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Vorwort |
6 |
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Inhaltsverzeichnis |
8 |
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Verzeichnis der verwendeten Formelzeichen |
12 |
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1 Grundstrukturen der Sensorschaltungstechnik |
16 |
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1.1 Einführung |
16 |
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1.2 Reihenstruktur |
17 |
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1.3 Parallelstruktur |
18 |
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1.4 Kreisstruktur |
20 |
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1.5 Integrierte und intelligente Sensoren |
21 |
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1.6 Lernziel-Test |
23 |
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2 Rausch- und driftarme Operationsverstärkerschaltungen |
26 |
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2.1 Einführung |
26 |
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2.2 Operationsverstärker in der Sensorschaltungstechnik |
32 |
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2.3 Elektronische Rauschquellen |
35 |
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2.4 Rauschen von Operationsverstärkerschaltungen |
40 |
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2.5 Elektronische Drift- und Störquellen |
45 |
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2.6 Nachweis kleiner Signale mit Operationsverstärkerschaltungen |
50 |
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2.7 Lernziel-Test |
51 |
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3 Analog-Digital-Umsetzer für die Sensorik |
52 |
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3.1 Einführung |
52 |
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3.2 Dual-slope-Umsetzer für die Sensortechnik |
55 |
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3.3 Sigma-Delta-Umsetzer für die Sensorik |
58 |
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3.4 Sensor-Interfaces |
62 |
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3.5 Integrierte Sensor-Analog-Digital-Umsetzer |
67 |
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3.6 Lernziel-Test |
69 |
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4 Schaltungstechnik für Temperatursensoren |
70 |
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4.1 Temperatursensoren |
70 |
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4.2 Linearisierung von Silizium-Widerstandssensoren |
71 |
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4.3 Thermoelemente und integrierte Verstärkertechnik |
76 |
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4.4 Bandgap-Referenz-Sensoren |
81 |
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4.5 Integrierte Temperatursensoren |
85 |
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4.6 Lernziel-Test |
91 |
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5 Schaltungstechnik für Drucksensoren |
92 |
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5.1 Halbleiter-Drucksensoren |
92 |
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5.2 Brückenverstärker mit Nullpunkts- und Temperaturkompensation für piezoresistive Sensoren |
97 |
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5.3 Elektrometer- und Ladungsverstärker für piezoelektrische Sensoren |
105 |
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5.4 Umsetzerschaltungen für kapazitive Sensoren |
107 |
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5.5 Integrierte Schaltungskonzepte für Drucksensoren |
114 |
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5.6 Lernziel-Test |
118 |
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6 Schaltungstechnik für Beschleunigungssensoren |
120 |
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6.1 Halbleiter-Beschleunigungssensoren |
120 |
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6.2 Schaltungen für piezoresistive und piezoelektrische Beschleunigungssensoren |
122 |
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6.3 Schaltungstechnik für Differentialkondensatorsensoren |
123 |
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6.4 Integrierte Beschleunigungssensoren |
125 |
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6.5 Lernziel-Test |
131 |
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7 Schaltungstechnik für Feuchtesensoren |
132 |
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7.1 Feuchtesensoren |
132 |
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7.2 Astabile Multivibratorschaltungen für kapazitive Feuchtesensoren |
135 |
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7.3 Kapazitäts-Spannungs-Umsetzer für Feuchtesensoren |
140 |
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7.4 Integrierte Feuchtesensoren |
142 |
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7.5 Lernziel-Test |
145 |
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8 Schaltungstechnik für magnetische Sensoren |
146 |
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8.1 Magnetische Sensoren |
146 |
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8.2 Magnetometerschaltung mit Operationsverstärker |
150 |
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8.3 Hall-Verstärkerschaltungen |
153 |
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8.4 Integrierte magnetogalvanische Sensoren |
158 |
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8.5 Brückenschaltungen für magnetoresistive Sensoren |
163 |
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8.6 Induktive Halbbrückenschaltungen für Differenzspulensensoren |
170 |
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8.7 Integrierte Fluxgate-Sensoren |
173 |
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8.8 Lernziel-Test |
175 |
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9 Schaltungstechnik für optische Sensoren |
176 |
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9.1 Optische Sensoren |
176 |
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9.2 Präzisions-Fotoverstärkerschaltungen mit Operationsverstärkern |
184 |
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9.3 Integrierte Fotoverstärkerschaltungen |
193 |
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9.4 Farbsensorschaltungstechnik |
203 |
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9.5 Schaltungstechnik für positionsempfindliche Sensoren |
206 |
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9.6 Integrierter Kantensensor mit Kapazitäts-Frequenz-Umsetzer |
216 |
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9.7 Pyroelektrische Verstärkertechnik |
221 |
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9.8 Lernziel-Test |
231 |
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10 Schaltungstechnik für chemische Sensoren |
232 |
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10.1 Gas- und Flüssigkeitssensoren |
232 |
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10.2 Metalloxid-Leitfähigkeitssensoren |
234 |
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10.3 Potentiometrische und amperometrische Schaltungen für Festelektrolytsensoren |
238 |
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10.4 Schaltungstechnik für pH-Sensoren |
243 |
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10.5 Wärmetönungs- und Wärmeleitungs-Gassensoren |
250 |
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10.6 Lernziel-Test |
257 |
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11 Schaltungstechnik für biologische Sensoren |
258 |
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11.1 Biosensoren |
258 |
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11.2 CMOS-Potentiostate für biochemische Sensoren |
262 |
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11.3 Konduktometrische Schaltungstechnik |
266 |
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11.4 ISFET-Biosensor-Interfaces |
268 |
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11.5 Biokapazitive Schaltungstechnik |
272 |
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11.6 Cantilever-basierte Biosensoren |
274 |
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11.7 Magnetoresistive Multianalyt-Biosensoren |
276 |
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12 Lösungen von Aufgaben der Lernziel-Tests |
280 |
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Anhang |
286 |
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A Übersicht über Operationsverstärker-Typen für die Sensorschaltungstechnik |
286 |
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B Übersicht über Typen von Analog-Digital-Umsetzern für die Sensorschaltungstechnik |
288 |
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|
C Ausgewählte Internet-Adressen von Sensor- und Halbleiterfirmen |
291 |
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Literaturverzeichnis |
294 |
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Verzeichnis der Abkürzungen |
304 |
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Stichwortverzeichnis |
306 |
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