elektroniske funksjoner       10
Forutsetninger for å tilegne seg kunnskaper om elektroniske systemer   10
1 Analogteknikk         11
1.1 Analoge komponenter        11
Dioder         11
Zenerdiode         12
Zenerbarriere         14
Lysdioder (LED)         14
Tyristor , Triac og Diac         15
IGBT          18
Øvingsoppgaver dioder, triac, thyristor      19
Transistorer          21
1.2 Transistoren som forsterkerelement      22
Forsterkerprinsippet        22
1.3 Forsterkere i praksis        23
Øvingsoppgaver transistorer og forsterkere       25
1.4 Operasjonsforsterkere       26
Operasjonsforsterker i inverterende kobling      27
Operasjonsforsterkere i ikke-inverterende kobling     29
Øvingsoppgaver operasjonsforsterker      30
Praktisk oppgave med operasjonsforsterker      31
1.5 Integrerte effektforsterkere       33
1.6 Kjøling av komponenter       34
Analog effektregulering         34
Svitsjing (av/på-styring)         35
Kapslingstyper og varmeavledning       36
Øvingsoppgaver effektregulering       39
1.7 Kraftforsyninger         40
Transformatorer        40
Likerettere og filter        44
Stabilisering av likespenning        47
Integrerte stabiliseringskretser        50
Øvingsoppgaver konvensjonell strømforsyning     51
Svitsjede strømforsyninger       53
1.8 Støy og støyreduksjon        61
EMC direktivet         61
Faste installasjoner        61
Støyproblemer med svitsjede strømforsyninger      67
2 Digitalteknikk          68
2.1 Logiske grunnelementer       68
Logikk, digitalteknikk og elektroniske systemer.      68
Symboler og funksjoner        68
Eksempler         74
Øvingsoppgaver logiske grunnelementer       77
2.2 Boolsk algebra         80
De Morgans lov        81
Øvingsoppgaver Boolsk algebra       81
2.3 Sekvenskretser        83
Vipper         83
Tellere         85
Register         86
Øvingsoppgaver sekvenskretser       87
2.4 Tallsystemer        88
Desimaltall          88
Binærtall         88
Heksadesimaltall        89
Øvingsoppgaver tallsystemer       90
2.5 Minnekretser         91
Hva er en ROM?         91
Hva er en RAM?         94
2.6 Programmerbare logiske kretser       97
Hva er programmerbare logiske kretser?       97
Hvorfor brukes programmerbar logikk?      97
PAL kretser          98
FPGA og ASIC          99
Fremgangsmåte ved programmering      100
Et praktisk eksempel         100
2.7 AD- og DA-omforming        103
D/A-omformere         103
AD-omformere        108
2.8 Integrerte digitale kretser        115
3 Mikroprosessorteknikk        116
3.1 Mikroprosessorsystemer        116
Hvorledes virker en mikroprosessor?      116
Instruksjoner settes sammen til et program      117
Et mikroprosessorsystem er en mikroprosessor tilkoblet flere hjelpekretser  118
Mikroprosessoren bestemmer hvilken krets den vil kommunisere med ved å sende kommando til en adresse         118
Mikroprosessorer og mikrokontrolleren       120
Kommunikasjon med mikroprosessorsystemer     121
Koder          121
ASCII koden         121
Gray kode         122
3.2 Mikrokontrollere i måle- og styresystemer      124
Noen praktiske måle- og styre systemer       124
3.3 Dataloggere         128
Frittstående dataloggere eller datainnsamling styrt av PC     129
Anvendelsesområder for frittstående dataloggere      129
Fremtiden for dataloggere og datainnsamling     130
Internet of Things        132
3.4 Konfigurering av mikroprosessorsystemer      133
Praktisk oppgave i mikroprosessorbasert måle- og styreutstyr    133
Rapport         138
4 Forholdsregler med hensyn til elektrostatiske utladninger og elektronisk utstyr  139
4.1 Hva er ESD?         139
4.2 Hva er de mest vanlige årsakene til statisk elektrisitet?     140
4.3 Hvordan skjer skader ved ESD, og hvordan kan vi unngå slike skader?   140
4.4 Arbeidsplassen        141
4.5 Transport og emballasje       141
4.6 Utpakking og montering       142
4.7 Idriftsetting og kontroll        142
Fasit til øvingsoppgavene        143
Øvingsoppgaver dioder, triac, thyristor      143
Øvingsoppgaver transistorer og forsterkere      144
Øvingsoppgaver operasjonsforsterker      144
Øvingsoppgaver effektregulering       145
Øvingsoppgaver konvensjonell strømforsyning     145
Øvingsoppgaver logiske grunnelementer       146
Øvingsoppgaver Boolsk algebra       148
Øvingsoppgaver sekvenskretser       151
Øvingsoppgaver tallsystemer       153