Elemente der angewandten Elektronik: Kompendium für Ausbildung und Beruf ; mit ... und einem umfangreichen Bauteilekatalog ; [mit Anleitung zur Schaltungssimulation]
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg
2007
|
| Ausgabe: | 15., aktualisierte und erw. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Viewegs Fachbücher der Technik
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | CD-ROM-Beil. u.d.T.: Lehre und Forschung 2.3 - 12/2006 Auch als Internetausgabe |
| Beschreibung: | X, 505 S. Ill., graph. Darst. 1 CD-ROM (12 cm) |
| ISBN: | 9783834801241 3834801240 |
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Inhaltsverzeichnis
1 Elektrische Leitung und Widerstände
1.1 Elektrische Leitung, Grundbegriffe 2
1.2 Leitungen und Sicherungen 4
1.3 Elektrische Widerstände 6
1.4 Übliche Bauformen der Widerstände 8
1.5 Stellwiderstände mit Schleifkontakt 10
1.6 Widerstandsnetzwerke, passive und aktive Zweipole 12
2 Homogene Halbleiterbauelemente
2.1 Grundbegriffe der Halbleiter 14
2.2 Mess- und Kompensationsheißleiter 16
2.3 Anlassheißleiter 18
2.4 Kaltleiter 20
2.5 Varistoren 22
2.6 Feldplatten 24
2.7 Fotowiderstände 26
2.8 Hallgeneratoren 28
3 Halbleiterdioden
3.1 Grundlagen der Halbleiterdiode 30
3.2 Silizium-Leistungsdioden 32
3.3 Dioden im Ladegleichrichter 34
3.4 Z-Dioden (Zenerdioden) 36
3.5 Fotodioden und Fotoelemente 38
3.6 Lumineszenz-Dioden (Leuchtdioden) 40
4 Kondensatoren
4.1 Kondensatoren, Grundbegriffe 42
4.2 Laden und Entladen eines Kondensators 44
4.3 Bauformen und Eigenschaften 46
4.4 Elektrolytkondensatoren 48
4.5 RC-Übertragungsglieder 50
4.6 Impulsübertragung durch RC-Glieder 52
4.7 Spannungsglättung mit Kondensatoren 54
5 Spulen und Schwingkreise
5.1 Spulen, Grundbegriffe 56
5.2 Spulenkenngrößen und Schaltvorgänge 58
5.3 Drosselspulen mit Eisenkernen oder Eisenpulver-Kern 60
5.4 Ferritkernspulen 62
5.5 Spulen bei höheren Frequenzen 64
5.6 Spulen mit nanokristallinem Kern 66
5.7 Schwingkreise, Grundbegriffe 68
VI
5.8 Schwingkreise mit Tiefpassfunktion 70
5.9 Resonanzschaltungen 72
5.10 Schwingkreise mit Anzapfungen 74
5.11 Schwingquarze 76
6 Transformatoren und Übertrager
6.1 Verlustfreie Spulensysteme 78
6.2 Transformatoren als Übertrager 80
6.3 Aufbau und Berechnung von Übertragern 82
6.4 Impulsübertrager (Impulstransformatoren) 84
6.5 Netztransformatoren 86
7 Relais
7.1 Elektromagnetische Relais, Arten und Wirkungsweise 88
7.2 Betriebseigenschaften von Relais 90
7.3 Kontaktmaterial, Kontaktbeanspruchung und Kontaktschutz 92
7.4 Relais-Kondensator-Schaltungen 94
8 Röhren und Displays
8.1 Gasentladungsröhren 96
8.2 Vakuumdioden und -trioden 98
8.3 Tetroden und Pentoden 100
8.4 Bildverstärker, Bildwandler und Bildaufnehmer 102
8.5 Vakuum-Lumineszenzröhren (Fluoreszenzröhren) 104
8.6 Flüssigkristall-Anzeigen (LC-Displays) 106
9 Feldeffekt-Transistoren
9.1 Aufbau und Wirkungsweise des Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors 108
9.2 Feldeffekttransistoren, Groß- und Kleinsignalbetrieb 110
9.3 Feldeffekttransistoren in Konstantstromschaltungen 112
9.4 Sourceschaltung im Kleinsignalbetrieb 114
9.5 Analyse eines Kleinsignalverstärkers in Sourceschaltung 116
9.6 Drainschaltung (Sourcefolger) 118
9.7 Gateschaltung 12°
9.8 Feldeffekttransistoren mit isolierter Gate-Elektrode 122
9.9 Integrierte MOS-Schaltungen 124
9.10 Analogschalter und -muliplexer 126
9.11 Kenngrößen und ihre Anwendung 128
10 Bipolare Transistoren
10.1 Aufbau und Wirkungsweise 130
10.2 Emitterschaltung als Großsignalverstärker 132
10.3 Temperaturabhängigkeit und innere Stromverteilung 134
10.4 Schaltbetrieb des Bipolar-Transistors 136
10.5 Gleichstrombetrieb im aktiven Bereich 138
10.6 Emitterschaltung als Kleinsignalverstärker 140
10.7 Hochfrequenzverhalten der Emitterschaltung 142
VII
10.8 h-Parameter und y-Parameter 144
10.9 Kleinsignalverstärker mit Parallelgegenkopplung 146
10.10 Emitterschaltung mit Reihengegenkopplung 148
10.11 Kollektorschaltung (Emitterfolger) 150
10.12 Basisschaltung 152
10.13 Differenzverstärker 154
10.14 Transistorverbundschaltungen 156
11 Operationsverstärker
11.1 Grundbegriffe des Operationsverstärkers 158
11.2 Linearer invertierender Verstärker 160
11.3 Linearer nichtinvertierender Verstärker 162
11.4 Eingangsverhalten des realen Verstärkers 164
11.5 Ausgangsverhalten des realen Verstärkers 166
11.6 Frequenzgang und Stabilität 168
11.7 Differenzierschaltungen 170
11.8 Integrierschalrungen 172
11.9 Aktive RC-Filter zweiter und höherer Ordnung 174
11.10 State-Variable-Filter (SVF) 176
11.11 Messgleichrichter 178
11.12 Begrenzer, Amplitudenfilter und Funktionsgeber 180
11.13 Spannungsquellen 182
11.14 Stromquellen 184
11.15 Transformationsschaltungen 186
12 Ausgewählte Analogbausteine
12.1 Standard-Operationsverstärker TAA 765 und LM 741 188
12.2 Mehrfachverstärker und ihre Anwendung 190
12.3 Präzisions-Operationsverstärker 192
12.4 Steilheits-Operationsverstärker CA 3080 und LM 13600 194
12.5 Logarithmierschaltungen 196
12.6 Multiplizierbaustein AD 534 198
12.7 Filterbaustein HY 3105 als Universalfilter 200
12.8 Schalter-Kondensator-Filter (Switched Capacitor Filter, SC-Filter) 202
12.9 Abtast-Halte-Glieder 204
13 Sinusoszillatoren
13.1 Einfache RC-Oszillatoren 206
13.2 RC-Oszillatoren mit Amplitudenregelung 208
13.3 LC-Oszillatoren mit der Basisschaltung 210
13.4 LC-Oszillatoren mit der Emitterschaltung 212
14 Kippschaltungen
14.1 Triggerschaltungen mit Transistoren 214
14.2 Symmetrische bistabile Kippschaltungen 216
14.3 Monostabile und astabile Multivibratoren 218
14.4 Trigger mit Operationsverstärkern 220
14.5 Fensterkomparatoren 222
14.6 Multivibratoren mit Operationsverstärkern 224
VIII
14.7 Multivibratoren mit dem Timer-IC 555 226
14.8 Funktionsgenerator 8038 228
14.9 Spannungs-Frequenz-Umsetzer 230
14.10 Kippschaltungen mit Unijunction-Transistoren 232
14.11 Vierschichtelemente (Thyristoren) 234
15 Digitale Verknüpfung«- und Speicherschaltungen
15.1 Diodengatterschaltungen 236
15.2 Emitterschaltung als Inverter 238
15.3 NOR- und NAND-Gatter in DTL-Technik 240
15.4 Grundschaltungen der TTL-Technik 242
15.5 Schottky-und ECL-Schaltungen 244
15.6 CMOS-Logikschaltungen 246
15.7 Kippschaltungen mit NOR- und NAND-Gattern 248
15.8 Einfache Flip-Flops mit Taktsteuerung 250
15.9 Master-Slave-Flip-Flops(MS-Flip-Flops) 252
15.10 Register 254
15.11 Frequenzteiler (Untersetzer) und Zählschaltungen 256
15.12 Zeitzähler (Timer-Counter) 2240 258
15.13 Impulszähler 260
15.14 Vergleicher (Komparatoren) 262
15.15 Multiplexer und Demultiplexer 264
15.16 Schreib-Lese-Speicher (RAMs) 266
15.17 ROMs, PROMs und PLDs 268
16 DA- und AD-Umsetzer
16.1 DA-Umsetzer (D AU) 270
16.2 Drei Konzepte ftir die Analog-Digital-Umsetzung 272
16.3 Indirekte Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung 274
17 Optoelektronik
17.1 Fototransistoren und Fotothyristoren 276
17.2 Optokoppler 278
17.3 Lichtschranken und Lichtleiter 280
17.4 Optische Nachrichtentechnik 282
18 Leistungstransistoren und Anwendungen
18.1 Verlustleistung und Wärmeableitung 284
18.2 Transistor als Leistungsschalter 286
18.3 Schnelles Schalten induktiver Lasten 288
18.4 Darlington-Leistungstransistoren als Schalter und Steller 290
18.5 Leistungs-MOSFETs und IGBTs 292
18.6 Leistungsmodule 294
18.7 Schalrungsdesign zu MOSFETs und IGBTs 296
18.8 Gleichspannungsquellen mit Leistungstransistoren 298
18.9 Wechselspannungsquellen für hohe Strombelastung 300
18.10 Niederfrequenz-Leistungsverstärker 302
18.11 Digitale Niederfrequenz-Leistungsverstärker (D-Verstärker) 304
IX
19 Thyristoren und Triacs
19.1 Leistungsthyristoren, Grundbegriffe und Funktionsweise 306
19.2 Ansteuerschaltungen für Thyristoren 308
19.3 Wechselstromsteller mit Thyristoren 310
19.4 Dynamische Vorgänge und Schutzbeschaltung 312
19.5 Triac, Grundbegriffe und Anwendungsbeispiel 314
19.6 Wechselstromschalter mit Triacs und Thyristoren 316
19.7 Ansteuerbausteine für Triacs 318
19.8 Zeitsteuerungen mit Triacs 320
20 Spannungs- und Stromversorgung
20.1 Netzgeräte mit Spannungsregler 322
20.2 Erzeugung von mehreren Betriebsspannungen 324
20.3 Primärzellen und Primärbatterien 326
20.4 Sekundärzellen und Sekundärbatterien (Akkumulatoren) 328
20.5 Ladeverfahren und Ladetechniken für Akkumulatoren 330
20.6 Solargeneratoren 332
20.7 Brennstoffzellen ( Fuel Cells, FCs) 334
20.8 Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler) 336
20.9 Drossel-Aufwärtswandler mit PFM-Schaltregler 338
20.10 Drossel-Inverswandler mit PFM-Schaltregler 340
20.11 Drossel-Abwärtswandler mit PFM-Schaltregler 342
20.12 Drossel-Abwärtswandler mit PWM-Schaltregler 344
20.13 Sperrwandler mit Speichertransformator 346
20.14 Begriffe und Problematik moderner Netzgeräte 348
Formelzeichen und Zählpfeile 350
Anhang A (Tabellen, Diagramme, Formeln) 351
Anhang B - Bauteile-Katalog 367
Anhang C - SPICE - eine Einführung mit Beispielen 439
Anhang D - CD-ROM Lehre und Forschung 468
Literaturverzeichnis 470
Quellenverzeichnis 476
Sachwortverzeichnis 477
X |
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Inhaltsverzeichnis
1 Elektrische Leitung und Widerstände
1.1 Elektrische Leitung, Grundbegriffe 2
1.2 Leitungen und Sicherungen 4
1.3 Elektrische Widerstände 6
1.4 Übliche Bauformen der Widerstände 8
1.5 Stellwiderstände mit Schleifkontakt 10
1.6 Widerstandsnetzwerke, passive und aktive Zweipole 12
2 Homogene Halbleiterbauelemente
2.1 Grundbegriffe der Halbleiter 14
2.2 Mess- und Kompensationsheißleiter 16
2.3 Anlassheißleiter 18
2.4 Kaltleiter 20
2.5 Varistoren 22
2.6 Feldplatten 24
2.7 Fotowiderstände 26
2.8 Hallgeneratoren 28
3 Halbleiterdioden
3.1 Grundlagen der Halbleiterdiode 30
3.2 Silizium-Leistungsdioden 32
3.3 Dioden im Ladegleichrichter 34
3.4 Z-Dioden (Zenerdioden) 36
3.5 Fotodioden und Fotoelemente 38
3.6 Lumineszenz-Dioden (Leuchtdioden) 40
4 Kondensatoren
4.1 Kondensatoren, Grundbegriffe 42
4.2 Laden und Entladen eines Kondensators 44
4.3 Bauformen und Eigenschaften 46
4.4 Elektrolytkondensatoren 48
4.5 RC-Übertragungsglieder 50
4.6 Impulsübertragung durch RC-Glieder 52
4.7 Spannungsglättung mit Kondensatoren 54
5 Spulen und Schwingkreise
5.1 Spulen, Grundbegriffe 56
5.2 Spulenkenngrößen und Schaltvorgänge 58
5.3 Drosselspulen mit Eisenkernen oder Eisenpulver-Kern 60
5.4 Ferritkernspulen 62
5.5 Spulen bei höheren Frequenzen 64
5.6 Spulen mit nanokristallinem Kern 66
5.7 Schwingkreise, Grundbegriffe 68
VI
5.8 Schwingkreise mit Tiefpassfunktion 70
5.9 Resonanzschaltungen 72
5.10 Schwingkreise mit Anzapfungen 74
5.11 Schwingquarze 76
6 Transformatoren und Übertrager
6.1 Verlustfreie Spulensysteme 78
6.2 Transformatoren als Übertrager 80
6.3 Aufbau und Berechnung von Übertragern 82
6.4 Impulsübertrager (Impulstransformatoren) 84
6.5 Netztransformatoren 86
7 Relais
7.1 Elektromagnetische Relais, Arten und Wirkungsweise 88
7.2 Betriebseigenschaften von Relais 90
7.3 Kontaktmaterial, Kontaktbeanspruchung und Kontaktschutz 92
7.4 Relais-Kondensator-Schaltungen 94
8 Röhren und Displays
8.1 Gasentladungsröhren 96
8.2 Vakuumdioden und -trioden 98
8.3 Tetroden und Pentoden 100
8.4 Bildverstärker, Bildwandler und Bildaufnehmer 102
8.5 Vakuum-Lumineszenzröhren (Fluoreszenzröhren) 104
8.6 Flüssigkristall-Anzeigen (LC-Displays) 106
9 Feldeffekt-Transistoren
9.1 Aufbau und Wirkungsweise des Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors 108
9.2 Feldeffekttransistoren, Groß- und Kleinsignalbetrieb 110
9.3 Feldeffekttransistoren in Konstantstromschaltungen 112
9.4 Sourceschaltung im Kleinsignalbetrieb 114
9.5 Analyse eines Kleinsignalverstärkers in Sourceschaltung 116
9.6 Drainschaltung (Sourcefolger) 118
9.7 Gateschaltung 12°
9.8 Feldeffekttransistoren mit isolierter Gate-Elektrode 122
9.9 Integrierte MOS-Schaltungen 124
9.10 Analogschalter und -muliplexer 126
9.11 Kenngrößen und ihre Anwendung 128
10 Bipolare Transistoren
10.1 Aufbau und Wirkungsweise 130
10.2 Emitterschaltung als Großsignalverstärker 132
10.3 Temperaturabhängigkeit und innere Stromverteilung 134
10.4 Schaltbetrieb des Bipolar-Transistors 136
10.5 Gleichstrombetrieb im aktiven Bereich 138
10.6 Emitterschaltung als Kleinsignalverstärker 140
10.7 Hochfrequenzverhalten der Emitterschaltung 142
VII
10.8 h-Parameter und y-Parameter 144
10.9 Kleinsignalverstärker mit Parallelgegenkopplung 146
10.10 Emitterschaltung mit Reihengegenkopplung 148
10.11 Kollektorschaltung (Emitterfolger) 150
10.12 Basisschaltung 152
10.13 Differenzverstärker 154
10.14 Transistorverbundschaltungen 156
11 Operationsverstärker
11.1 Grundbegriffe des Operationsverstärkers 158
11.2 Linearer invertierender Verstärker 160
11.3 Linearer nichtinvertierender Verstärker 162
11.4 Eingangsverhalten des realen Verstärkers 164
11.5 Ausgangsverhalten des realen Verstärkers 166
11.6 Frequenzgang und Stabilität 168
11.7 Differenzierschaltungen 170
11.8 Integrierschalrungen 172
11.9 Aktive RC-Filter zweiter und höherer Ordnung 174
11.10 State-Variable-Filter (SVF) 176
11.11 Messgleichrichter 178
11.12 Begrenzer, Amplitudenfilter und Funktionsgeber 180
11.13 Spannungsquellen 182
11.14 Stromquellen 184
11.15 Transformationsschaltungen 186
12 Ausgewählte Analogbausteine
12.1 Standard-Operationsverstärker TAA 765 und LM 741 188
12.2 Mehrfachverstärker und ihre Anwendung 190
12.3 Präzisions-Operationsverstärker 192
12.4 Steilheits-Operationsverstärker CA 3080 und LM 13600 194
12.5 Logarithmierschaltungen 196
12.6 Multiplizierbaustein AD 534 198
12.7 Filterbaustein HY 3105 als Universalfilter 200
12.8 Schalter-Kondensator-Filter (Switched Capacitor Filter, SC-Filter) 202
12.9 Abtast-Halte-Glieder 204
13 Sinusoszillatoren
13.1 Einfache RC-Oszillatoren 206
13.2 RC-Oszillatoren mit Amplitudenregelung 208
13.3 LC-Oszillatoren mit der Basisschaltung 210
13.4 LC-Oszillatoren mit der Emitterschaltung 212
14 Kippschaltungen
14.1 Triggerschaltungen mit Transistoren 214
14.2 Symmetrische bistabile Kippschaltungen 216
14.3 Monostabile und astabile Multivibratoren 218
14.4 Trigger mit Operationsverstärkern 220
14.5 Fensterkomparatoren 222
14.6 Multivibratoren mit Operationsverstärkern 224
VIII
14.7 Multivibratoren mit dem Timer-IC 555 226
14.8 Funktionsgenerator 8038 228
14.9 Spannungs-Frequenz-Umsetzer 230
14.10 Kippschaltungen mit Unijunction-Transistoren 232
14.11 Vierschichtelemente (Thyristoren) 234
15 Digitale Verknüpfung«- und Speicherschaltungen
15.1 Diodengatterschaltungen 236
15.2 Emitterschaltung als Inverter 238
15.3 NOR- und NAND-Gatter in DTL-Technik 240
15.4 Grundschaltungen der TTL-Technik 242
15.5 Schottky-und ECL-Schaltungen 244
15.6 CMOS-Logikschaltungen 246
15.7 Kippschaltungen mit NOR- und NAND-Gattern 248
15.8 Einfache Flip-Flops mit Taktsteuerung 250
15.9 Master-Slave-Flip-Flops(MS-Flip-Flops) 252
15.10 Register 254
15.11 Frequenzteiler (Untersetzer) und Zählschaltungen 256
15.12 Zeitzähler (Timer-Counter) 2240 258
15.13 Impulszähler 260
15.14 Vergleicher (Komparatoren) 262
15.15 Multiplexer und Demultiplexer 264
15.16 Schreib-Lese-Speicher (RAMs) 266
15.17 ROMs, PROMs und PLDs 268
16 DA- und AD-Umsetzer
16.1 DA-Umsetzer (D AU) 270
16.2 Drei Konzepte ftir die Analog-Digital-Umsetzung 272
16.3 Indirekte Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung 274
17 Optoelektronik
17.1 Fototransistoren und Fotothyristoren 276
17.2 Optokoppler 278
17.3 Lichtschranken und Lichtleiter 280
17.4 Optische Nachrichtentechnik 282
18 Leistungstransistoren und Anwendungen
18.1 Verlustleistung und Wärmeableitung 284
18.2 Transistor als Leistungsschalter 286
18.3 Schnelles Schalten induktiver Lasten 288
18.4 Darlington-Leistungstransistoren als Schalter und Steller 290
18.5 Leistungs-MOSFETs und IGBTs 292
18.6 Leistungsmodule 294
18.7 Schalrungsdesign zu MOSFETs und IGBTs 296
18.8 Gleichspannungsquellen mit Leistungstransistoren 298
18.9 Wechselspannungsquellen für hohe Strombelastung 300
18.10 Niederfrequenz-Leistungsverstärker 302
18.11 Digitale Niederfrequenz-Leistungsverstärker (D-Verstärker) 304
IX
19 Thyristoren und Triacs
19.1 Leistungsthyristoren, Grundbegriffe und Funktionsweise 306
19.2 Ansteuerschaltungen für Thyristoren 308
19.3 Wechselstromsteller mit Thyristoren 310
19.4 Dynamische Vorgänge und Schutzbeschaltung 312
19.5 Triac, Grundbegriffe und Anwendungsbeispiel 314
19.6 Wechselstromschalter mit Triacs und Thyristoren 316
19.7 Ansteuerbausteine für Triacs 318
19.8 Zeitsteuerungen mit Triacs 320
20 Spannungs- und Stromversorgung
20.1 Netzgeräte mit Spannungsregler 322
20.2 Erzeugung von mehreren Betriebsspannungen 324
20.3 Primärzellen und Primärbatterien 326
20.4 Sekundärzellen und Sekundärbatterien (Akkumulatoren) 328
20.5 Ladeverfahren und Ladetechniken für Akkumulatoren 330
20.6 Solargeneratoren 332
20.7 Brennstoffzellen ( Fuel Cells, FCs) 334
20.8 Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler) 336
20.9 Drossel-Aufwärtswandler mit PFM-Schaltregler 338
20.10 Drossel-Inverswandler mit PFM-Schaltregler 340
20.11 Drossel-Abwärtswandler mit PFM-Schaltregler 342
20.12 Drossel-Abwärtswandler mit PWM-Schaltregler 344
20.13 Sperrwandler mit Speichertransformator 346
20.14 Begriffe und Problematik moderner Netzgeräte 348
Formelzeichen und Zählpfeile 350
Anhang A (Tabellen, Diagramme, Formeln) 351
Anhang B - Bauteile-Katalog 367
Anhang C - SPICE - eine Einführung mit Beispielen 439
Anhang D - CD-ROM Lehre und Forschung 468
Literaturverzeichnis 470
Quellenverzeichnis 476
Sachwortverzeichnis 477
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