Schaltkreis
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Schaltkreise lösen eine große Anzahl der Probleme, die man in elektrischen bzw. elektronischen Steuerungssystemen findet, entscheidungsorientiert. Viele dieser Entscheidungen führen zu so einfachen Ergebnissen wie das Ein- oder Abschalten eines Motors, einer oder mehrer Lampen in Kontroll-Funktionen. Der erste Schaltkreis - eingeführt um 1890 - war wahrscheinlich das Eisenbahn-Signalsystem.
Die schon 1938 veröffentliche klassische Arbeit von C.E. Shannon "A symbolic analysis of relay and switching circuit" löste weltweites Interesse aus.
Ein verbreitetes und anschauliches Anwendungsgebiet sind die Selbstwählanlagen im Fernsprechverkehr. Im Transportwesen bedienen Schaltkreise seit langem Eisenbahn und Schnellverkehrslinien durch sichere und schnelle Steuerung und Sicherheit durch menschliche Fehlentscheidungen.
(Schaltungen), die das Ausführen von Aufgaben beliebiger Komplexität ermöglichen (logische Operationen, Datenspeicherung, Signalverstärkung, Signalwandlung, Frequenzselektion usw.).
Analoge Schaltkreise verarbeiten kontinuierlich veränderliche Ströme und Spannungen, dagegen arbeiten Digitale Schaltkreise mit zwei diskreten Logik-Pegeln.
Es gibt auch Mischformen, z.B. zur digitalen Verarbeitung analoger Signale (Digitale Signalprozessoren, DSP) oder zur Wandlung digitaler in analoge Werte oder umgekehrt (D/A- und A/D-Wandler).
Des weiteren unterscheidet man kombinatorische Schaltkreise (ohne Speicherelemente) und sequentielle Schaltkreise (mit Speicherelementen.)
Ein Integrierter Schaltkreis (IC, oft als Chip bezeichnet) kann wiederum aus mehreren Schaltkreisen oder Funktionsbausteinen bestehen - der Begriff Schaltkreis ist also nicht absolut, sondern von der Betrachtungsebene in der Design-Hierarchie eines Systems abhängig.
Viele kleine Schaltkreise formen einen übergeordneten Schaltkreis, zum Beispiel einen komplexen Chip oder auch eine Leiterplatte mit mehreren Chips oder elektronischen Bauteilen.
Auch bei Nervenverbindungen bei Menschen und Tieren spricht man von sogenannten neuronalen Schaltkreisen. Sie basieren auf elektrochemischen Reaktionen und Ionentransport.
Vom Standpunkt der Arbeitsgeschwindigkeit repräsentieren die in digitalen elektronischen Rechnern verwendeten Schaltkeise die Spitze moderner Entwicklung.
Die Schaltungsalgebra ermöglichte die ersten "Control Units", die mit einem integrierten Rechner die Programmierung eines Befehlssatzes emöglichten. Diese "ein Bit" Rechner haben keine Verschleißteile mehr. Verkehrsampeln und Aufzüge werden Kontaktlos und fast wartungsfrei gesteuert.
siehe auch: Schaltnetz, Schaltwerk, Regelkreis, Integrierter Schaltkreis, Stromkreis, Computer
