Elektronik für Ingenieure und Naturwissenschaftler:
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|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin [u.a.]
Springer Vieweg
2014
|
| Edition: | 6., vollst. aktualisierte und erw. Aufl. |
| Series: | Springer-Lehrbuch
|
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| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XXXII, 833 S. zahlr. Ill., graph. Darst. 26 cm |
| ISBN: | 9783642054983 |
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INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS XXV
1 GRUNDLAGEN DER ELEKTROTECHNIK 1
E. HERING UND R. MARTIN
1.1 PHYSIKALISCHE GROESSEN UND EINHEITEN 1
1.2 GRUNDBEGRIFFE 1
1.2.1 LADUNG 1
1.2.2 ELEKTRISCHER STROM 3
1.2.3 ELEKTRISCHE SPANNUNG 4
1.2.4 WIDERSTAND UND LEITWERT 5
1.2.5 ELEKTRISCHE ARBEIT UND ELEKTRISCHE LEISTUNG 6
1.2.6 OHM'SCHES GESETZ 8
1.2.7 RICHTUNGSSINN 9
1.2.8 BILDZEICHEN 9
1.3 ELEKTRISCHE NETZE - KIRCHHOFF'SEHE REGELN 9
1.3.1 KNOTENREGEL (1. KIRCHHOFF'SCHES GESETZ) 9
1.3.2 MASCHENREGEL (2. KIRCHHOFF'SCHES GESETZ) 11
1.3.3 ANWENDUNG DER KIRCHHOFF'SEHEN GESETZE 12
1.3.3.1 REIHENSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN 12
1.3.3.2 PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN . 12
1.3.3.3 MESSBEREICHSERWEITERUNG 15
1.3.3.4 AUSGEWAEHLTE MESSANORDNUNGEN 16
1.4 GRAFISCHE VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG VON STROEMEN
UND SPANNUNGEN 18
1.4.1 REIHENSCHALTUNG MIT LINEAREM WIDERSTAND
UND EINEM KALTLEITER (PTC) 18
1.4.2 REIHENSCHALTUNG MIT LINEAREM WIDERSTAND
UND ZWEI NICHTLINEAREN BAUELEMENTEN (Z-DIODEN) . . 19
1.4.3 SCHALTUNGSKOMBINATION AUS LINEAREM WIDERSTAND,
KALTLEITER UND HEISSLEITER 20
1.5 MASCHEN-UND KNOTENANALYSE 22
1.5.1 ERSATZSPANNUNGS-UND ERSATZSTROMQUELLE 22
1.5.1.1 ERSATZSPANNUNGSQUELLE 22
1.5.1.2 ERSATZSTROMQUELLE 23
1.5.1.3 AEQUIVALENTE ZWEIPOLE 24
1.5.2 LINEARE UEBERLAGERUNG (SUPERPOSITIONSPRINZIP
NACH HELMHOLTZ) 24
VII
HTTP://D-NB.INFO/1028417470
VIII INHALTSVERZEICHNIS
1.5.3 BERECHNUNG ELEKTRISCHER NETZWERKE 25
1.5.3.1 LOESUNG LINEARER GLEICHUNGSSYSTEME . 26
1.5.3.2 MASCHENSTROMANALYSE
(KREISSTROMVERFAHREN) 28
1.5.3.3 KNOTENSPANNUNGSANALYSE
(KNOTENPOTENZIALANALYSE) 29
1.5.3.4 VERGLEICH DER MASCHENSTROM-
UND KNOTENSPANNUNGSANALYSE 31
1.5.4 BRUECKENSCHALTUNGEN 32
1.5.4.1 BERECHNUNG MIT DER MASCHENANALYSE . . 32
1.5.4.2 BERECHNUNG MIT DER METHODE
DER ERSATZSPANNUNGSQUELLE 32
1.6 GRUNDLAGEN DER WECHSELSTROMLEHRE 34
1.6.1 GRUNDLAGEN KOMPLEXER RECHNUNG 34
1.6.1.1 REELLE, IMAGINAERE UND KOMPLEXE ZAHLEN . . 34
1.6.1.2 RECHNEN MIT KOMPLEXEN ZAHLEN 35
1.6.2 KENNGROESSEN 39
1.6.2.1 WECHSELSPANNUNG UND WECHSELSTROM . 39
1.6.2.2 EFFEKTIVWERT
UND HALBSCHWINGUNGSMITTELWERT 39
1.6.2.3 SCHEITELFAKTOR (CRESTFAKTOR) 41
1.6.2.4 FORMFAKTOR 41
1.6.3 KOMPLEXE RECHNUNG IM WECHSELSTROMKREIS 41
1.6.3.1 ZEIGERDARSTELLUNG KOMPLEXER GROESSEN . . 41
1.6.3.2 OHM'SCHES GESETZ 42
1.6.3.3 VERHALTEN DER BAUELEMENTE 44
1.6.3.4 REIHEN- UND PARALLELSCHALTUNG 46
1.6.3.5 AEQUIVALENTE UMWANDLUNGEN 49
1.6.3.6 ZUSAMMENGESETZTE SCHALTUNGEN 50
1.6.4 NICHT SINUSFOERMIGE WECHSELGROESSEN 51
1.6.5 DAEMPFUNG UND VERSTAERKUNG 54
1.6.6 SHANNON'SCHES ABTASTTHEOREM 56
1.6.7 UEBUNG 58
1.7 BEZEICHNUNG UND MESSUNG ELEKTRISCHER GROESSEN 58
1.7.1 BEZEICHNUNG ELEKTRISCHER GROESSEN 58
1.7.2 MESSUNG ELEKTRISCHER GROESSEN 59
1.8 GRUNDLAGEN DER HALBLEITERPHYSIK 62
1.8.1 MATERIALIEN 62
1.8.2 ENERGIEBAENDER 63
1.8.3 LADUNGSTRAEGERKONZENTRATION 64
1.8.3.1 EIGENLEITUNG 64
1.8.3.2 STOERSTELLENLEITUNG 67
1.8.4 BEWEGLICHKEIT 70
1.8.5 LEITFAEHIGKEIT 71
1.8.6 AUSGLEICHSVORGAENGE 72
1.8.6.1 ZEITVERHALTEN 72
1.8.6.2 RAEUMLICHE AUSBREITUNG EINER STOERUNG . 73
1.8.7 PN-UEBERGANG 75
INHALTSVERZEICHNIS IX
1.8.7.1 FELD-UND POTENZIALVERLAUF 75
1.8.7.2 STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE 76
1.8.7.3 TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DER DIODENPARAMETER 80
1.8.8 ZUR UEBUNG 80
1.9 HERSTELLUNG KOMPLETTER SCHALTUNGEN 82
1.9.1 LEITERPLATTEN 82
1.9.2 STREIFENLEITER 86
1.9.3 SMT (SURFACE MOUNTED TECHNOLOGY) 86
1.9.4 DICKSCHICHT-TECHNOLOGIE 88
1.9.5 DUENNSCHICHT-TECHNOLOGIE 88
1.9.6 TRAEGERMATERIAL MIT EINGEBETTETEN BAUTEILEN 89
1.10 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 89
2 PASSIVE BAUELEMENTE 91
E. HERING UND K. BRESSLER
2.1 ELEKTRONISCHE BAUELEMENTE 91
2.1.1 UEBERSICHT 91
2.1.2 ANFORDERUNGEN UND ANWENDUNGSKLASSEN 91
2.1.3 ZUVERLAESSIGKEIT 92
2.1.3.1 URSACHEN EINES AUSFALLS 93
2.1.3.2 MITTLERE AUSFALLRATE 94
2.1.3.3 DURCHSCHNITTLICHE LEBENSDAUER 95
2.1.3.4 HERSTELLGRENZQUALITAET 96
2.1.4 NORMREIHEN 97
2.1.5 KLASSIFIKATION VON DISKRETEN HALBLEITER-BAUELEMENTEN 98
2.1.6 DATENBLAETTER 98
2.2 WIDERSTAENDE 99
2.2.1 UEBERSICHT UEBER DIE WIDERSTAENDE 99
2.2.2 LINEARE FESTWIDERSTAENDE 100
2.2.2.1 FARBCODIERUNG 100
2.2.2.2 BELASTBARKEIT BEI DAUERBETRIEB 101
2.2.2.3 IMPULSBELASTBARKEIT 102
2.2.2.4 MAXIMALE DAUERSPANNUNG T/
MAX
102
2.2.2.5 KRITISCHER WIDERSTANDSWERT 102
2.2.2.6 TEMPERATURABHAENGIGKEIT 103
2.2.2.7 STABILITAET 103
2.2.2.8 THERMISCHES RAUSCHEN 103
2.2.2.9 NICHTLINEARITAET 104
2.2.2.10 HOCHFREQUENZVERHALTEN 104
2.2.2.11 DRAHTWIDERSTAENDE 104
2.2.2.12 SCHICHTWIDERSTAENDE 105
2.2.2.13 METALLGLASURWIDERSTAENDE 105
2.2.3 NICHTLINEARE WIDERSTAENDE 106
2.2.3.1 HEISSLEITER (NTC-WIDERSTAENDE) 106
2.2.3.2 SILICIUM-WIDERSTAENDE 108
2.2.3.3 KALTLEITER (PTC-WIDERSTAENDE) 109
2.2.3.4 SPANNUNGSABHAENGIGE WIDERSTAENDE
(VARISTOREN, VDR) 110
2.2.3.5 MAGNETFELDABHAENGIGE WIDERSTAENDE
(FELDPLATTEN) 112
2.2.4 EINSTELLBARE WIDERSTAENDE
(POTENZIOMETER UND TRIMMER) 113
2.2.5 ZUR UEBUNG 114
KONDENSATOREN 114
2.3.1 UEBERSICHT UEBER DIE KONDENSATOREN 118
2.3.2 KONDENSATOREN MIT DUENNEN FOLIEN
ALS DIELEKTRIKUM 119
2.3.2.1 AUFBAU 119
2.3.2.2 EIGENSCHAFTEN 121
2.3.2.3 SELBSTHEILENDE KONDENSATOREN
(MP UND MK) 122
2.3.2.4 KONDENSATOREN
FUER DIE LEISTUNGSELEKTRONIK 122
2.3.3 ELEKTROLYT-KONDENSATOREN 124
2.3.3.1 NASSE ALUMINIUM-ELEKTROLYT-
KONDENSATOREN 125
2.3.3.2 TROCKENE ALUMINIUM-ELEKTROLYT-
KONDENSATOREN 127
2.3.3.3 TROCKENE TANTAL-ELEKTROLYT-KONDENSATOREN 127
2.3.3.4 NASSE TANTAL-ELEKTROLYT-
KONDENSATOREN 127
2.3.4 KERAMIK-KONDENSATOREN 127
2.3.4.1 WERKSTOFFE UND EINTEILUNG 127
2.3.4.2 EIGENSCHAFTEN 127
2.3.4.3 BAUFORMEN 128
2.3.5 EINSTELLBARE KONDENSATOREN 131
2.3.5.1 DREHKONDENSATOREN 131
2.3.5.2 TRIMM-KONDENSATOREN 132
2.3.5.3 MIS-KONDENSATOREN 132
INDUKTIVITAETEN 132
2.4.1 KERNEIGENSCHAFTEN 132
2.4.1.1 LUFTSPULEN 132
2.4.1.2 INDUKTIVITAETEN MIT KERN 133
2.4.1.3 KERNFORMEN 133
2.4.1.4 ERSATZSCHALTBILDER 134
2.4.1.5 HYSTERESEKURVE 135
2.4.1.6 FERRIMAGNETISCHES MATERIAL 136
2.4.1.7 FERROMAGNETIKA 137
2.4.2 WICKLUNGSEIGENSCHAFTEN 139
2.4.2.1 ZYLINDERWICKLUNG (SOLENOID) 139
2.4.2.2 WICKLUNGSKAPAZITAET 139
2.4.2.3 SCHEIBENWICKLUNG 140
2.4.2.4 RINGKERNSPULE (TOROID) 140
2.4.2.5 INDUKTIVITAET EINER ZYLINDERSPULE 141
INHALTSVERZEICHNIS XI
2.5 DIODEN 142
2.5.1 SCHALTDIODEN 143
2.5.2 SCHOTTKY-DIODEN 146
2.5.3 GLEICHRICHTERDIODEN 148
2.5.3.1 NETZGLEICHRICHTER 150
2.5.3.2 SCHNELLE GLEICHRICHTERDIODEN 151
2.5.4 SCHOTTKY-LEISTUNGSDIODEN 153
2.5.5 Z-DIODEN 153
2.5.6 DIAC TRIGGERDIODEN 155
2.5.7 FOTODIODEN 155
2.5.8 KAPAZITAETSDIODEN 157
2.5.9 PIN-DIODEN 158
2.5.10 STEP-RECOVERY-DIODEN 161
2.5.11 TUNNELDIODEN 161
2.5.12 BACKWARDDIODEN 162
3 TRANSISTOREN 163
K. BRESSLER UND H. RUDOLPH
3.1 TRANSISTOREN 163
3.1.1 ARTEN VON TRANSISTOREN UND DEREN AUFBAU 163
3.1.2 BESCHATTUNG UND FUNKTION DES TRANSISTORS 165
3.1.3 WICHTIGE KENNWERTE VON TRANSISTOREN 166
3.1.3.1 EINGANGSWIDERSTAND 166
3.1.3.2 STROMVERSTAERKUNG 168
3.1.3.3 AUSGANGSLEITWERT 170
3.1.3.4 SPANNUNGSRUECKWIRKUNG 170
3.1.3.5 H-PARAMETER ALS TRANSISTORKENNWERTE . 170
3.1.3.6 RAUSCHEN 171
3.1.4 WEITERE KENNWERTE 172
3.1.4.1 RESTSTROEME 173
3.1.4.2 SPERRSCHICHTKAPAZITAETEN 173
3.1.4.3 TRANSITFREQUENZ 173
3.1.4.4 SCHALTZEITEN 173
3.1.5 TRANSISTOR-GRENZWERTE 173
3.1.5.1 SPERRSPANNUNGEN 173
3.1.5.2 STROEME 174
3.1.5.3 TEMPERATUREN 174
3.1.5.4 VERLUSTLEISTUNG 175
3.1.5.5 ERLAUBTER ARBEITSBEREICH 176
3.1.6 TYPENSCHLUESSEL FUER HALBLEITER 177
3.1.7 TRANSISTORDATENBLATT 179
3.2 ANALOGE GRUNDSCHALTUNGEN MIT BIPOLAREN TRANSISTOREN . 179
3.2.1 EMITTERSCHALTUNG 179
3.2.1.1 EMITTERSCHALTUNG MIT STROMGEGENKOPPLUNG 183
3.2.1.2 EINSTELLUNG DES ARBEITSPUNKTES 184
3.2.1.3 PRAKTISCHE DIMENSIONIERUNG
DER EMITTERSCHALTUNG 185
3.2.1.4 EMITTERSCHALTUNG
MIT SPANNUNGSGEGENKOPPLUNG 187
3.2.1.5 EMITTERSCHALTUNG
BEI HOEHEREN FREQUENZEN 188
3.2.2 KOLLEKTORSCHALTUNG 189
3.2.2.1 BOOTSTRAPSCHALTUNG 191
3.2.3 BASISSCHALTUNG 191
3.2.4 STROMQUELLE 193
3.2.5 STROMSPIEGEL 194
3.2.6 DIFFERENZVERSTAERKER 195
3.2.6.1 GLEICHTAKTVERSTAERKUNG 196
3.2.6.2 GLEICHTAKTUNTERDRUECKUNG 197
3.2.6.3 KORREKTUR DER OFFSETSPANNUNG 198
3.2.6.4 GEGENKOPPLUNG IM DIFFERENZVERSTAERKER . 199
3.2.7 DARLINGTONSCHALTUNG 200
3.2.8 VERSTAERKER FUER HOEHERE FREQUENZEN 201
3.2.8.1 GRENZEN DER VERSTAERKUNG
(VERSTAERKUNGS-BANDBREITE-PRODUKT) 202
3.2.9 KASKODESCHALTUNG 203
FELDEFFEKTTRANSISTOREN 204
3.3.1 SPERRSCHICHT-FELDEFFEKTTRANSISTOREN (JFET) 205
3.3.1.1 KENNLINIEN UND ARBEITSBEREICHE
DES FELDEFFEKTTRANSISTORS 206
3.3.1.2 OHM'SCHER BEREICH 206
3.3.1.3 TRIODENBEREICH 207
3.3.1.4 ABSCHNUERBEREICH 207
3.3.1.5 DURCHBRUCHBEREICH 207
3.3.2 MOS-FELDEFFEKTTRANSISTOREN 207
3.3.2.1 EINGANGSWIDERSTAND 209
3.3.2.2 STEILHEIT 209
3.3.2.3 AUSGANGSLEITWERT 210
3.3.2.4 SPANNUNGSRUECKWIRKUNG 210
3.3.3 WEITERE KENNWERTE DER FELDEFFEKTTRANSISTOREN . 210
3.3.3.1 Y-PARAMETER ALS KENNWERTE
DES FELDEFFEKTTRANSISTORS 210
3.3.3.2 RAUSCHEN 211
3.3.3.3 RESTSTROEME 211
3.3.3.4 TEMPERATURVERHALTEN 211
3.3.3.5 GRENZFREQUENZ 212
3.3.3.6 SCHALTZEITEN 212
3.3.4 GRENZWERTE DER FELDEFFEKTTRANSISTOREN 212
3.3.4.1 STROEME 212
3.3.4.2 SPERRSPANNUNGEN 213
3.3.4.3 TEMPERATUREN 213
3.3.4.4 VERLUSTLEISTUNG
UND ERLAUBTER ARBEITSBEREICH 213
SCHALTUNGSTECHNIK MIT FELDEFFEKTTRANSISTOREN 213
INHALTSVERZEICHNIS XIII
3.4.1 UEBERGANG VOM BIPOLAREN TRANSISTOR
ZUM FELDEFFEKTTRANSISTOR 213
3.4.2 GRUNDSCHALTUNGEN DER FELDEFFEKTTRANSISTOREN 214
3.4.3 STABILISIERUNG DES ARBEITSPUNKTES
UND DER VERSTAERKUNG DURCH GEGENKOPPLUNG 215
3.4.4 WIRKUNG DER GEGENKOPPLUNG 216
3.4.5 DIFFERENZVERSTAERKER MIT FELDEFFEKTTRANSISTOREN . 217
3.4.6 STEUERBARE SPANNUNGSTEILER
MIT FELDEFFEKTTRANSISTOREN 218
3.4.7 FELDEFFEKTTRANSISTOREN ALS SCHALTER
FUER ANALOGE SIGNALE 218
3.4.8 DUAL-GATE-MOSFET (DOPPELGATE-MOSFET) 219
3.4.9 MOSFET-LEISTUNGSTRANSISTOREN FUER SCHALTER 219
3.4.10 MOSFET-LEISTUNGSTRANSISTOREN
FUER ANALOGE VERSTAERKER 225
3.5 LINEARE UND NICHTLINEARE VERSTAERKER 227
3.5.1 WICHTIGE EIGENSCHAFTEN LINEARER VERSTAERKER 227
3.5.2 HERLEITUNG DER OBERSCHWINGUNGEN
UND DER MISCHPRODUKTE 227
3.5.3 MESSVERFAHREN ZUR BEURTEILUNG VON VERSTAERKERN . . . 228
3.5.4 NICHTLINEARE VERSTAERKER 229
3.5.5 AUFBAU LINEARER VERSTAERKER IN DER PRAXIS 229
3.5.6 SCHALTUNGSTECHNISCHE BESONDERHEITEN
GEGENGEKOPPELTER VERSTAERKER 231
3.5.7 VORSICHTSMASSNAHMEN BEIM UMGANG
MIT HALBLEITERN 232
3.5.8 RECHNERGESTUETZTE SCHALTUNGSBERECHNUNG 233
3.6 ZUR UEBUNG 233
3.7 QUARZOSZILLATOREN 234
3.7.1 GRUNDLAGEN 234
3.7.1.1 MECHANISCHE ANALOGIEN 234
3.7.1.2 SCHWINGBEDINGUNGEN 235
3.7.2 FREQUENZSTABILITAET UND FREQUENZGENAUIGKEIT 236
3.7.3 KURZZEITSTABILITAET, PHASENRAUSCHEN UND JITTER 237
3.7.3.1 KURZZEITSTABILITAET 237
3.7.4 PHASENRAUSCHEN 238
3.7.4.1 DEFINITION 238
3.7.5 PHASENJITTER 239
3.7.6 LANGZEITSTABILITAET 240
3.7.7 LAST- UND BETRIEBSSPANNUNGSABHAENGIGKEIT
DER FREQUENZ 241
3.7.8 FREQUENZGENAUIGKEIT 241
3.7.9 XOS 242
3.7.10 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER FREQUENZ 242
3.7.11 VCXO 243
3.7.11.1 DEFINITION 243
3.7.12 HOCHFREQUENTE VCXOS 244
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
3.7.12.1 HFF-VCXOS 244
3.7.12.2 OBERTON-VCXOS 244
3.7.12.3 FREQUENZVERVIELFACHER 244
3.7.12.4 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER FREQUENZ . . . 245
3.7.13 (VC)TCXOS 245
3.7.13.1 KOMPENSATION DER TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DER FREQUENZ 245
3.7.14 (VC)OCXOS 247
3.7.14.1 STABILISIERUNG DER ARBEITSTEMPERATUR . 247
3.7.15 AUSWAHLKRITERIEN 249
3.7.16 KOSTENPARAMETER VON QUARZOSZILLATOREN 250
3.7.17 VOR-UND NACHTEILE VON AUSGANGSSIGNALFORMEN . . . . 250
3.7.18 ANPASSUNG DER SCHNITTSTELLE ZUM VERBRAUCHER . 251
3.7.19 AUSFUEHRUNGSFORMEN VON QUARZOSZILLATOREN 252
3.8 WEITERFUEHRENDE LITERATUR ZU ABSCHN. 3.1 BIS ABSCHN. 3.5 . . 253
3.8.1 NORMEN 254
3.8.2 WEITERFUEHRENDE LITERATUR ZU ABSCHN. 3.7 254
3.8.3 WEB-SEITEN 254
4 HOCHFREQUENZ-VERSTAERKER 255
J. LANGNER
4.1 ANPASSUNG UND REFLEXION 255
4.2 TRANSPORT DER HOCHFREQUENZ AUF LEITUNGEN 256
4.3 WELLENWIDERSTAND EINER HOCHFREQUENZLEITUNG 258
4.4 EINGANGS- UND AUSGANGSWIDERSTAENDE
VON HF-TRANSISTOREN 259
4.4.1 S-PARAMETER 260
4.4.2 DEFINITION DER S-PARAMETER 260
4.4.3 MESSUNG DER S-PARAMETER 261
4.5 RAUSCHPARAMETER 262
4.5.1 RAUSCHFAKTOR 263
4.5.2 RAUSCHEN BEI MEHRSTUFIGEN VERSTAERKERN 264
4.6 DARSTELLUNG KOMPLEXER GROESSEN 264
4.7 ANWENDUNG DES SMITH-DIAGRAMMS 266
4.7.1 ZUR UEBUNG 270
4.8 AUFBAU VON HF-SCHALTUNGEN AUS FERTIGEN HF-BAUTEILEN . . . 270
4.8.1 VERSTAERKER 271
4.8.2 LEISTUNGSTEILER (ENGL.: POWER DIVIDER) 272
4.8.3 RICHTKOPPLER - (ENGL.: DIRECTIONAL COUPLERS) 272
4.8.4 90-HYBRID-KOPPLER-(ENGL.: 90 HYBRID COUPLER) . 273
4.8.5 ZIRKULATOR-(ENGL.: CIRCULATOR) 273
4.8.6 TIEFPASSFILTER - (ENGL.: LOW-PASS FILTER)
UND HOCHPASSFILTER (ENGL.: HIGH PASS FILTER) 274
4.8.7 BANDPASSFILTER - (ENGL.: BAND-PASS FILTER) 274
4.8.8 MISCHER-(ENGL.: MIXER) 275
4.8.9 DEMODULATOR-DETEKTOR (ENGL.: DEMODULATOR) . 276
4.8.10 BEISPIEL EINER HF-SCHALTUNG
AUS FERTIGEN KOMPONENTEN 276
INHALTSVERZEICHNIS XV
4.8.11 ZUR UEBUNG 277
4.9 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 278
4.9.1 WEB-SEITEN 278
5 BAUELEMENTE DER LEISTUNGSELEKTRONIK 279
J. GUTEKUNST
5.1 PASSIVE BAUELEMENTE 279
5.1.1 INDUKTIVITAETEN 280
5.1.2 STROMTRANSFORMATOREN 283
5.1.3 KONDENSATOREN 285
5.1.4 HOCHLEISTUNGSWIDERSTAENDE 290
5.1.5 HOCHLEISTUNGSDIODEN 292
5.1.6 SCHUTZELEMENTE 292
5.2 AKTIVE BAUELEMENTE 293
5.2.1 POWER MOS-FET 294
5.2.2 DARLINGTONSCHALTUNG 294
5.2.3 IGBT 295
5.2.4 SMART POWER ICS 296
5.2.5 SCR (SILICON CONTROLLED RECTIFIER), THYRISTOR 297
5.2.6 GTO 300
5.2.7 TRIAC 300
5.2.8 SICHERHEITSBESCHALTUNG VON LEISTUNGSHALBLEITERN . . . 300
5.2.9 SPANNUNGSSTEUERUNG EINES THYRISTORS 301
5.3 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 302
6 OPTOELEKTRONIK 303
R. MARTIN
6.1 EINLEITUNG 303
6.2 RADIOMETRISCHE UND FOTOMETRISCHE GROESSEN 304
6.2.1 RADIOMETRISCHE GROESSEN 305
6.2.2 FOTOMETRISCHE GROESSEN 306
6.3 HALBLEITER-SENDER 308
6.3.1 STRAHLUNGSEMISSION AUS HALBLEITERN 308
6.3.2 LUMINESZENZDIODEN 309
6.3.2.1 WIRKUNGSWEISE 309
6.3.2.2 KENNWERTE 310
6.3.2.3 KENNLINIEN 310
6.3.2.4 OPTISCHE EIGENSCHAFTEN 311
6.3.2.5 TEMPERATURVERHALTEN 312
6.3.2.6 MODULATIONSVERHALTEN 313
6.3.2.7 BAUFORMEN UND ANWENDUNGEN 314
6.3.2.8 ALTERUNG 315
6.3.2.9 ANSTEUERSCHALTUNGEN 316
6.3.3 HALBLEITERLASER 318
6.3.3.1 LASERPRINZIP 318
6.3.3.2 LASERDIODE (INJEKTIONSLASER) 319
6.3.3.3 LASERSTRUKTUREN 321
6.3.3.4 OPTISCHE EIGENSCHAFTEN 322
XVI
INHALTSVERZEICHNIS
6.3.3.5 MODULATION 323
6.3.3.6 TEMPERATURABHAENGIGKEIT 323
6.3.3.7 ALTERUNG 324
6.3.3.8 ANWENDUNGEN 325
6.4 DISPLAYS 325
6.4.1 ANTHROPOTECHNISCHE GESICHTSPUNKTE 325
6.4.2 DISPLAYTYPEN 326
6.4.2.1 LEUCHTDIODEN 326
6.4.2.2 VAKUUM-FLUORESZENZ-DISPLAYS (VFD) . . . 327
6.4.2.3 PLASMA-DISPLAYS (PDP) 327
6.4.2.4 FLUESSIGKRISTALLANZEIGEN (LCD) 327
6.4.2.5 ORGANISCHE LEUCHTDIODEN (OLEDS) . 329
6.4.3 ANALOGANZEIGEN 332
6.4.4 NUMERISCHE ANZEIGEN 332
6.4.4.1 LED-DISPLAYS 333
6.4.4.2 FLUESSIGKRISTALLANZEIGEN (LCD) 334
6.4.5 ALPHANUMERISCHE ANZEIGEN 335
6.5 HALBLEITER-DETEKTOREN 336
6.5.1 STRAHLUNGSABSORPTION IN HALBLEITERN 336
6.5.2 GUETEKRITERIEN VON DETEKTOREN 337
6.5.2.1 EMPFINDLICHKEIT 337
6.5.2.2 RAUSCHAEQUIVALENTE LEISTUNG (NEP) 338
6.5.2.3 DETEKTIVITAET (NACHWEISVERMOEGEN) 338
6.5.3 FOTOWIDERSTAND 338
6.5.4 FOTODIODE 341
6.5.4.1 WIRKUNGSWEISE 341
6.5.4.2 BETRIEBSZUSTAENDE 343
6.5.4.3 PIN-FOTODIODE 346
6.5.4.4 RAUSCHEN IN PIN-FOTODIODEN 346
6.5.4.5 LAWINENFOTODIODE 348
6.5.5 SOLARZELLE 351
6.5.6 WIRKUNGSWEISE 351
6.5.7 WIRKUNGSGRAD 353
6.5.7.1 TECHNOLOGIE 356
6.5.8 FOTOTRANSISTOR 356
6.5.9 FOTOTHYRISTOR 358
6.5.10 BILDSENSOREN 359
6.5.10.1 CCD-SENSOREN 360
6.5.10.2 CMOS ACTIVE-PIXEL SENSOR 363
6.5.10.3 SENSORGROESSEN 363
6.6 OPTOKOPPLER 363
6.7 LICHTWELLENLEITER 367
6.8 ZUR UEBUNG 373
6.9 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 375
INHALTSVERZEICHNIS
XVII
7 SENSOREN 377
E. HERING
7.1 GRUNDLAGEN 377
7.1.1 DEFINITION UND EINTEILUNG 377
7.1.2 WIRTSCHAFTLICHE UND TECHNISCHE BEDEUTUNG 377
7.2 SENSOREN FUER DIE WICHTIGSTEN MESSGROESSEN 382
7.2.1 WEG-UND POSITIONS-SENSOREN 382
7.2.2 KRAFT- UND DRUCK-SENSOREN 387
7.2.3 TEMPERATUR-SENSOREN 388
7.3 WERKSTOFFE UND TECHNOLOGIEN 390
7.3.1 SILICIUMTECHNIK 390
7.3.1.1 VORTEILE VON SILICIUM 390
7.3.1.2 PHYSIKALISCHE EFFEKTE 391
7.3.2 DUENNSCHICHTTECHNIK 393
7.3.2.1 VERFAHREN 393
7.3.2.2 ANWENDUNGEN 393
7.3.3 DICKSCHICHTTECHNIK 394
7.3.4 FASEROPTISCHE SENSOREN 395
7.3.4.1 MODULATION DER LICHTSTAERKE 395
7.3.4.2 MODULATION DER WELLENLAENGE 396
7.3.4.3 MODULATION DER POLARISATION 396
7.3.5 CHEMISCHE SENSOREN 396
7.3.5.1 ELEKTROCHEMISCHE SENSOREN 396
7.3.5.2 CHEMISCHE FELDEFFEKTTRANSISTOREN 397
7.3.5.3 OPTOCHEMISCHE SENSOREN (OPTODEN) . 397
7.4 BEVORZUGTE EINSATZGEBIETE 398
7.5 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 400
8 ANALOGE INTEGRIERTE SCHALTUNGEN 401
K. BRESSLER UND R. MARTIN
8.1 HERSTELLUNG UND TECHNOLOGIE 401
8.2 OPERATIONSVERSTAERKER 402
8.2.1 IDEALER UND REALER OPERATIONSVERSTAERKER 402
8.2.2 SCHALTUNGSTECHNISCHER AUFBAU 403
8.2.2.1 EINGANGSSTUFE ALS DIFFERENZVERSTAERKER . . . 406
8.2.2.2 ZWEITE STUFE ALS SPANNUNGSVERSTAERKER . . . 406
8.2.2.3 ENDSTUFE ALS STROMVERSTAERKER 407
8.2.3 BEISPIEL EINES STANDARDVERSTAERKERS 408
8.2.4 OPERATIONSVERSTAERKER FUER HOEHERE ANFORDERUNGEN . 411
8.2.5 STABILITAETSBETRACHTUNG 412
8.2.6 VERSTAERKER MIT SEHR KLEINER OFFSETSPANNUNG
(ZERO DRIFT) 416
8.2.7 VERSTAERKER FUER EINE VERSORGUNGSSPANNUNG 417
8.2.8 RAIL TO RAIL VERSTAERKER 418
8.2.8.1 AUSGANGSSTUFE 419
8.2.9 SEHR SCHNELLE OPERATIONSVERSTAERKER 419
8.2.10 VERSCHIEDENE OPERATIONSVERSTAERKER
MIT BESONDEREN EIGENSCHAFTEN 421
XVIII INHALTSVERZEICHNIS
8.3 OPERATIONSVERSTAERKER MIT STATISCHER BESCHALTUNG 421
8.3.1 INVERTIERENDER SPANNUNGSVERSTAERKER 424
8.3.2 NICHT INVERTIERENDER SPANNUNGSVERSTAERKER 425
8.3.3 SUBTRAHIERVERSTAERKER 426
8.3.3.1 INSTRUMENTENVERSTAERKER 427
8.3.4 SCHMITT-TRIGGER 428
8.3.5 NICHTLINEARER VERSTAERKER 429
8.3.6 ADDIERENDER VERSTAERKER, INVERTIEREND 431
8.3.7 KONSTANTSTROMQUELLEN 432
8.3.8 IDEALER EINWEGGLEICHRICHTER 433
8.3.9 ZWEIWEGGLEICHRICHTER OHNE GEMEINSAMES POTENZIAL . 434
8.3.10 ZWEIWEGGLEICHRICHTER
MIT GEMEINSAMEM POTENZIAL 434
8.3.11 SPITZENWERTGLEICHRICHTER 435
8.3.12 LOGARITHMIERSCHALTUNG 435
8.3.12.1 NICHTLINEARER WIDERSTAND 436
8.3.13 DELOGARITHMIERSCHALTUNG (EXPONENTIALVERSTAERKER) . . 437
8.4 OPERATIONSVERSTAERKER MIT DYNAMISCHER BESCHALTUNG 438
8.4.1 INTEGRATOR 439
8.4.2 DIFFERENZIERER 443
8.4.3 FILTERSCHALTUNGEN 444
8.4.3.1 TIEFPASS I.ORDNUNG 445
8.4.3.2 TIEFPASS 2. ORDNUNG 446
8.4.3.3 HOCHPASS 1. ORDNUNG 448
8.4.3.4 HOCHPASS 2. ORDNUNG 449
8.4.3.5 BANDPASS (SELEKTIVES FILTER) 450
8.4.3.6 BANDSPERRE 452
8.4.3.7 FILTER HOEHERER ORDNUNG 453
8.5 WEITERE WICHTIGE INTEGRIERTE ANALOGSCHALTUNGEN 454
8.5.1 KOMPARATOREN 454
8.5.2 SPANNUNGSREGLER 455
8.5.2.1 GETAKTETE REGLER 456
8.5.2.2 LADUNGSPUMPE (CHARGE PUMP) 456
8.5.3 BANDABSTANDS-REFERENZELEMENT
(BANDGAP VOLTAGE REFERENCE) 457
8.6 ZUR UEBUNG 461
8.7 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 462
9 DIGITAL-ANALOG (DA)-, ANALOG-DIGITAL (AD)-WANDLER
UND DIGITALE FILTER 463
K. BRESSLER UND J. ENDRES
9.1 DIGITAL-ANALOG-WANDLER (DA-WANDLER) 463
9.1.1 R-2R-LEITERNETZWERK 464
9.1.2 MULTIPLIZIERENDER DA-WANDLER 465
9.1.3 VIER-QUADRANTEN MULTIPLIZIERENDER DA-WANDLER . . . 466
9.1.4 PARALLEL-DA-WANDLER 467
9.1.5 DATENWANDLER MIT MIKROPROZESSORKOMPATIBLER
SCHNITTSTELLE 468
INHALTSVERZEICHNIS XIX
9.1.6 UNERWUENSCHTE SPITZEN BEIM WEITERZAEHLEN
DES DIGITALEN EINGANGSWERTES 469
9.1.7 FEHLER BEI DER DATENUMSETZUNG 471
9.1.8 DELTA-SIGMA DA-WANDLER 472
9.2 ANALOG-DIGITAL-WANDLER (AD-WANDLER) 473
9.2.1 INTEGRIERENDE ANALOG-DIGITAL-WANDLER 473
9.2.2 ANALOG-DIGITAL-WANDLER NACH DEM PRINZIP
DER SUKZESSIVEN APPROXIMATION 477
9.2.3 ABTAST- UND HALTESCHALTUNG (SAMPLE AND HOLD). 479
9.2.4 PARALLEL-ANALOG-DIGITAL-WANDLER 480
9.2.4.1 AD-WANDLER
NACH DEM PIPELINEVERFAHREN 481
9.2.5 ANALOG-DIGITAL-WANDLER
NACH DEM DELTA-SIGMA-VERFAHREN 482
9.3 DIGITALE FILTER 486
9.3.1 GRUNDLAGEN UND EIGENSCHAFTEN
ZEITDISKRETER LTI-SYSTEME 486
9.3.2 INFINITE IMPULSE RESPONSE-FILTER (IIR-FILTER) 489
9.3.2.1 STRUKTUREN 489
9.3.2.2 EIGENSCHAFTEN 489
9.3.2.3 ENTWURFSMETHODEN 489
9.3.3 FINITE IMPULSE RESPONSE (FIR)-FILTER 491
9.3.3.1 STRUKTUREN 491
9.3.3.2 EIGENSCHAFTEN 492
9.3.3.3 ENTWURFSMETHODEN 493
9.3.4 IMPLEMENTIERUNG DIGITALER FILTER 494
9.3.4.1 IMPLEMENTIERUNG AUF EINEM PROZESSOR . . . 495
9.3.4.2 IMPLEMENTIERUNG AUF EINEM LOGIKBAUSTEIN 497
9.4 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 498
10 ELEKTRONISCHE REGLER 499
J. KEMPKES
10.1 STEUERUNG UND REGELUNG 499
10.2 GRUNDLAGEN 500
10.2.1 AUFBAU DES REGELKREISES 501
10.2.2 REGELSTRECKE 501
10.2.3 OFFENER UND GESCHLOSSENER REGELKREIS 508
10.2.4 STABILITAET 510
10.3 REGLERENTWURF 511
10.3.1 REGLERTYPEN 512
10.3.2 KASKADENREGELUNG 515
10.3.3 OPTIMIERUNG UND SIMULATION 519
10.3.4 EMPIRISCHE EINSTELLREGELN 521
10.4 ZUR UEBUNG 523
10.5 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 523
XX
INHALTSVERZEICHNIS
11 GRUNDLAGEN DER DIGITALEN SCHALTUNGSTECHNIK 525
J. GUTEKUNST
11.1 ZAHLENSYSTEME 525
11.1.1 DUALES ZAHLENSYSTEM 526
11.1.2 HEXADEZIMALES ZAHLENSYSTEM 527
11.1.3 BCD-ZAHLENSYSTEM 530
11.1.4 ERWEITERUNGEN DES BINAEREN ZAHLENSYSTEMS 531
11.1.4.1 NEGATIVE ZAHLEN 531
11.1.4.2 FESTKOMMA- UND GLEITKOMMAZAHLEN . 532
11.2 KODES 535
11.2.1 GRAY-KODE 536
11.2.2 FERNSCHREIBE-KODE 537
11.2.3 ASCII-KODE 539
11.2.4 REDUNDANTE KODES 542
11.2.5 FEHLERERKENNENDE KODES 542
11.2.6 FEHLERKORRIGIERENDE KODES 544
11.3 GRUNDLAGEN DER BOOLE'SCHEN ALGEBRA 547
11.3.1 BINAERE VERKNUEPFUNGEN 547
11.3.2 GESETZE VON BOOLE UND DE MORGAN 550
11.3.2.1 GESETZE DER SCHALTALGEBRA 550
11.3.2.2 GESETZE VON DE MORGAN 551
11.3.3 ENTWICKLUNG EINER SCHALTUNG
MIT HILFE DER BOOLE'SCHEN ALGEBRA 553
11.4 MINIMIERUNG NACH KARNAUGH-VEITCH 555
11.4.1 GRUNDLAGEN 555
11.4.2 KARNAUGH-VEITCH-DIAGRAMM
FUER DREI EINGANGSVARIABLE 558
11.4.3 KARNAUGH-VEITCH-DIAGRAMM
FUER VIER EINGANGSVARIABLE 559
11.4.4 KARNAUGH-VEITCH-DIAGRAMM
FUER FUENF EINGANGSVARIABLE 560
11.4.5 KARNAUGH-VEITCH-DIAGRAMM
FUER SECHS UND MEHR EINGANGSVARIABLE 562
11.4.6 BEISPIELE ZUR KARNAUGH-VEITCH-MINIMIERUNG 564
11.5 ZUR UEBUNG 566
11.6 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 569
12 DIGITALE BAUELEMENTE 571
J. GUTEKUNST
12.1 LOGIKFAMILIEN 572
12.1.1 TTL 575
12.1.2 FAST 578
12.1.3 CMOS 579
12.1.4 HIGH-SPEED-CMOS 583
12.1.5 ECL 587
V2.\.6 SCHALTZEICHEN UND
GEHAEUSEFORMEN 589
12.2 FLIP FLOPS UND ZAEHLER 591
12.2.1 FLIP FLOPS 591
INHALTSVERZEICHNIS XXI
12.2.2 ZAEHLER 594
12.3 SPEICHERBAUTEILE UND SPEICHERAUFBAU 596
12.3.1 FLUECHTIGE SPEICHER 597
12.3.2 NICHT FLUECHTIGE SPEICHER 599
12.3.3 SONDERFORMEN VON SPEICHERBAUTEILEN 601
12.3.4 AUFBAU GROSSER SPEICHERSYSTEME 603
12.4 MIKRORECHNER 604
12.4.1 MIKROPROZESSOREN 606
12.4.2 SINGLE-CHIP-MIKROCOMPUTER 608
12.4.3 RISC-COMPUTER 610
12.4.4 TRANSPUTER 611
12.5 ZUR UEBUNG 612
12.6 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 613
13 ENTWICKLUNG DIGITALER SCHALTUNGEN 615
J. GUTEKUNST
13.1 ENTWICKLUNGSPHASEN 615
13.2 PULSFAHRPLAN 621
13.3 LEITUNGEN FUER DIGITALE SIGNALE 624
13.3.1 BANDBEGRENZUNG DIGITALER SIGNALE 624
13.3.2 REFLEXIONEN 626
13.3.2.1 ABGESCHLOSSENE LEITUNG 626
13.3.2.2 OFFENE LEITUNG 633
13.4 STOERFREIER ENTWURF DIGITALER SCHALTUNGEN
(GLITCH-FREE-DESIGN) 638
13.5 PHASE LOCKED LOOP 641
13.5.1 GRUNDLAGEN 641
13.5.2 DIGITALER PLL 644
13.5.3 TIEFPASS 1. ORDNUNG 651
13.6 ZUR UEBUNG 652
13.7 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 654
14 ASIC 655
J. GUTEKUNST
14.1 UEBERSICHT 657
14.1.1 DIGITALE ASIC-FAMILIEN 657
14.1.2 ANALOGE ASIC 658
14.2 PROGRAMMIERBARE LOGISCHE BAUTEILE (PLD) 661
14.2.1 AUFBAU DES PAL (PROGRAMMABLE ARRAY LOGIC) . 662
14.2.1.1 EINGANGSSCHALTUNG DES PALS 663
14.2.1.2 VERKNUEPFUNGEN IM AND-ARRAY 663
14.2.1.3 VERKNUEPFUNGEN IM OR-ARRAY 664
14.2.1.4 AUSGANGSSCHALTUNGEN 664
14.2.2 REALISIERUNG EINER SCHALTUNG 667
14.2.3 TESTEN VON PLD-BAUTEILEN 668
14.3 DIGITALE GATE-ARRAYS 671
14.3.1 KANAL-GATE-ARRAY 671
14.3.2 KANALLOSE GATE-ARRAYS (SEA OF GATES) 672
XXII INHALTSVERZEICHNIS
14.3.3 PROGRAMMIERBARE GATE-ARRAYS 673
14.3.3.1 LOGIC CELL ARRAY (LCA) 674
14.3.3.2 FIELD PROGRAMMABLE GATE-ARRAY (FPGA) . 675
14.4 STANDARD-ZELLEN-ASIC 677
14.4.1 AUFBAU DER STANDARD-ZELLEN-ASIC 679
14.4.2 ELEKTRONENSTRAHL-DIREKT-SCHREIBVERFAHREN 680
14.4.3 STANDARDISIERTE KUNDENSCHALTKREISE
(APPLICATION SPECIFIC STANDARD PRODUCTS, ASSP) . 681
14.5 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 682
15 SCHNITTSTELLEN, BUSSYSTEME UND NETZE 683
J. GUTEKUNST
15.1 GRUNDBEGRIFFE DER DATENUEBERTRAGUNG 684
15.1.1 VERBINDUNG, BETRIEB UND UEBERTRAGUNG 684
15.1.2 GRUNDLAGEN ZUR SERIELLEN DATENUEBERTRAGUNG 686
15.1.3 GRUNDLAGEN ZUR PARALLELE DATENUEBERTRAGUNG 688
15.1.4 TOPOLOGIEN 689
15.2 PARALLELE SCHNITTSTELLEN 690
15.2.1 IEC-BUS 690
15.2.2 SCSI-BUS 692
15.3 SERIELLE SCHNITTSTELLEN 695
15.3.1 TIA-232-F, V.24-SCHNITTSTELLE 695
15.3.1.1 SIGNALE 695
15.3.1.2 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN 697
15.3.1.3 VERBINDUNGEN UND FEHLERSUCHE 697
15.3.1.4 ANSCHLUSSMOEGLICHKEITEN 698
15.3.1.5 FUNKTIONSUEBERPRUEFUNG 700
15.3.2 I
2
C-SCHNITTSTELLE 701
15.3.3 SPI-SCHNITTSTELLE 703
15.4 BUSSYSTEME 704
15.4.1 STRUKTUR UND ARBITRIERUNGSVERFAHREN 704
15.4.1.1 ARBITRIERUNG 705
15.4.1.2 KOLLISIONSBEHAFTETE ARBITRIERUNG 705
15.4.1.3 KOLLISIONSFREIE ARBITRIERUNG 705
15.4.2 PROFIBUS 706
15.4.3 CAN-BUS 708
15.4.3.1 DEVICENET 712
15.5 NETZE 713
15.5.1 EINFUEHRUNG 713
15.5.2 DAS OSI-MODELL 714
15.5.2.1 BESCHREIBUNG 714
15.5.2.2 SCHICHTEN DES OSI-MODELLS 716
15.5.3 ZUGRIFFSVERFAHREN BEI NETZEN 719
15.6 ETHERNET 720
15.6.1 EINFUEHRUNG 720
15.6.1.1 AUFBAU DES ETHERNET TELEGRAMMS 720
15.6.1.2 IP-ADRESSE UND SUBNET-MASK 722
15.6.1.3 CSMA/CD 723
INHALTSVERZEICHNIS XXIII
15.6.2 ETHERNET HUB UND ETHERNET SWITCH 724
15.6.3 TCP/IP 726
15.7 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 726
15.7.1 ORGANISATIONEN IM WEB: 727
16 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN 729
R. HOENLE
16.1 EINFUEHRUNG 729
16.2 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE EINER SPS 735
16.3 BEFEHLE EINER SPS 738
16.3.1 BASISFUNKTIONEN 738
16.3.1.1 BINAERVERKNUEPFUNGEN 738
16.3.1.2 SPEICHERFUNKTIONEN 742
16.3.1.3 FLANKENAUSWERTUNG 743
16.3.1.4 ZEITFUNKTIONEN 744
16.3.1.5 ZAEHLFUNKTIONEN 748
16.3.2 DIGITALFUNKTIONEN 748
16.3.2.1 UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN 749
16.3.2.2 WORT-UND DOPPELWORTVERKNUEPFUNGEN . . . 750
16.3.2.3 VERGLEICHSFUNKTIONEN 750
16.3.2.4 WANDLUNGSFUNKTIONEN 751
16.3.2.5 RECHENFUNKTIONEN 754
16.3.3 SPRUNGOPERATIONEN 756
16.3.4 PROGRAMMFLUSS-STEUERUNG 759
16.4 PROGRAMMIERUNG EINER SPS 760
16.5 ZUR UEBUNG 773
16.6 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 774
16.7 MARKEN UND WARENZEICHEN 774
17 SPANNUNGSVERSORGUNGEN 775
J. GUTEKUNST
17.1 TRAFONETZGERAETE 775
17.1.1 POTENZIALTRENNUNG 776
17.1.2 TRANSFORMATOR 776
17.1.3 TRANSFORMATOR-NETZTEIL 778
17.1.4 GLEICHRICHTER-SCHALTUNGEN 778
17.1.4.1 EINWEG-GLEICHRICHTER 778
17.1.4.2 HALBBRUECKE ODER
MITTELPUNKT-SCHALTUNG 779
17.1.4.3 VOLLBRUECKE (GRAETZ-SCHALTUNG) 780
17.1.4.4 SPANNUNGSVERDOPPLER
(DELON-SCHALTUNG) 780
17.1.4.5 SPANNUNGS-VERDOPPLER
(VILLARD-SCHALTUNG) 781
17.1.4.6 SPANNUNGS-VERVIELFACHER NACH VILLARD . 781
17.1.4.7 LADUNGSPUMPE 781
17.1.5 LINEARE REGLER 782
17.1.5.1 LAENGSREGLER 782
XXIV
INHALTSVERZEICHNIS
17.1.5.2 INTEGRIERTE SPANNUNGSREGLER 784
17.1.5.3 SHUNTREGLER (PARALLEL-STABILISIERUNG) . 786
17.2 SPANNUNGSWANDLER 786
17.2.1 PRINZIP DER GETAKTETEN STROMVERSORGUNG 787
17.2.2 DURCHFLUSSWANDLER 789
17.2.2.1 FLUSSWANDLER VARIANTEN 794
17.2.2.2 TRANSDUKTOR (SAETTIGUNGSDROSSEL) 797
17.2.3 SPERRWANDLER ODER INVERSWANDLER 797
17.3 UNTERBRECHUNGSFREIE STROMVERSORGUNGEN (USV) 798
17.3.1 AUFBAU DER USV 798
17.3.2 STOERUNTERDRUECKUNG DURCH DIE USV 801
17.4 ENTSTOERTECHNIK UND NETZFILTER 802
17.4.1 ENTSTOERKONDENSATOREN 802
17.4.2 NETZFILTER 803
17.4.3 DREIPHASEN NETZFILTER 803
17.5 ZUR UEBUNG 805
17.6 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 805
18 LOESUNGEN DER UEBUNGSAUFGABEN 807
E. HERING ET AL.
18.1 GRUNDLAGEN DER ELEKTROTECHNIK 807
18.2 PASSIVE BAUELEMENTE 809
18.3 AKTIVE BAUELEMENTE 809
18.4 HOCHFREQUENZ (HF)-VERSTAERKER 809
18.5 BAUELEMENTE DER LEISTUNGSELEKTRONIK 810
18.6 OPTOELEKTRONIK 810
18.7 SENSOREN 811
18.8 ANALOGE INTEGRIERTE SCHALTUNGEN 811
18.9 DIGITAL-ANALOG-UND ANALOG-DIGITAL-WANDLER 811
18.10 ELEKTRONISCHE REGLER 811
18.11 GRUNDLAGEN DER DIGITALEN SCHALTUNGSTECHNIK 814
18.12 DIGITALE BAUELEMENTE 818
18.13 ENTWICKLUNG DIGITALER SCHALTUNGEN 818
18.14 ASIC 821
18.15 SCHNITTSTELLEN, BUSSYSTEME UND NETZE 821
18.16 SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN 821
18.17 SPANNUNGSVERSORGUNG 824
SACHVERZEICHNIS 825 |
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