Grundlagen der Elektronik: Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen ; ein Lernbuch
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker
2005
|
| Edition: | 4., überarb. Aufl. |
| Series: | Elektronik
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | X, 412 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 3826588258 |
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| adam_text | STEFAN GOSSNER GRUNDLAGEN DER ELEKTRONIK HALBLEITER, BAUELEMENTE UND
SCHALTUNGEN EIN LERNBUCH 4. UEBERARBEITETE AUFLAGE SHAKER VERLAG AACHEN
2005 INHALTSVERZEICHNIS 1 EINFUHRUNG IN DIE PHYSIK DER HALBLEITER 1 1.1
EINORDNUNG DER HALBLEITER ZWISCHEN LEITERN UND ISOLATOREN 1 1.2 AUFBAU
VON LEITERN UND HALBLEITERN I I.2.1 AUFBAU DER ATOME 1 1.2.2
KRISTALLAUFBAU 3 1.3 LEITUNGSMECHANISINEN IN HALBLEITERN 5 1.3/1
EIGENLEITUNG (LEITUNGSMECHANISMEN IM REINEN HALBLEITER) 5 1.3.2
STOERSTELLENLEITUNG 7 1.3.3 LEITFAEHIGKEIT DES HALBLEITERS 12 1.3.4
ERKLAERUNG DER LEITUNGSMECHANISMEN IM HALBLEITER MIT ENERGIE-MODELLEN 13
1.3.5 ENERGIE-VERTEILUNG DER FTEIEN ELEKTRONEN UND DER LOECHER 15 1.4
UEBUNGSAUFGABEN ZUR PHYSIK DER HALBLEITER 19 1.4.1 LADUNGSTRAEGER 19 1.4.2
I.EITUNGSMECHANISMEN 19 1.4.3 MASSENWIRKUNGSGESETZ 19 1.4.4
ENERGIE-BANDER-SCHEMA 19 2 DER PN-UEBERGANG 20 2.1 DER PN-UEBERGANG OHNE
AEUSSERE SPANNUNG 20 2.LI DER IDEALE ABRUPTE PN-UEBERGANG 20 2.1.2
LADUNGSTRAEGERDIFFUSION - BILDUNG EINER RAUMLADUNGSZONC 20 2.1.3
LADUNGSTRAEGERDICHTE 21 2.1.4 RAUMLADUNGSDICHTE 21 2.1.5
DIFFUSIONSSPANNTMG 22 2.1.6 SPERRSCHICHTWEITE 23 2.1.7
SPERRSCHICHTKAPAZITAET 23 2.1.8 ENERGIEBAENDER-MODELL DES PN-UEBERGANGES 23
2.2 DER PN-UEBERGANG MIT AEUSSERER SPANNUNG 24 2.2.1 SPERRPOLUNG 24 2.2.2
FLUSSPOLUNG 26 2.2.3 DURCHBRUCH BEI HOHER FELDSTAERKE IN SPERRPOLUNG 28
2.2.4 GESAMTKENNLINIE DES PN-UEBERGANGES 30 2.2.5 TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DER KENNLINIE 31 2.2.6 SCHALTVERHALTEN DES PN-UEBERGANGS 3 1 2.3
UEBUNGSAUFGABEN ZUM PN-UEBERGANG 34 2.3.1 PN-UEBERGANG 34 2.3.2 DER
PN-UEBERGANG IM THERMODYNAMISCHEN GLEICHGEWICHT 34 2.3.3 PN-UEBERGANG MIT
AEUSSERER ELEKTRISCHER SPANNUNG 35 2.3.4 DURCHBRUCH DES PN-UEBERGANGES 35
2.3.5 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DES PN-UEBERGANGES 35 2.3.6 DYNAMISCHES
VERHALTEN DES PN-UEBERGANGES 35 3 METALL-HALBLEITER-UEBERGAENGE 36 3.1
SCHOLTKJ-KONTAKT (SPERRSCHICHT-KONTAKT) 37 3.1.1 UEBERGANG VON
N-HALBLEITER ZU METALL MIT GROESSERER AUSRRITTSARBEIT (W U W H ) 37 3.1.2
UEBERGANG VON P-HALBLEITER ZU METALL MIT GERINGERER AUSTRITTSARBEIT (W M
W H ) 39 3.1.3 EIGENSCHAFTEN DES SCHOTTKY-KONTAKTS 41 3.2 OH NISCHER
KONTAKT 42 3.2.1 UEBERGANG VON N-HALBLEITER ZU METALL MIT KLEINERER
AUSTRITTSARBEIT (W M W M ) 42 3.2.2 UEBERGANG VON P-HALBLEITER ZU
METALL MIT GROESSERER AUSTRILTSARBEIT (W M W H ) 43 3.2.3 OHMSCHER
KONTAKT DURCH HOCHDOTIERTE HALBLEITERZWISCHENSCHICHT 45 3-3
UEBUNGSAUFGABEN ZU METALI-HALBLEITER-UEBERGAENGEN 46 3.3.1 AUSTRITTSARBEIT,
ELEKTRONENAFFINITAET 46 3 3.2 SCHOTTKYKONTAKTE 46 3-3.3 OHMSCHER KONTAKT
46 INHALTSVERZEICHNIS 4 DIE DIODE 47 47 4.1 ALLGEMEINES 4.2 UNIVERSAL-
UND UICHLDIODE S0 4.3 HOCHSPERRENDE LEISTUUGSDIODEN S L 4.4
SCHALTDIODEN 52 4.5 DIE Z-DIODE 52 4.6 KAPAZITAETSDIODE 53 4.7
TUNNELDIODE 54 4.8 BACKWARD-DIODE 5S 4.9 SCHOTTKY-DIODE S6 4.10 WEITERE
DIODENFORMEN ^6 4.11 UEBUNGSAUFGABEN ZU DIODEN 57 4.11.1 ALLGEMEINE
FRAGEN ZU DIODEN 4.11.2 GRAFISCHE ERMITTLUNG LIES ARBEITSPUNKTES 57
4.11.3 EINFACLIE WIDERSTANDS-DIODENSCHALTNNGEN 58 4.11.4
DIODEN-LOGIGSCHALIUNG 58 5 STABILISIERUNGSSCHALTUNG MIT Z-DIODE 59 5.1
GRUNDSCHALTUNG 5.1.1 GRAPHISCHE SCHALTUNGSANALYSE 59 5.1.2 RECHNERISCHE
SCHALLUNGSANALYSE (BEIRIEB MIT GLEICHSPANNUNG) 62 5.2 BERECHNUNG VON
GRENZWERTEN * 4 5.2.1 ZULAESSIGER ARBEITSBEREICH DER Z-DIODE 4 5.2.2
GRENZWERTE FUER DIE EINZELBAUELEMENLE 65 5.3 UEBERLAGERUNG VON GLEICH- UND
WECHSELSPANNUNG 69 5.3.1 WELLIGKEIT DER STABILISIERTEN GLEICHSPANNUNG 69
5.3.2 VERIUSTLEISTUNG DER Z-DIODE 70 5.3.3 GENAUERE BETRACHTUNG DES
DIFFERENTIELLEN WIDERSTANDES 70 5.4 UEBUNGSAUFGABEN ZUR
STABILISIERUNGSSCHALTUNG MIT Z-DIODE 72 5.4.1 GRAFISCHE ANALYSE DER
STUBILISIERUNGSSCHALTUNG 72 5.4.2 GRAFISCHE ANALYSE DES
ZULAESSIGENVORWIDERSTANDES 72 5.4.3 UEBERLAGERUNG VON GLEICH- UND
WECHSELSPANNUNG 72 6 NETZGLEICHRICHTER 73 6.1 GLEICHRICHTERSCHALTUOGEN
OHNE GLAETTUNG (MIT OHMSCHER LAST) 73 6.1.1 EINWEGGLEICHRICHIER J 6.1.2
ZWEIWEGGLEICHRICHTER - MILTELPUNKTSCHALTUNG 75 6.1.3
ZWEIWEGGLEICHRICHLER - BRIICKENGLEICHRICHTER (GRAETZ-GLEICHRICHTER) 77
6.1.4 GENAUERE BERECHNUNG DER ZWEIWEGGLEICHRICHTER 78 6.2
GLEICHRKHTERSCHALTUNGEN MIT GLAETTUNG 80 6.2.1 GLAETTUNGSARTEN 81 6.2.2
BERECHNUNG DES ZWEIWEGGLEICHRICHTERS MIT GLAETTUNGSKONDENSALOR 82 6.3
GLEICHRICHTER MIT PUFFERBATTERIE 8Y 6.4 UEBUNGSAUFGABEN ZU
NETZGLEICHRICHTERN 90 6.4.1 WELLIGKEIT DER AUSGANGSSPANNUNG 90 6.4.2
AUSGANGSSPANNUNG UND WELLIGKEIT VERSCHIEDENER GLEICHRICHTER 91 6.4.3
DIMENSIONIERUNG EINER GLEICHRICHTERSCHALTUNG 92 7 DREHSTROMGLEICHRICHTER
93 7.1 MITTELPUNKT-SCHALTUNG (HALBBRUECKE) (3-PULSIGER GLEICHRICHTER) 93
7.2 DREHSTROM-BRUECKENGLEICHRICHTER (6-PULSIGER GLEICHRICHTER) 95 7.3
UEBUNGSAUFGABEN ZU DREHSTROMGLEICHRICLITERN 98 II INHALTSVERZEICHNIS 8
SPANNUNGSVERVIELFACHUNG 99 8.1 SPANNUNGSVERDOPPELUNG MIT DER
DELONSCHALTUNG 99 8.2 SPANNUNGSVERDOPPELUNG MIT VILLARDSCHALTUNG 100 8.3
SPANNUNGSVERVIELFACHUNG DURCH KASKADIERUNG DER VILLARDSCHALTUNG 102 8.4
UEBUNGSAUFGABEN ZUR SPANNUNGSVERVIELFACHUNG 103 9 DER BIPOLARE TRANSISTOR
104 U.L AUFBAU UND HERSTELLUNGSVERFAHREN 104 9.2 FUNKTIONSWEISE 106
9.2.1 DER TRANSISTOREFFEKT 106 9.2.2 STROEMUNGSMECHANISMEN IM TRANSISTOR
109 9.2.3 EINFLUSS DER KOLLEKTOR-BASIS-SPUNNUNG AUF DEN KOLLEKTORSTROM
110 9.3 SCHALTZEICHEN - RICHTUNGSPFEILE FUER STROEME UND SPANNUNGEN 111
9.4 TRANSISTOR-GRUNDSCHALTUNGEN 111 9.4.1 BASISSCHAITUNG 111 9.4.2
EMITTERSCHALTUNG 113 9.4.3 KOLLEKTORSCHALTUNG 116 9.4.4 URNRECHNUNG DER
STROMVERSTAERKUNGEN 117 9.5 DARLINGTON-ODER SUPER-BETA-SCHALTUNG 117 9.6
DATEN VON TRANSISTOREN 118 9.7 UEBUNGSAUFGABEN ZUAUFBAU UND
FUNKTIONSWEISE DES BIPOLAREN TRANSISTORS 119 9.7.1 TRANSISTORPHYSIK 119
9.7.2 TRANSISTOREIGENSCHAFTEN 119 10 ARBEITSPUNKT DES BIPOLAREN
TRANSISTORS / GLEICHSTROMBETRIEB 120 10.1 EINSTELLUNG DES ARBEITSPUNKTES
120 10.1.1 EINPRILGUNG DES BASISSTROMES 121 10.1.2 EINPRAEGUNG DER
BASIS-EMITTER-SPANNUNG 121 10.1.3 EINSTELLUNG DER
KOLLEKTOR-EMITTER-SPANNUNG 122 10.2 STABILISIERUNG DES ARBEITSPUNKTES
122 10.2. 1 ANFORDERUNGEN AN DIE STABILITAET DES ARBEITSPUNKTES 122
10.2.2 URSACHEN TUER ARBEITSPUNKT-VERSCHIEBUNGEN 122 10.2.3
GEGENKOPPLUNGSMASSNAHMEN ZUR ARHEITSPUNKT-STABILISIERUNG 123 10.2.4
VERFAHREN ZUR BERECHNUNG VON ABWEICHUNGEN DES ARBEITSPUNKTES 125 10.2.5
BERECHNUNG VON ABWEICHUNGEN DES ARBEITSPUNKTES EINER GEGEBENEN SCHALTUNG
126 10.2.6 STABILISIERUNG DES ARBEITSPUNKTES BEI DER
SCHALTUNGSDIMENSIONIERUNG 128 10.3 DIMENSIONIERUNG EINER
TRANSISTORSCHALTUNG UND GRAFISCHE ANALYSE DES ARBEITSPUNKTES 130 10..3.1
DIMENSIONIERUNG DER SCHALTUNG 130 10.3.2 GRAFISCHE ANALYSE DES
ARBEITSPUNKTES 132 10.4 BEISPIELSCHATTANGEN 135 10.4.1
KONSTANTSPANNUNGSQUELLE 135 10.4.2 EINFACHE KONSTANTSTROMQUELLE 135
10.4.3 STROMSPIEGEL (KONSTANTSTROMQUELLE) 136 10.5 UEBUNGSAUFGABEN ZUM
GLEICHSTROMBETRIEB DES TRANSISTORS 138 10.5.1 ALLGEMEINES ZUM
ARBEITSPUNKT 138 10.5.2 STABILITAET DES ARBEITSPUNKTES BEI EINPRAEGUNG VON
1 B UND U BR , 138 10.5.3 GEWAEHRLEISTUNG DER ARBEITSPUNKTSTABILILAET
DURCH GEEIGNETE DIMENSIONIERUNG 138 10.5.4 BERECHNUNG DER
ARBEITSPUNKTSTABIIITAET [38 10.5.5 GRAFISCHE ANALYSE EINER
TRANSISTORSCHALTUNG 139 III INHALTSVERZEICHNIS 11 DER BIPOLARE
TRANSISTOR IM WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKER 140 11.1 GRUNDSCHALTUNG EINES
WECHSELSPANNUNGSVTRSTAERKERS IN EMITTERSCHALTUNG 140 11.1.1 PRINZIPIELLER
AUFBAU UND FUNKLIUN 40 IIA.2 ANALYSE DES ARBEITSPUNKIES 141 11.1.3
WECHSELSTROMANALYSE 141 11.1.4 VERZERRUNGEN UND BEGRENZUNGEN DES
AUSGANGSSIGNALS (AUSSTEUERUNGSGRENZEN) 142 11.1.5 TECHNISCHE
REALISIERUNG 144 11.2 RC-GEKOPPELTER WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKER IN
EMITTERSCHALTUNG 145 11.2.1 GRAFISCHE ANALYSE DES
WECHSELSTROM-VERHALLENS 145 11.2.2 BERECHNUNG DER WECHSELSTROMGROESSEN 149
I 1.2.3 WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKUNG BEI STROMGEGENKOPPLUNG 151 11.2.4
BERECHNUNG DER KONDENSATOREN ** 11.2.5 GESAMT-GRENZFREQUENZEN 157 11.3
RC-GEKOPPELTER WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKER IN BASISSCHALTUNG 160 11.3.1
DIE SCHALTUNG 1 11.3.2 BERECHNUNG DER WECHSELSTROM-KENNGRUESSEN 160 11.3.3
OBERE GRENZFREQUENZ DER BASISSCHALTUNG 1*1 11.4 RC-GEKOPPELTER
WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKER IN KOLLEKTORSCHALTUNG 162 11.4.1
STROMLAUFPLAN UND DATEN 162 11.4.2 WECHSELSTROM-BERECHNUNGEN 163 11.4.3
BOOTSTRAPSCHALTUNG !T, 6 11.5 VERGLEICH DER TRANSISTOR-GRUNDSCHALTUNGEN
168 11.6 LAGE DES ARBEILSPUNKTES IM KENNLINIENFELD L* 9 11.6.1 KLEIN-
UND MITTELSIGNALVERSTAERKER 170 11.6.2 LOESTUNGSVERSTAERKER -
TRANSISTORENDSTUFEN 170 11.7 UEBUNGSAUFGABEN ZUM
WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKER MIT BIPOLAREM TRANSISTOR 172 11.7.1
EINZELFRAGEN 172 11.7.2 AUSWAHL EINER TRANSISTORGRUNDSCHALTUNG 172
11.7.3 ANALYSE EINES WECHSEKPANNUNGSVERSTAERKERS 173 11.7.4 VERSTAERKER IN
KASKODESCHALTUNG 173 12 DER BIPOLARE TRANSISTOR ALS SCHALTER 174 12.1
DER IDEALE SCHALTER (ZUM VERGLEICH) L 74 12.2 DIE BETRIEBSZUSTAENDE DES
TRANSISTOR-SCHALTERS 176 12.2.1 AUSGEWAEHLTE DETAILS AUS DER HALBLEITER-
UND TRANSISTORPHYSIK 176 12.2.2 PRINZIPIELLE ANSTEUERUNGSVARIANTEN 177
12.2.3 DER GESPERRTE TRANSISTOR 17** 12.2.4 DER SEILENDE TRANSISTOR
(UNGESAETTIGT, UCB 0) 17Y 12.2.5 DER LEITENDE TRANSISTOR (GESAETTIGT)
1*2 12.2.6 KENNLINIEN-ARBEITSBEREICHE DES TRANSISTORS ALS SCHALTER 184
12.3 DAS DYNAMISCHE VERHALTEN L SS 12.3.1 EINSCHALTVORGANG 18 5 123.2
DER AUSSCHALTVORGANG S 8 12.4 MASSNAHMEN ZUR VERBESSERUNG DES
SCHALTVERHALLENS 193 12.5 SCHALTVERLUSTLEISTUNG L 1 * 5 12.6
TRANSISTORSCHALTER BEI OHMSCHER, KAPAZITIVER UND INDUKTIVER LAST 1 7
12.6.1 OHMSCHELASL L 97 12.6.2 OHMISCH-INDUKTIVE LASI 7 12.6.3
OHMISCH-KAPAZITIVE I-AST 199 12.7 TRANSISTOR IN DIGITALEN
GRUNDSCHALTUNGEN 200 12.8 UEBUNGSAUFGABEN ZUM TRANSISTOR ALS SCHALTER 203
12.8.1 BERECHNUNG EINER SPEICHERZEIT 203 12.8.2 TRANSISTOR MIT
KAPAZITIVER LAST 204 12.8.3 ALLGEMEINE FRAGEN ZUM SCHALTTRANSISIOR 204
IV INHALTSVERZEICHNIS 13 DER FELDEFFEKTTRANSISTOR (FET) 205 13.1
ALLGEMEINES / GRUNDPRINZIP 205 13.2 SPERRSCHICHT-FET 205 13.2.1 AURBAU
UND WIRKUNGSPRINZIP 205 13.2.2 EINFLUSS DER KANALSPANNUNG AUF DIE
KENNLINIE 206 13.2.3 STEUERUNG UEBER DAS GATE 208 13.2.4 DIE KENNLINIEN
DES SPERRSCHICHT-FET 209 13.3 IG-FET (ISOLATED GATE) 210 13.3.1
ANREICHERUNGSTYP 210 13.3.2 VERARMUNGSTYP 213 13.3.3 VORTEILE DER IG-FET
214 13.4 UEBERSICHT UEBER ALLE FET-TYPEN 215 13.5 DATEN VON
FELDEFFEKT-TRANSISTOREN 216 13.6 FF.T ALS ANALOGSCHALTER 217 13.6. 1
EIN- UND AUSSCHALRBEDINGUNGEN 217 13.6.2 GRUNDSEHAHUNG EINES
FET-ANALOGSCHALTERS 217 13.6.3 VERBESSERTER FET-ANALOGSCHALTER 219 13
6.4 GEGENTAKT-FET-ANALOGSCHALTER 220 13.7 ARBEITSPUNKT-EINSTELLUNG -
KONSTANTSTROMQUELLE (J-FET) 221 13.8 J-FET-WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKER IN
SNURCE-SCHALTUNG 223 13.8.1 SCHALTUNG DES J-FET-WS-VERSTAERKERS 223
13.8.2 WECHSELSTROM-ERSATZSCHALTBILD DES J-FET IN SOURCE-SCHALIUNG 223
13.8.3 BERECHNUNG DES WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKERS 224 13.9 CMOS-TECHNIK
225 13.9.1 CMOS-INVERTER 225 13.9.2 CMOS-NOR-GATTER 225 13.9.3
CMOS-NAND-GATLER 226 13.9.4 CMOS-UEBERTRAGUNGSGATTER 227 13.10
UEBUNGSAUFGABEN ZUM FELDEFFEKTTRANSISTOR 227 13.10.1 ALLGEMEINE FRAGEN
227 13.10.2 KONSTANTSTROMQUELLE 228 1310.3 FET ALS ANALOGSCHALTER 228
13.10.4 WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKER MIT FET 229 13.10.5
WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKER IN KASKODESCHALTUNG 230 14 AUFBAU UND
FUNKTIONSWEISE EINES OPERATIONSVERSTAERKERS 231 14.1 ALLGEMEINES 231 14.2
INTERNER AUFBAU 231 14.2.1 EINGANGSSTUFE 232 14.2.2 KOPPELSTUFE 236
14.2.3 AUSGANGSSTUFE 236 14.2.4 GESAMTSCHALTUNG DES OP 741 239 14.3
EIGENSCHAFTEN UND DATEN VON OPERATIONSVERSTAERKERN 240 14.4
UEBUNGSAUFGABEN ZU AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DES OPERATIONSVERSTAERKERS
243 15 OPERATIONSVERSTAERKER - GRUNDSCHALTUNGEN 244 151
ANVRENDUNGSBEISPIELE OHNE RUECKKOPPLUNG ODER MIT MITKOPPLUNG 244 15.1.1
KOMPARATOR 244 15.1.2 SCHMITT-TRIGGER 245 15.1.3 ASTABILER MULTIVIBRALOR
246 INHALTSVERZEICHNIS 15.2 NIEDERFREQUENTE ANWENDUNGSBEISPIELE MIT
GEGENKOPPLUNG 248 15.2.1 INVERTIERENDER VERSTAERKER 249 15.2.2
NICHT-INVERTIERENDER VERSTAERKER 250 15.2.3 ADDITION (MIT INVERSION ) 251
15.2.4 SUBTRAKLIUN (DITFERENZVERSTAERKER) 252 15.2.5 INTEGRATION 253
15.2.6 DIFFERENTIATION 254 15.2.7 TIEFPASSODER VERZOEGERUNGSGLIED 1.
ORDNUNG 255 15.2.S HOCHPASS 257 15.2.9 BANDPASS 258 15.2.10 PI-REGLER
259 15.3 FEHLER-RECHNUNG 260 15.3.1 FEHLER DURCH
EINGANGS-OFFSET-SPANNUNG 260 15.3.2 FEHLER DURCH BINGANGSSTROEME
(BIAS-STROEME) 261 15.3.3 FEHLER DURCH UNGLEICHHEIT DER BINGANGSSTROEME
(EINGANGS-OFFSETSTMM) 262 15.4 STABILITAETSPROBLEINE -
FREQUENZGANGKORREKTUR 263 15.4.1 SCHWINGNEIGUNG DURCH UNGEWULLTE
MITKOPPLUNG 263 15.4.2 DIE SCHLEITENVERSLAERKUNG 264 15.4.3
FREQUENZGANGKORREKTUR 265 15.4.4 STABILITAET BEI KAPAZITIVER LAST UND
BEIM DIFFERENZIERER 268 15.5 UEBUNGSAUFGABEN ZU
OPERATIONSVERAETAERKER-GRUNDSCHALTUNGEN 269 15.5.1 ALLGEMEINE FRAGEN 269
15.5.2 SUBTRAHIERER 269 15.5.3 PI-REGLER 270 15.5.4 SCHMITT-TRIGGER 270
16 SPEZIELLE SCHALTUNGSBEISPIELE MIT OPERATIONSVERSTAERKERN 271 16.J
INSTRUMENTENVERSTAERKER 271 16.2 PRAEZISIONSGLEICHRICHTER 272 16.3
LOGARITHMIEREN 273 16.4 DELOGARITHMIEREN 274 16.5 MULTIPLIZIERER 275
16.6 ABTAST-HALTE-GLIEDER (SAMPLE & HOLD - VERSTAERKER) 276 16.7
FENSTERKOMPARALOREN 278 16.8 MULLIVIBRALORI TI MIT DEM TIMER 555 278
16.9 FREQUENZ-SPANNUNGS- UND SPANNUNGS-FREQUENZ-WANDLER 281 16.10
DIGITAL-ANALOG- UND ANALOG-DIGITAL-UMSETZER 283 16.10.1
DIGITAL-ANALOG-UMSETZER 283 16.10.2 ANALOG-DIGITAL-WANDLER 286 16.11
UEBUNGSAUFGABEN OPERATIONSSCHALTUNGEN 291 16.11.1 FUNKTIONSGENERATOR 291
16.11.2 (SPEZIELLER) SAMPLE & HOLD - VERSTAERKER 292 16.11.3
NETZSYNCHRONISIERUNG 293 16.11.4 DIVIDIERER MIT R-2R-NETZWERK 294 17
LEISTUNGS-HALBLEITER-BAUELEMENTE 295 17.1 DER THYRISTOR 295 17.1.1
AUTBAU UND FUNKTIONSWEISE 295 17.1.2 HAUPTEINSATZGEBIETC 299 17.2 TR1AC
30» 17.3 LEISLUNGS-MOS-FET (KURZKANALSTRUKTUREN) 3UE1 17.3.1 DERVMOS-FET
301 17.3.2 DERDMOS-FET 302 VI INHALTSVERZEICHNIS J7.4 DERLGBT 303 17.5
UEBUNGSAUFGABEN ZU LEISTUNGS-HALBLEITERBAUELEMENTEN 303 17.5.1
PHASENANSCHNITTSTEUERUNG MIT THYRISTOREN ODER TRIAC 303 17.5.2 HOHE
STROMBELASTBARKEIT BEIM 1G-FET 303 18 OPTOELEKTRISCHE BAUELEMENTE 304
J8.1 FOTOWIDERSTAND (LDR) 304 18.2 FOTODIODE 305 18.2.1 PN-UEBERGANG
UNTER IJCHTEINWIRKUNG 305 18.2.2 DIODENBETRIEB DER FOTODIODE 307 18.2.3
FUTO-PIN-DIODE 307 18.2.4 FOTO-LAWINEN-DIODE (AVALANCHE-FOTODIODE) 307
18.2.5 FJEMENTBETRIEB DER FOTODIODE 308 18.2.6 SOLARZELLE 309 18.3
FOTOTRANSISTOR 310 18.4 LUMINESZENZ-DIODEN 311 18.5 DISPLAYS 312 18-5.1
L.F.D-DISPLAYS 312 18.5.2 FLUESSIGKRISTALL-DISPLAYS 313 18.6
OPTOELEKTRONISCHE KOPPLER 314 18.6.1 OPTOKOPPLER (GESCHLOSSEN) 314
18.6.2 OPTOKOPPLER-LICHTSCHRANKEN 315 18.7 LASER-DIODEN 316 18.8
LIEHTWELLENLEITER 319 18.9 UEBUNGSAUFGABEN ZU OPTOELEKTRONISCHEN
BAUELEMENTEN 322 18.9.1 BETRIEB EINES PLIOTOELEMENTS IM MPP 322 18.9.2
FOTOELEMENT ZUR LICHTMESSUNG 322 19 HALBLEITERBAUELEMENTE OHNE
PN-UEBERGANG (HOMOGENE HALBLEITERBAUELEMENTE) 323 19.1 HEISSLEITER
(NTC-WIDERSTAENDE) 323 19.2 KALTLEITER (PTC-WIDERSTAENDE) 325 19.3
VARISTOREN (VDR) 326 19.4 KOTOWIDERSTAND (LDR) 326 19.5 KELDPLATTE (MDR)
327 19.6 HALLGENERATOR 327 19.7 DEHNUNGSMESSSTREIFEN 328 19.8
UEBUNGSAUFGABEN ZU HOMOGENEN HALBLEITERN 329 19,8.1 FELDPLATTE -
HALLSONDE 329 20 GLEICHSPANNUNGSWANDLER 330 20.1 DROSSEL-AUFWAERTSWANDLER
330 20.2 DROSSEL-ABWAERTSWANDLER 332 20.3 DROSSEL-INVERSWANDLER 334 20.4
EINSCHWINGVORGAENGE 335 21 THERMISCHE PROBLEME/WAERMEABLEITUNG 336 21.1
TEMPERATURERHOEHUNG VON BAUELEMENTEN DURCH WAERMEFREISE T/U NG 336 21.1.1
VERTUST WAERME - VERLUSTLEISTUNG 336 21.1.2 WAERMEKAPAZITAET 336 VII
INHALTSVERZEICHNIS 21.2 WAERMEABLEITUNG 337 21.2.1 DER WAERMEWIDERSTAND
337 21.2.2 WAERMEWIDERSTAND BEI WAERMELEITUNG 337 21.2.3 WAERMEWIDERSTAND
BEI KONVEKTION 338 21.2.4 WAERMESTRAHLUNG 338 21.2.5
KUEHLFLAECHENBERECHNUNG 338 21.3 DER WAERMESTROMKREIS 339 21.4 BERECHNUNG
DES WAERMESTROMKREISES 341 21.4.1 ANALOGIE THERMISCHER UND ELEKTRISCHER
GROESSEN 341 21.4.2 BERECHNUNG VON TEMPERATUREN IM STATIONAEREN BETRIEB 342
21.4.3 REDUZIERUNG DER ZULAESSIGEN VERLUSTLEISTUNG BEI HOHER
UMGEBUNGSTEMPERATUR 342 21.4.4 THERMISCHE AUSGLEIEHSVORGAENGE 343 21.5
UEBUNGSAUFGABEN ZU THERMISCHEN PROBLEMEN 346 21.5.1 WAERMEABLEITUNG AN
EINER DIODE 346 21.5.2 THERMISCHE PROBLEME AM TRANSISTOR 346 21.5.3
KUEHLUNG MIT FORCIERTER KONVEKTION 346 21.5.4 LEISTUNGSSPRUNG AM
TRANSISTOR 347 ANHANG A SCHALTUNGSANALYSE 348 A.L GRUNDLAGEN DER
ZWEIPOLTHEORIE 348 A.2 EINFACHE ZWEIPOLE 349 A.2.1 PASSIVE ZWEIPOLE 349
A.2.2 AKTIVE ZWEIPULE 349 A.2.2.1 EINFACHE SPANNIMGSQUELLE 349 A.2.2.2
EINFACHE STROMQUELLE 350 A.2.2.3 AEQUIVALENZPRINZIP 350 A.3
ERSATZWIDERSTAND PASSIVER ZWEIPOLE 351 A.3.J BERECHNUNG BEI LINEAREN
ELEMENTEN 351 A.3.2 GRAFISCHES VERFAHREN BEI NICHTLINEAREN ELEMENTEN 251
A.3.2.1 REIHENSCHALTUNG 351 A.3.2.2 PARALLELSCHALTUNG 352 A.3.3
LINEARISIERUNG VON KENNLINIEN 352 A.4 ERSATZSCLIALTUNG AKTIVER ZWEIPOLE
354 A.4,1 AKTIVE ZWEIPOLE MIT EINER QUELLE 354 A.4.2 AKTIVE ZWEIPOLE MIT
MEHREREN QUELLEN 355 A,5 ZUSANIMENSCHALLUNG AKTIVER UND PASSIVER
ZWEIPOLE 356 A.5.1 DER LINEARE GRUNDSTTOMKTEIS 356 A.5.2 DER
NICHTLINEARE GRUNDSTROMKREIS - GRAFISCHES SCHNITTPUNKTVERFAHREN 356
A.5.2.] NICHXLINEARER GLEICHSTROMKREIS 356 A.5.2.2 STROMKREIS MIT
ZEIH ERAENDERLKHER QUELLENSJTANNUNG 357 A.5.2.3 UEBERLAGERUNG VON GLEICH-
UND WECHSELSPANNUNG (GRAFISCHE SUPERFIOSITIONJ 358 A.5.3 STROMKREISE MII
BIPOLAREM TRANSISTOR 362 A.5.3.1 VIER-QUADRANTEN-KENNLINIENFELD 362
A.5.3.2 ARBEITS-UEBERTRAGUNGSKENNLINIE 363 A.5.3.I GRAFISCHE ERMITTLUNG
DES ARBEITSPUNKTES 363 A.5.3.4 GRAFISCHE ANALYSE DES
WEEHSELSTRNMVERHAUEENS 364 ANHANG B VIERPOLTHEORIE 365 B.L
VIERPOLGLEICHUNGEN * VIERPOLPARAMETER 365 B.L.L DIE Z-PARAMETER 367
B.1.2 DIE Y-PARAMETER 367 B.1.3 DIE H-PARAMETER (HYBRID-PARAMETER) 368
B.2 TRANSISTOR ALS LINEARER VIERPOL 369 B.2. 1 DIE H-PARAMELER DES
TRANSISTORS 369 B.2.2 ERMITTLUNG DER H-PARAMETER AUS DEN KENNLINIEN DES
TRANSISTORS 371 B.2.3 H-PARAMETER FUER EMITTERSCHALTUNG AUS DATENBLAETTERN
VON NF-TRANSISTOREN 372 B.2.4 UMRECHNUNG DER H-PARAMETER VON
EMITTERSCHALTUNG AUF DIE BASISSCHALTUNG 273 VIII INHALTSVERZEICHNIS
B.2.5 THEORETISCH ERMITTELTE NAEHERUNGSWERTE DER VIERPOLPARAMETER DES
TRANSISTORS 375 ANHANG C LOESUNGEN DER UEBUNGSAUFGABEN 376 ANHANG D
VERWENDETE GROESSENSYMBOLE UND SCHALTZEICHEN 406 UTERATURHINWEISE 412 IX
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