Holdings: Taschenbuch der Elektrotechnik

Taschenbuch der Elektrotechnik: Grundlagen und Elektronik

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Bibliographic Details
Main Authors:	Kories, Ralf (Author), Schmidt-Walter, Heinz (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Haan-Gruiten Europa-Lehrmittel 2013
Edition:	10., korr. Aufl.
Series:	Edition Harry Deutsch
Subjects:	Elektrotechnik Elektronik Einführung Enzyklopädie Formelsammlung Lehrmittel
Online Access:	Inhaltstext Ausführliche Beschreibung Auszug Inhaltsverzeichnis
Item Description:	Literaturangaben
Physical Description:	XVIII, 784 S. zahlr. graph. Darst. 20 cm
ISBN:	9783808556696 3808556692

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 GLEICHSTROM 1.1 GRUNDGROESSEN, GRUNDGESETZE . 1.1.1 ELEKTRISCHE LADUNG, ELEMENTARLADUNG . 1.1.2 ELEKTRISCHER STROM . 1.1.3 SPANNUNG UNDPOTENZIAL . 1.1.4 OHM'SCHES GESETZ . 1.1.5 WIDERSTAND UNDLEITWERT . 1.1.6 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DESWIDERSTANDES . 1.1.7 INDUKTIVITAET . 1.1.8 KAPAZITAET; . 1.1.9 IDEALE SPANNUNGSQUELLE . 1.1.10 IDEALE STROMQUELLE . 1.1.11 KIRCHHOFF'SCHES GESETZ . 1.1.11.1 I. KIRCHHOFF'SCHER SATZ(KNOTENPUNKTREGEL) . 1.1.11.2 2.KIRCHHOFF'SCHER SATZ(MASCHENREGEL) . 1.1.12 LEISTUNG UNDENERGIE . 1.1.12.1 ENERGIE UNDLEISTUNG AMOHMSCHEN WIDERSTAND . 1.1.12.2 ENERGIE INEINERINDUKTIVITAET ' . 1.1.12.3 ENERGIE INDERKAPAZITAET . 1.1.13 WIRKUNGSGRAD . 1.1.14 LEISTUNGSANPASSUNG . 1.2 GRUNDSCHALTUNGEN . 1.2.1 REALESPANNUNGS- UNDSTROMQUELLEN . 1.2.1.1 REALE SPANNUNGSQUELLE . 1.2.1.2 REALE STROMQUELLE . 1.2.1.3 UMRECHNUNG VONSPANNUNGS- INSTROMQUELLEN UNDUMGEKEHRT . 1.2.2 REIHEN- UNDPARALLELSCHALTUNG VONBAUELEMENTEN . 1.2.2.1 REIHENSCHALTUNG VONWIDERSTAENDEN . 1.2.2.2 PARALLELSCHALTUNG VONWIDERSTAENDEN . 1.2.2.3 REIHENSCHALTUNG VONLEITWERTEN . 1.2.2.4 PARALLELSCHALTUNG VONLEITWERTEN . 1.+.2.5 REIHENSCHALTUNG VONINDUKTIVITAETEN . 1.2.2.6 PARALLELSCHALTUNG VONINDUKTIVITAETEN . 1.2.2.7 REIHENSCHALTUNG VONKAPAZITAETEN . 1.2.2.8 PARALLELSCHALTUNG VONKAPAZITAETEN . 1.2.3 STEM-DREIECK-UMRECHNUNG . 1.2.4 SPANNUNGS- UNDSTROMTEILERREGEL . 1.2.4.1 SPANNUNGSTEILERREGEL . 1.2.4.2 STROMTEILERREGEL . 1.2.4.3 KAPAZITIVE UNDINDUKTIVE TEILER . 1.2.5 RC-UNDRL-KOMBINATIONEN . 1.2.5.1 REIHENSCHALTUNG VONRUND CANEINERSPANNUNGSQUELLE . 1.2.5.2 REIHENSCHALTUNG VONRUND CANEINERSTROMQUELLE . 1.2.5.3 PARALLELSCHALTUNG VONRUND CANEINERSTROMQUELLE . 1.2.5.4 PARALLELSCHALTUNG VONRUND CANEINERSPANNUNGSQUELLE . 1.2.5.5 REIHENSCHALTUNG VONRUND L ANEINERSPANNUNGSQUELLE . 1 1 1 1 2 3 3 3 4 5 5 6 6 6 7 7 8 9 9 10 11 11 11 11 12 13 14 14 14 15 15 15 16 16 17 17 18 18 18 19 19 21 21 22 22 22 11 INHALTSVERZEICHNIS 1.2.5.6 REIHENSCHALTUNG VONRUND LANEINER STROMQUELLE 23 1.2.5.7 PARALLELSCHALTUNG VONRUND LANEINER SPANNUNGSQUELLE 23 1.2.5.8 PARALLELSCHALTUNG VONRUND LANEINER STROMQUELLE " 24 1.2.6 RLC-KOMBINATIONEN. . 24 1.3 BERECHNUNGSVERFAHREN FUERLINEARE NETZWERKE " 29 1.3.1 ZAEHLPFEILE UNDVORZEICHENREGELN " 29 1.3.2 NETZWERKBERECHNUNG MITMASCHEN- UNDKNOTENPUNKTREGEL . 30 1.3.3 UEBERLAGERUNGSSATZ (SUPERPOSITION) 31 1.3.4 MASCHENSTROMANALYSE . 32 1.3.5 KNOTENPOTENZIALANALYSE " 33 1.3.6 AKTIVE UNDPASSIVEZWEIPOLE. . 34 1.3.7 ZWEIPOLVERFAHREN " 34 1.4 FORMELZEICHEN. 37 1.5 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 38 2 ELEKTRISCHE FELDER 39 2.1 2.2 ELEKTROSTATISCHES FELD . 2.1.1 COULOMB'SCHES GESETZ . 2.1.2 DEFINITION DERELEKTRISCHEN FELDSTAERKE . 2.1.3 SPANNUNG UNDPOTENZIAL . 2.1.4 INFLUENZ . 2.1.5 VERSCHIEBUNGSDICHTE (ELEKTRISCHE ERREGUNG) . 2.1.6 DIELEKTRIKUM . 2.1.7 COULOMBINTEGRAL " " 2.1.8 GAUSS'SCHER SATZDERELEKTROSTATIK . 2.1.9 KAPAZITAET . 2.1.10 ELEKTROSTATISCHES FELDANGRENZFLAECHEN . 2.1.11 UEBERSICHT: FELDER UNDKAPAZITAETEN VERSCHIEDENER GEOMETRISCHER ANORDNUNGEN . 2.1.12 ENERGIE IMELEKTROSTATISCHEN FELD . 2.1.13 KRAEFTEIMELEKTROSTATISCHEN FELD . 2.1.13.1 KRAFTAUFEINELADUNG . 2.1.13.2 KRAFTAUFGRENZFLAECHEN . 2.1.14 UEBERSICHT: EIGENSCHAFTEN DESELEKTROSTATISCHEN FELDES . 2.1.15 ZUSAMMENHANG DERELEKTROSTATISCHEN FELDGROESSEN . STATIONAERES ELEKTRISCHES STROEMUNGSFELD . 2.2.1 SPANNUNG UNDPOTENZIAL . 2.2.2 STROM . 2.2.3 ELEKTRISCHE FELDSTAERKE . 2.2.4 STROMDICHTE . 2.2.5 SPEZIFISCHER WIDERSTAND, SPEZIFISCHER LEITWERT . 2.2.6 WIDERSTAND UNDLEITWERT . 2.2.7 KIRCHHOFF''SCHES GESETZ . 2.2.7.1 I. KIRCHHOFF'SCHER SATZ(KNOTENPUNKTREGEL) . 2.2.7.2 2.KIRCHHOFF'SCHER SATZ(MASCHENREGEL) . 2.2.8 DASSTROEMUNGSFELD ANGRENZFLAECHEN . 2.2.9 UEBERSICHT: FELDERUNDWIDERSTAENDE VERSCHIEDENER GEOMETRISCHER ANORDNUNGEN . 2.2.10 LEISTUNG UNDENERGIE IMSTATIONAEREN ELEKTRISCHEN STROEMUNGSFELD . 2.2.11 UEBERSICHT: EIGENSCHAFTEN DESSTATIONAEREN ELEKTRISCHEN STROEMUNGSFELDES . 2.2.12 ZUSAMMENHANG DERGROESSEN IMSTATIONAEREN ELEKTRISCHEN STROEMUNGSFELD . MAGNETISCHES FELD . 2.3.1 KRAFTAUFDIEBEWEGTE LADUNG . 39 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 SO 51 51 51 53 54 55 55 55 55 57 58 59 60 60 61 62 63 64 65 66 66 68 2.3 INHALTSVERZEICHNIS 111 DEFINITION DERMAGNETISCHEN FLUSSDICHTE . GESETZ VONBIOT-SAVART . MAGNETISCHE FELDSTAERKE . MAGNETISCHER FLUSS . MAGNETISCHE SPANNUNG UNDDURCHFLUTUNGSSATZ . MAGNETISCHER WIDERSTAND, MAGNETISCHER LEITWERT, INDUKTIVITAET . MATERIE IMMAGNETFELD . DASMAGNETISCHE FELDANGRENZFLAECHEN . DERMAGNETISCHE KREIS . MAGNETISCHER KREISMITPERMANENTMAGNET . UEBERSICHT: INDUKTIVITAETEN VERSCHIEDENER GEOMETRISCHER ANORDNUNGEN . INDUKTION . 2.3.13.1 INDUKTION IMBEWEGTEN ELEKTRISCHEN LEITER . 2.3.13.2 DASALLGEMEINE INDUKTIONSGESETZ . 2.3.13.3 SELBSTINDUKTION 2.3.14 GEGENINDUKTION . 2.3.15 TRANSFORMATORPRINZIP . 2.3.16 ENERGIE IMMAGNETISCHEN FELD . 2.3.17 KRAFTIMMAGNETISCHEN FELD . 2.3.17.1 KRAFTAUFDENSTROMDURCHFLOSSENEN LEITER . 2.3.17.2 KRAFTAUFGRENZFLAECHEN . 2.3.18 UEBERSICHT: EIGENSCHAFTEN DESMAGNETISCHEN FELDES . 2.3.19 ZUSAMMENHANG DERMAGNETISCHEN FELDGROESSEN . MAXWELL'SCHE GLEICHUNGEN . FORMELZEICHEN . 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6 2.3.7 2.3.8 2.3.9 2.3.10 2.3.11 2.3.12 2.3.13 68 71 72 73 74 76 78 81 81 83 86 87 87 88 92 93 94 95 97 97 98 98 99 100 101 2.4 2.5 2.6 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 103 3 WECHSELSTROM 105 3.1 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN DERWECHSELSTROMTECHNIK 105 3.1.1 SINUS-UNDKOSINUSFUNKTIONEN :. 105 3.1.2 KOMPLEXE ZAHLEN 107 3.1.2.1 ARITHMETIK IMKOMPLEXEN 108 3.1.2.2 DARSTELLUNG KOMPLEXER ZAHLEN. . 109 3.1.2.3 UMRECHNUNG ZWISCHEN VERSCHIEDENEN DARSTELLUNGEN DERKOMPLEXEN ZAHLEN. 111 3.1.3 RECHENOPERATIONEN IMKOMPLEXEN 111 3.1.3.1 ADDITION UNDSUBTRAKTION IMKOMPLEXEN . 111 3.1.3.2 MULTIPLIKATION KOMPLEXER ZAHLEN. . 112 3.1.4 UEBERSICHT: RECHNEN MITKOMPLEXEN ZAHLEN " 113 3.1.5 DIEKOMPLEXE EXPONENTIALFUNKTION 114 3.1.5.1 EXPONENTIALFUNKTION MITIMAGINAEREM EXPONENTEN 114 3.1.5.2 EXPONENTIALFUNKTION MITKOMPLEXEM EXPONENTEN , 115 3.1.6 TRIGONOMETRISCHE FUNKTIONEN MITKOMPLEXEM ARGUMENT 115 3.1.7 VONSINUSGROESSEN ZUZEIGERGROESSEN " 116 3.1.7.1 KOMPLEXE AMPLITUDE 116 3.1.7.2 ANSCHAULICHE BEZIEHUNG ZWISCHEN SINUSGROESSEN UNDZEIGERN 117 3.1.7.3 ADDITION UNDSUBTRAKTION VONZEIGERGROESSEN 117 3.2 SINUSFOERMIGE WECHSELGROESSEN . 118 3.2.1 KENNGROESSEN SINUSFOERMIGER WECHSELGROESSEN 119 3.2.2 KENNGROESSEN NICHTSINUSFOERMIGER WECHSELGROESSEN . 122 3.3 KOMPLEXER WIDERSTANDS- UNDLEITWERTOPERATOR . 123 3.3.1 WIDERSTANDSOPERATOR . 123 IV INHALTSVERZEICHNIS 3.3.2 KOMPLEXE WIDERSTAENDE DERGRUNDZWEIPOLE . 3.3.2.1 WIDERSTAND . 3.3.2.2 INDUKTIVITAET . 3.3.3 T;I'T:!RTO~~~~:T~~::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: 3.3.4 KOMPLEXE LEITWERTE DERGRUNDZWEIPOLE . 3.3.5 UEBERSICHT: KOMPLEXE WIDERSTAENDE .. 3.4 WECHSELSTROMWIDERSTAENDE DERGRUNDZWEIPOLE . 3.5 KOMBINATIONEN VONZWEIPOLEN . 3.5.1 REIHENSCHALTUNGEN . 3.5.1.1 ALLGEMEINER FALL . 3.5.1.2 WIDERSTAND UNDINDUKTIVITAET INREIHE . 3.5.1.3 WIDERSTAND UNDKAPAZITAET INREIHE . 3.5.1.4 WIDERSTAND, INDUKTIVITAET UNDKAPAZITAET INREIHE . 3.5.2 PARALLELSCHALTUNGEN . 3.5.2.1 ALLGEMEINER FALL . 3.5.2.2 WIDERSTAND UNDINDUKTIVITAET PARALLEL . 3.5.2.3 WIDERSTAND UNDKAPAZITAET PARALLEL . 3.5.2.4 WIDERSTAND INDUKTIVITAET UNDKAPAZITAET PARALLEL . 3.5.3 UEBERSICHT: REIHEN- U~DPARALLELSCHALTUNG . 3.6 NETZWERKUMFORMUNGEN K'H~' . 3.6.1 UMWANDLUNG VONPARALLEL- INREIHENSCHALTUNG UNDUMGE E . 3.6.2 STERN-DREIECK-WANDLUNG UNDUMGEKEHRT . 3.6.3 DUALE SCHALTUNGEN . 3.7 EINFACHE NETZWERKE . 3.7.1 KOMPLEXE STROM- UNDSPANNUNGSTEILER .' :::::::::::::: 372 BELASTETER KOMPLEXER SPANNUNGSTEILER . 3:7:3 WIDERSTANDSANPASSUNG :CI ~.: D~~' . 3.7.4 SPANNUNGSTEILER MITDEFINIERTEN EINGANGS- UNDAUSGANGSWL ERSAN . 3.7.5 NETZWERKE ZURPHASENVERSCHIEBUNG . 3.7.5.1 RC-PHASENSCHIEBER H:'B . 3.7.5.2 SONSTIGE SCHALTUNGEN ZURPHASENVERSE IE UNG :::::::::::::::: 3.7.6 WECHSELSTROMBRUECKEN . . 3.7.6.1 ABGLEICHBEDINGUNG .: :::::::::::::::::. 3.7.6.2 ANWENDUNG: MESSTECHMK . 3.8 LEISTUNG IMWECHSELSTROMKREIS : . 3.8.1 AUGENBLICKLEISTUNG . 3.8.1.1 LEISTUNG AMWIRKWIDERSTAND . 3.8.1.2 LEISTUNG AMBLINDWIDERSTAND . 3.8.2 MITTLERE LEISTUNG ; . 3.8.2.1 WIRKLEISTUNG . 3.8.2.2 BLINDLEISTUNG . 3.8.2.3 SCHEINLEISTUNG . 3.8.3 KOMPLEXE LEISTUNG . 3.8.4 UEBERSICHT: WECHSELSTROMLEISTUNG : :: 3.8.5 BLINDSTROMKOMPENSATION :::::::::::::. 3.9 DREHSTROM :::::::::::::: . 3.9.1 MEHRPHASENSYSTEME . . . 3.9.2 DREIPHASENSYSTEM . 3.9.3 GENERATOR-DREIECKSCHALTUNG : . 3.9.4 GENERATOR-STERNSCHALTUNG . 124 124 125 125 125 127 127 128 130 130 130 130 132 133 135 135 136 137 138 140 142 142 143 145 147 147 148 149 151 152 153 154 156 156 157 157 157 157 158 159 159 160 161 162 162 164 165 165 165 168 169 INHALTSVERZEICHNIS V 3.10 UEBERSICHT: SYMMETRISCHE DREHSTROMSYSTEME . . 170 3.11 FORMELZEICHEN. 172 3.12 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 174 4 ELEKTRISCHE MASCHINEN 175 4.1 GRUNDLAGEN DESMAGNETISCHEN FELDES. . 175 4.1.1 ERZEUGUNG EINESMAGNETISCHEN FELDES. . 175 4.1.2 MOTORPRINZIP . 176 4.1.3 GENERATORPRINZIP . 176 4.1.4 ALLGEMEINES INDUKTIONSGESETZ . 177 4.1.5 FERROMAGNETISCHE WERKSTOFFE 178 4.1.6 STREUUNG. . 178 4.1.7 EISENVERLUSTE 179 4.1.7.1 HYSTERESEVERLUSTE 179 4.1.7.2 WIRBELSTROMVERLUSTE 179 4.2 DREHMOMENT, MECHANISCHE LEISTUNG UNDBESCHLEUNIGUNG . 179 4.2.1 TYPENSCHILDANGABEN . . 180 4.2.2 BAUGROESSE, DREHMOMENT, LEISTUNG , 180 4.2.3 RECHTSLAUFLLINKSLAUF . 181 4.2.4 DREHZAHL-DREHMOMENT-ARBEITSPUNKT 181 4.2.5 BESCHLEUNIGUNG UNDHOCHLAUFZEITEN . 181 4.2.5.1 BESCHLEUNIGUNG , 182 4.2.5.2 HOCHLAUFZEIT 182 4.2.5.3 BESCHLEUNIGUNGSWEG . 183 4.3 TRANSFORMATOREN 185 4.3.1 DERIDEALETRANSFORMATOR. . 185 4.3.2 DERREALETRANSFORMATOR 186 4.3.2.1 MESSUNG DERLEERLAUFVERLUSTE PO ...... 187 4.3.2.2 MESSUNG DERSTROMWAERMEVERLUSTE , 187 4.3.2.3 BETRIEBSVERLUSTE . 188 4.3.3 PARALLELSCHALTEN VONTRANSFORMATOREN 188 4.3.4 SPARTRANSFORMATOREN , 189 4.3.5 TRENNTRANSFONNATOREN , 189 4.3.6 DREHSTROMTRANSFORMATOREN . 189 4.4 GLEICHSTROMMASCHINEN 191 4.4.1 AUFBAU VONGLEICHSTROMMASCHINEN , 191 4.4.1.1 ANKERQUERFELD . 192 4.4.1.2 KOMPENSATIONSWICKLUNG 192 4.4.1.3 WENDEPOLWICKLUNG 193 4.4.2 DERDREHENDE ROTORUNDSEINERSATZSCHALTBILD . 193 4.4.3 NEBENSCHLUSS- UNDREIHENSCHLUSSMASCHINEN . 194 4.4.4 NEBENSCHLUSSMASCHINEN . 195 4.4.5 DREHZAHLVERSTELLUNG BEIMGLEICHSTROMNEBENSCHLUSSMOTOR . 196 4.4.5.1 DREHZAHLVERSTELLUNG DURCH VERAENDERUNG DERANKERSPANNUNG 196 4.4.5.2 DREHZAHLVERSTELLUNG MITTELS FELDSCHWAECHUNG . 198 4.4.5.3 DREHZAHLVERSTELLUNG MITTELS VORWIDERSTAND . 198 4.4.6 REIHENSCHLUSSMASCHINEN . 198 4.4.7 DREHZAHLSTEUERUNG VONUNIVERSALMOTOREN. . 201 4.4.8 NEBENSCHLUSS- UNDREIHENSCHLUSSVERHALTEN . 201 4.5 DREHSTROMMOTOREN , 202 4.5.1 ERZEUGUNG DESDREHFELDES. . 202 VI INHALTSVERZEICHNIS SYNCHRONMASCHINEN . ASYNCHRONMOTOREN . 4.5.3.1 FUNKTIONSPRINZIP . 4.5.3.2 BEMESSUNGSDATEN (NENNDATEN) DERASYNCHRONMASCHINE . 4.5.3.3 ELEKTRISCHES ERSATZSCHALTBILD DERASYNCHRONMASCHINE . 4.5.3.4 DREHZAHL-DREHMOMENTVERLAUF . 4.5.3.5 EINFLUSS DESLAEUFERWIDERSTANDES . 4.5.3.6 STROMVERDRAENGUNG . 4.5.3.7 EINFLUSS DERSPEISESPANNUNG AUFDASDREHMOMENT , . DIESTROMORTSKURVE DERDREHSTROMASYNCHRONMASCHINE . 4.5.4.1 KONSTRUKTION DERSTROMORTSKURVE . 4.5.4.2 DIEREALESTROMORTSKURVE . REDUZIERUNG DESANLAUFSTROMES . 4.5.5.1 STERN-DREIECK-UMSCHALTUNG . 4.5.5.2 SANFTANLAUFGERAETE . DREHZAHLVERSTELLUNG VONASYNCHRONMOTOREN . 4.5.6.1 POLUMSCHALTUNG , . 4.5.6.2 FREQUENZUMRICHTER . GENERATORISEHER BETRIEB DERASYNCHRONMASCHINE . BREMSEN DERDREHSTROMASYNCHRONMASCHINE . 4.5.8.1 GENERATORISCHES BREMSEN . 4.5.8.2 GLEICHSTROMBREMSEN . 4.5.9 LINEARMOTOR . 4.5.10 EINPHASIG GESPEISTER DREHSTROMASYNCHRONMOTOR . 4.6 KLEINMOTOREN . 4.6.1 KONDENSATORMOTOR . 4.6.2 SPALTPOLMOTOR . 4.6.3 SCHRITTMOTOR . 4.7 ' FORMELZEICHEN . 4.8 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5. 4.5.6 4.5.7 4,5.8 5 5.1 MESSUNG VONSTROM, SPANNUNG, LEISTUNG ELEKTRISCHE MESSWERKE . 5,1.1 DREHSPULMESSWERK . 5.1.2 KREUZSPULMESSWERK . 5.1.3 ELEKTRODYNAMISCHES MESSWERK . 5.1.4 DREHEISENMESSWERK . 5.1.5 WEITEREMESSWERKE . 5.1.6 UEBERSICHT: ELEKTRISCHE MESSWERKE . MESSUNG VONGLEICHSTROM UNDGLEICHSPANNUNG . : . 5.2.1 DREHSPULINSTRUMENT. . 5.2.2 MESSBEREICHSERWEITERUNG FUERSTROMMESSUNGEN : . 5.2.3 MESSBEREICHSERWEITERUNG FUERSPANNUNGSMESSUNGEN . 5.2.4 UEBERLASTSCHUTZ . 5.2.5 SYSTEMATISCHE MESSABWEICHUNGEN . MESSUNG VONWECHSELSPANNUNG UNDWECHSELSTROM . 5.3,I DREHSPULINSTRUMENT MITGLEICHRICHTER . 5.3.2 DREHEISENINSTRUMENT . 5.3.3 MESSBEREICHSERWEITERUNG DURCH MESSWANDLER . 5.3.4 EFFEKTIVWERTMESSUNG . BERUEHRUNGSLOSE MESSUNG VONGLEICH- UNDWECHSELSTROEMEN . 5.2 5.3 5.4 203 204 204 206 207 208 209 209 210 210 212 212 212 212 213 213 213 214 215 216 216 216 216 217 218 218 218 219 220 221 223 223 223 224 224 225 225 227 228 228 228 230 230 230 231 231 233 233 234 235 INHALTSVERZEICHNIS VII 5.5 LEISTUNGSMESSUNG . 237 5.5.1 LEISTUNGSMESSUNG IMGLEICHSTROMKREIS . . 237 5.5.2 LEISTUNGSMESSUNG IMWECHSELSTROMKREIS 238 5.5.2.1 DREI-VOLTMETER-METHODE 239 5.5.2.2 LEISTUNGSFAKTORMESSUNG . 240 5.5.3 LEISTUNGSMESSUNG IMDREHSTROMKREIS . 241 5.5.3.1 MESSUNG DERWIRKLEISTUNG IMDREHSTROMNETZ . 241 5.5.3.2 MESSUNG DERBLINDLEISTUNG IMDREHSTROMNETZ 242 5.5.3.3 LEISTUNGSMESSKOFFER. . 243 5.6 DIGITALE MESSUNG VONGLEICHSPANNUNG . 245 5.6.1 PARALLEL-UMSETZER (FLASHCONVERTER) . 245 5.6.2 KOMPENSATIONSVERFAHREN . 246 5.6.3 NACHLAUF-UMSETZER 247 5.6.4 SUKZESSIVE APPROXIMATION 247 5.6.5 EINRAMPENVERFAHREN 248 5.6.6 ZWEIRAMPENVERFAHREN . 249 5.6.7 ABTAST-HALTE-KREIS 250 5.6.8 UEBERSICHT: VERFAHREN ZURANALOGLDIGITAL-UMSETZUNG 251 5.6.9 SCHALTZEICHEN FUERANALOGLDIGITAL-UMSETZER . 251 5.7 DIGITAL/ANALOG-UMSETZUNG 251 5.7.1 SCHALTZEICHEN FUERDIGITAL/ANALOG-UMSETZER 251 5.7.2 PARALLELVERFAHREN 251 5.7.3 WAEGEVERFAHREN . . 252 5.7.4 DEGLITCHING 253 5.7.5 PULSWEITENMODULATION . 253 5.7.6 UEBERSICHT: AUFLOESUNG UNDCODIERUNG BEIADUUNDDAU 254 5.8 MESSFEHLER . 255 5.8.1 SYSTEMATISCHE UNDZUFAELLIGE FEHLER :. 255 5.8.2 GARANTIE-FEHLERGRENZEN. . 255 5.9 UEBERSICHT: HINWEISZEICHEN AUFMESSINSTRUMENTEN 256 5.10 UEBERSICHT: MESSVERFAHREN 257 5.11 FORMELZEICHEN '. 258 5.12 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 259 6 NETZWERKE BEIVERAENDERLICHER FREQUENZ 261 6.1 LINEARE SYSTEME , 261 6.2 FILTER 264 6.2.1 TIEFPASS 264 6.2.2 HOCHPASS 265 6.2.3 BANDPASS 265 6.2.4 BANDSPERRE . 266 6.2.5 ALLPASS . . 266 6.3 EINFACHE FILTER. . 266 6.3.1 TIEFPASS 266 6.3.2 FREQUENZNORMIERUNG , 268 6.3.3 HOCHPASS 270 6.3.4 FILTER HOEHERER ORDNUNG . 272 6.3.5 BANDPASS 273 6.3.6 REALISIERUNGEN VONFILTERN. . 275 6.4 FORMELZEICHEN. 276 6.5 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 277 VIII INHALTSVERZEICHNIS 7 SIGNALE UNDSYSTEME 279 7.1 SIGNALE. 279 7.1.1 DEFINITIONEN. . 279 7.1.2 SYMMETRIE-EIGENSCHAFTEN VONSIGNALEN 280 7.2 FOURIER-REIHE 281 7.2.1 TRIGONOMETRISCHE FORM. . 281 7.2.2 AMPLITUDEN-PHASEN-FORM 283 7.2.3 EXPONENTIAL-FORM " 283 7.2.4 UEBERSICHT: FOURIER-REIHENDARSTELLUNG : 285 7.2.5 NUETZLICHE INTEGRALE BEIDERBERECHNUNG VONFOURIER-KOEFFIZIENTEN 286 7.2.6 TABELLE: FOURIER-REIHEN. . 287 7.2.7 ANWENDUNG DERFOURIER-REIHEN 289 7.2.7.1 SPEKTRUM EINESRECHTECKSIGNALS 289 7.2.7.2 SPEKTRUM EINESSAEGEZAHNSIGNALS 290 7.2.7.3 SPEKTRUM EINESZUSAMMENGESETZTEN SIGNALS " 291 7.3 SYSTEME. 292 7.3.1 SYSTEM-EIGENSCHAFTEN. . 292 7.3.1.1 LINEARE SYSTEME 292 7.3.1.2 KAUSALE SYSTEME " 293 7.3.1.3 ZEITINVARIANTE SYSTEME " 293 7.3.1.4 STABILE SYSTEME " 294 7.3.1.5 LTI-SYSTEME " 294 7.3.2 ELEMENTARSIGNALE " 294 7.3.2.1 DIESPRUNGFUNKTION " 294 7.3.2.2 DIERECHTECKFUNKTION " 295 7.3.2.3 DERDREIECKIMPULS " 295 7.3.2.4 DERGAUSSIMPULS " 295 7.3.2.5 DIESTOSSFUNKTION (DIRAC-FUNKTION) 296 7.3.3 VERSCHIEBUNG UNDDEHNUNG EINESZEITSIGNALS . 297 7.3.4 SYSTEMREAKTIONEN . . 298 7.3.4.1 IMPULSANTWORT " 299 7.3.4.2 SPRUNGANTWORT " 299 7.3.4.3 SYSTEMANTWORT BEIBELIEBIGEM EINGANGSSIGNAL " 300 7.3.4.4 RECHENREGELN DERFALTUNG 301 7.3.4.5 UEBERTRAGUNGSFUNKTION 302 7.3.4.6 BERECHNUNG DERSYSTEMANTWORT IMFREQUENZBEREICH. . 303 7.3.5 BERECHNUNG DERIMPULS- UNDSPRUNGANTWORT '" . 304 7.3.5.1 NORMIERUNG VONSCHALTKREISEN 304 7.3.5.2 IMPULS/SPRUNGANTWORT VONSYSTEMEN ERSTERORDNUNG . 305 7.3.5.3 IMPULS-/SPRUNGANTWORT VONSYSTEMEN ZWEITERORDNUNG. . 306 7.3.6 IDEALESYSTEME " 309 7.3.6.1 DASVERZERRUNGSFREIE SYSTEM " 309 7.3.6.2 DERIDEALETIEFPASS 310 7.3.6.3 DERIDEALEBANDPASS '" 313 7.4 FOURIER-TRANSFORMATION 314 7.4.1 PRINZIP 314 7.4.2 DEFINITION " 315 7.4.3 DARSTELLUNG DERFOURIER-TRANSFORMIERTEN " " 316 7.4.4 UEBERSICHT: EIGENSCHAFTEN DERFOURIER-TRANSFORMATION 317 INHALTSVERZEICHNIS IX 7.4.5 FOURIER-TRANSFORMIERTE VONELEMENTARSIGNALEN . 318 7.4.5.1 SPEKTRUM DERDIRAC-FUNKTION 318 7.4.5.2 SPEKTRUM DERSIGNUM- UNDSPRUNGFUNKTION 319 7.4.5.3 SPEKTRUM DESRECHTECKIMPULSES 320 7.4.5.4 SPEKTRUM DESDREIECKIMPULSES 321 7.4.5.5 SPEKTRUM DESGAUSSIMPULSES 321 7.4.5.6 SPEKTRUM HARMONISCHER ZEITFUNKTIONEN . 322 7.4.6 TABELLE: FOURIER-TRANSFORMIERTE. . 323 7.4.7 VONDERLAPLACE-TRANSFORMIERTEN ZURFOURIER-TRANSFORMIERTEN 326 7.5 LAPLACE-TRANSFORMATION 327 7.5.1 PRINZIP. . 327 7.5.2 DEFINITION 327 7.5.3 KAUSALE UNDSTABILEFUNKTIONEN. . 328 7.5.4 UEBERSICHT: EIGENSCHAFTEN DERLAPLACE-TRANSFORMATION 329 7.5.5 LAPLACE-TRANSFORMIERTE VONELEMENTARSIGNALEN . 330 7.5.6 SYSTEMFUNKTIONEN IMBILDBEREICH 332 7.5.7 POL-NULLSTELLEN-PLAN (PN-PLAN) . 333 7.5.8 VONDERFOURIER-TRANSFORMIERTEN ZURLAPLACE-TRANSFORMIERTEN 337 7.5.9 RUECKTRANSFORMATION DERLAPLACE-TRANSFONNIERTEN 339 7.5.9.1 VERWENDUNG DERTABELLEN. . 339 7.5.9.2 PARTIALBRUCHZERLEGUNG 339 7.5.9.3 BEISPIEL FUERDIEERMITTLUNG DERSYSTEMANTWORT UNTERVERWENDUNG DER KORRESPONDENZTABELLE . 340 7.5.10 TABELLE: LAPLACE-TRANSFORMIERTE VONZEITFUNKTIONEN 341 7.5.11 TABELLE: INVERSELAPLACE-TRANSFORMIERTE VONBILDFUNKTIONEN 345 7.6 NICHTLINEARE SYSTEME. . 349 7.6.1 DEFINITION. . 349 7.6.2 CHARAKTERISIERUNG NICHTLINEARER SYSTEME 350 7.6.2.1 KENNLINIENGLEICHUNG 350 7.6.2.2 KLIRRFAKTOR. . 351 7.6.2.3 INTERMODULATIONSABSTAND 352 7.7 FORMELZEICHEN 354 7.8 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 356 8 ANALOGE SCHALTUNGSTECHNIK 357 8.1 BERECHNUNGSVERFAHREN . 357 8.1.1 LINEARISIERUNG IMARBEITSPUNKT '. 357 8.1.2 WECHSELSTROMERSATZSCHALTUNG 358 8.1.3 EIN-UNDAUSGANGSIMPEDANZ . 359 8.1.3.1 BESTIMMUNG DEREINGANGSIMPEDANZ 359 8.1.3.2 BESTIMMUNG DERAUSGANGSIMPEDANZ 359 8.1.3.3 ZUSAMMENSCHALTUNG VONZWEIPOLEN. . 360 8.1.4 ,VIERPOLVERFAHREN 361 8.1.4.1 VIERPOLGLEICHUNGEN '. 361 8.1.4.2 H-PARAMETER (HYBRID-PARAMETER') ',. 362 8.1.4.3 Y-PARAMETER (LEITWERTPARAMETER') . 362 8.1.5 BLOCKSCHALTBILDER 363 8.1.6 BODE-DIAGRAMM 365 8.2 SILICIUM- UNDGERMANIUMDIODEN . 366 8.2.1 STROM-SPANNUNGSVERHALTEN VONSI-UNDGE-DIODEN 366 X INHALTSVERZEICHNIS 8.3 RABHAEN I KEITDERSCHLEUSENSPANNUNG . 8.2.2 T~MPERAT~ 11 WGL STAND(DYNAMISCHER WIDERSTAND) . 82.3 DIFFERENZIE ER 1 ER. . . KLEINSIGNALVERSTAERKER MITBIPOLARTRANSISTOREN . 831 TRANSISTORKENNGROESSEN . . . . 1 SCHALTBILDER UNDZAEHLPFEILRICHTUNGEN FUERBIPOLARTRANSISTOREN . 8.3.1. . . . . 8.3.1.2 AUSGANGSKENNHNEN :' . 8.3.1.3 STEUERKENNLINIE (UBERTRAGUNGSKENNHME) . 8.3.1.4 EINGANGSKENNLINIE . 8.3.1.5 STATISCHE STROMVERSTAERKUNG B . 8.3.1.6 DIFFERENZIELLE STROMVERSTAERKUNG SS . 8.3.1.7 STEILHEIT S . 8.3.1.8 TEMPERATURDRIFT '.' . 8.3.1.9 DIFFERENZIELLER EINGANGSWIDERSTAND RSE ***********************. 8.3.1.10 DIFFERENZIELLER AUSGANGSWIDERSTAND RCE **************************** 8.3.1.11 SPANNUNGSRUECKWIRKUNG AR . 8.3.1.12 TRANSITFREQUENZH . 8.3.2 ERSATZSCHALTBILDER . 8.3.2.1 STATISCHES ERSATZSCHALTBILD . 8.3.2.2 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD . 8.3.2.3 ERSATZSCHALTBILD NACHGIACOLETTO :::::::::: 8.3.3 DARLINGTONSCHALTUNG ::::::: . 8.3.3.1 QUASIDARLINGTONSCHALTUNG. . . . 8.3.4 GRUNDSCHALTUNGEN MITBIPOLARTRANSISTOREN :::: . 8.3.5 EMITTERSCHALTUNG , . 8.3.5.1 VIERPOLGLEICHUNGEN DEREMITTERSCHALT~NG ~~ : . 8.3.5.2 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD DEREMITTERSCHALT G . 8.3.5.3 EINGANGSWIDERSTAND DEREMITTERSCHALTUNG . 8.3.5.4 AUSGANGSWIDERSTAND DEREMITTERSCHALTUNG . 8.3.5.5 WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKUNG DEREMITTERSCHALTUNG .. 8.3.5.6 ARBEITSPUNKTEINSTELLUNG . 8.3.5.7 ARBEITSPUNKTSTABILISIERUNG . 8.3.5.8 ARBEITSGERADE . . 8.3.5.9 EMITTERSCHALTUNG BEIHOHEN FREQUENZEN . 8.3.6 KOLLEKTORSCHALTUNG (EMITTERFOLGER) . . 8.3.6.1 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD DERKOLLEKTORSCHALTUNG . 8.3.6.2 EINGANGSWIDERSTAND DERKOLLEKTORSCHALTUNG . 8.3.6.3 AUSGANGSWIDERSTAND DERKOLLEKTORSCHALTUNG . 8.3.6.4 WECHSELSTROMVERSTAERKUNG DERKOLLEKTORSCHALTUNG . 8.3.6.5 KOLLEKTORSCHALTUNG BEIHOHENFREQUENZEN . 8.3.7 BASISSCHALTUNG . 8.3.7.1 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD DERBASISSCHALTUNG . 8.3.7.2 EINGANGSWIDERSTAND DERBASISSCHALTUNG . 8.3.7.3 AUSGANGSWIDERSTAND DERBASISSCHALTUNG . 8.3.7.4 WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKUNG DERBASISSCHALTUNG ' . 8.3.7.5 BASISSCHALTUNG BEIHOHEN FREQUENZEN . UEBERSICHT: BIPOLARTRANSISTOR-GRUNDSCHALTUNGEN . STROMQUELLEN MITBIPOLARTRANSISTOREN . DIFFERENZVERSTAERKER MITBIPOLARTRANSISTOREN . 8.3.10.1 DIFFERENZVERSTAERKUNG (GEGENTAKTVERSTAERKUNG) ::::::::: 8.3.10.2 GLEICHTAKTVERSTAERKUNG : . 8.3.10.3 GLEICHTAKTUNTERDRUECKUNG . 8.3.8 8.3.9 8.3.10 367 367 367 368 368 368 369 369 370 370 370 371 371 371 372 372 372 372 373 373 374 375 376 376 377 378 379 380 381 382 384 386 387 387 388 388 389 389 389 390 390 391 391 391 392 392 393 394 396 396 397 INHALTSVERZEICHNIS XI 8.3.10.4 EINGANGSWIDERSTAND DESDIFFERENZVERSTAERKERS . 397 8.3.10.5 AUSGANGSWIDERSTAND DESDIFFERENZVERSTAERKERS 398 8.3.10.6 OFFSETSPANNUNG DESDIFFERENZVERSTAERKERS 398 8.3.10.7 OFFSETSTROM DESDIFFERENZVERSTAERKERS . 398 8.3.10.8 OFFSETSPANNUNGSDRIFT. 398 8.3.10.9 BEISPIELE FUERDIFFERENZVERSTAERKER . 399 8.3.11 UEBERSICHT: DIFFERENZVERSTAERKER MITBIPOLARTRANSISTOREN 400 8.3.12 STROMSPIEGELSCHALTUNG 400 8.4 KLEINSIGNALVERSTAERKER MITFELDEFFEKTTRANSISTOREN 401 8.4.1 TRANSISTORKENNGROESSEN 401 8.4.1.1 SCHALTBILDER UNDZAEHLPFEILRICHTUNGEN FUERFELDEFFEKTTRANSISTOREN 401 8.4.1.2 UEBERTRAGUNGSKENNLINIEN UNDAUSGANGSKENNLINIENFELD VONJFETS . 403 8.4.1.3 UEBERTRAGUNGSKENNLINIE UNDAUSGANGSKENNLINIENFELD VONIGFETS . 404 8.4.1.4 STEILHEIT. . 404 8.4.1.5 DIFFERENZIELLER AUSGANGSWIDERSTAND . 405 8.4.1.6 EINGANGSIMPEDANZ . 405 8.4.2 ERSATZSCHALTBILDER , 405 8.4.2.1 ERSATZSCHALTBILD FUERNIEDRIGE FREQUENZEN 405 8.4.2.2 ERSATZSCHALTBILD FUERHOHEFREQUENZEN , 406 8.4.2.3 GRENZFREQUENZ DERVORWAERTSSTEILHEIT , 406 8.4.3 GRUNDSCHALTUNGEN MITFELDEFFEKTTRANSISTOREN , 407 8.4.4 SOUREESCHALTUNG , 407 8.4.4.1 VIERPOLGLEICHUNGEN DERSOUREESCHALTUNG 408 8.4.4.2 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD DERSOUREESCHALTUNG , 408 8.4.4.3 EINGANGSIMPEDANZ DERSOUREESCHALTUNG , 409 8.4.4.4 AUSGANGSIMPEDANZ DERSOUREESCHALTUNG 409 8.4.4.5 WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKUNG , 410 8.4.4.6 ARBEITSPUNKTEINSTELLUNG. . 410 8.4.4.7 DRAINSCHALTUNG, SOURCEFOLGER , 412 8.4.4.8 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD DERDRAINSCHALTUNG , 412 8.4.4.9 EINGANGSWIDERSTAND DERDRAINSCHALTUNG , 412 8.4.4.10' AUSGANGSWIDERSTAND DERDRAINSCHALTUNG 4I3 8.4.4.11 SPANNUNGSVERSTAERKUNG DERDRAINSCHALTUNG , 413 8.4.4.12 DRAINSCHALTUNG BEIHOHEN FREQUENZEN 413 8.4.5 GATESCHALTUNG ' 413 8.4.5.1 EINGANGSWIDERSTAND DERGATESCHALTUNG , 414 8.4.5.2 AUSGANGSWIDERSTAND DERGATESCHALTUNG ' 414 8.4.5.3 SPANNUNGSVERSTAERKUNG DERGATESCHALTUNG , 414 8.4.6 UEBERSICHT: GRUNDSCHALTUNGEN MITFELDEFFEKTTRANSISTOREN 414 8.4.7 STROMQUELLE MITFETS , 415 8.4.8 DIFFERENZVERSTAERKER MITFELDEFFEKTTRANSISTOREN , 415 8.4.8.1 DIFFERENZVERSTAERKUNG (GEGENTAKTVERSTAERKUNG) ' 416 8.4.8.2 GLEICHTAKTVERSTAERKUNG 416 8.4.8.3 GLEICHTAKTUNTERDRUECKUNG , ' 416 8.4.8.4 EINGANGSIMPEDANZ , 417 8.4.8.5 AUSGANGSWIDERSTAND 417 8.4.9 UEBERSICHT: DIFFERENZVERSTAERKER MITFELDEFFEKTTRANSISTOREN , 417 8.4.10 DERFETALSSTEUERBARER WIDERSTAND 417 8.5 GEGENKOPPLUNG 418 8.5.1 GEGENKOPPLUNGSARTEN . 420 8.5.2 EINFLUSS DERGEGENKOPPLUNG AUFDIEEIN-UNDAUSGANGSIMPEDANZ . 422 XII INHALTSVERZEICHNIS 8.6 8.7 8.5.3 EINFLUSS DERGEGENKOPPLUNG AUFDENFREQUENZGANG . 8.5.4 STABILITAET GEGENGEKOPPELTER SYSTEME . OPERATIONSVERSTAERKER . 8.6.1 KENNWERTE DESOPERATIONSVERSTAERKERS . 8.6.1.1 AUSGANGSAUSSTEUERBEREICH . 8.6.1.2 OFFSETSPANNUNG . 8.6.1.3 OFFSETSPANNUNGSDRIFT . 8.6.1.4 GLEICHTAKTAUSSTEUERBEREICH . 8.6.1.5 DIFFERENZVERSTAERKUNG . 8.6.1.6 GLEICHTAKTVERSTAERKUNG . 8.6.1.7 GLEICHTAKTUNTERDRUECKUNG . 8.6.1.8 BETRIEBSSPANNUNGSDURCHGRIFF . 8.6.1.9 EINGANGSWIDERSTAND .. 8.6.1.10 AUSGANGSWIDERSTAND' . 8.6.1.11 EINGANGSRUHESTROM' . 8.6.1.12 VERSTAERKUNGSBANDBREITEPRODUKT' (TRANSITFREQUENZ) . 8.6.1.13 GRENZFREQUENZ ~ . 8.6.1.14 ANSTIEGSSTEILHEIT DERAUSGANGSSPANNUNG (SLEWRATE) . 8.6.1.15 ERSATZSCHALTBILD DESOPERATIONSVERSTAERKERS . FREQUENZGANGKORREKTUR . KOMPARATOREN . OPERATIONSVERSTAERKERSCHALTUNGEN . 8.6.4.1 IMPEDANZWANDLER. . 8.6.4.2 NICHT INVERTIERENDER VERSTAERKER (ELEKTROMETERVERSTAERKER) . 8.6.4.3 INVERTIERENDER VERSTAERKER . 8.6.4.4 ADDIERER . 8.6.4.5 SUBTRAHIERER . 8.6.4.6 INSTRUMENTENVERSTAERKER . 8.6.4.7 SPANNUNGSGESTEUERTE STROMQUELLEN . 8.6.4.8 INTEGRATOR . 8.6.4.9 DIFFERENZIERER (DIFFERENTIATOR) .. 8.6.4.10 WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKER MITEINERBETRIEBSSPANNUNG . 8.6.4.11 SPANNUNGSEINSTELLER MITDEFINIERTER AENDERUNGSGESCHWINDIGKEIT . 8.6.4.12 SCHMITT-TRIGGER . 8.6.4.13 DREIECK-RECHTECK-GENERATOR . 8.6.4.14 MULTIVIBRATOR . 8.6.4.15 SAEGEZAHN-GENERATOR . 8.6.4.16 PULSWEITENMODULATOR . 8.6.2 8.6.3 8.6.4 INHALTSVERZEICHNIS XIII 8.7.4 UNIVERSALFILTER 457 8.7.5 FILTER MITGESCHALTETEN KAPAZITAETEN 458 8.8 OSZILLATOREN. 459 8.8.1 RC-OSZILLATOREN. . 460 8.8.1.1 PHASENSCHIEBEROSZILLATOR 460 8.8.1.2 WIEN-ROBINSON-OSZILLATOR, WIENBRUECKENOSZILLATOR 461 8.8.2 LC-OSZILLATOREN. . 461 8.8.2.1 MEISSNER-OSZILLATOR 461 8.8.2.2 HARTLEY-OSZILLATOR (INDUKTIVER DREIPUNKT-OSZILLATOR). . 462 8.8.2.3 COLPITTS-OSZILLATOR (KAPAZITIVER DREIPUNKTOSZILLATOR) . 463 8.8.3 QUARZ-OSZILLATOREN'. . 463 8.8.3.1 PIERCE-OSZILLATOR' . 464 8.8.3.2 QUARZOSZILLATOR MITTIL-GATTERN . 464 8.8.4 MULTIVIBRATOREN ,. 465 8.9 ERWAERMUNG UNDKUEHLUNG. . 465 8.9.1 ZUVERLAESSIGKEIT UNDLEBENSDAUER. . 466 8.9.2 TEMPERATURBERECHNUNG . 467 8.9.2.1 WAERMEWIDERSTAND' . 467 8.9.2.2 WAERMEKAPAZITAET. . 469 8.9.2.3 DERTRANSIENTE WAERMEWIDERSTAND (PULSWAERMEWIDERSTAND) 470 8.10 LEISTUNGSVERSTAERKER ;. 47I 8.10.1 EMITTERFOLGER" .. 471 8.10.2 KOMPLEMENTAERER EMITTERFOLGER IMB-BETRIEB 474 8.10.3 KOMPLEMENTAERER EMITTERFOLGER IMC-BETRIEB 477 8.10.4 DIEBETRIEBSARTEN IMAUSGANGSKENNLINIENFELD , 477 8.10.5 KOMPLEMENTAERER EMITTERFOLGER IMAB-BETRIEB 478 8.10.5.1 VORSPANNUNGSERZEUGUNG FUERDENAB-BETRIEB 478 8.10.5.2 KOMPLEMENTAERER EMITTERFOLGER MITDARLINGTONTRANSISTOREN . 480 8.10.5.3 STROMBEGRENZUNG BEIMKOMPLEMENTAEREN EMITTERFOLGER. . 481 8.10.6 ANSTEUERUNG VONLEISTUNGSVERSTAERKERN 48I 8.10.6.1 ANSTEUERUNG UEBERDIFFERENZVERSTAERKER 481 8.I0.6.2 ANSTEUERUNG UEBEROPERATIONSVERSTAERKER . 482 8.10.7 TAKTVERSTAERKER . 483 8.IL FORMELZEICHEN. 484 8.12 WEITERFUEHRENDE LITERATUR 485 9 DIGITALTECHNIK 487 9.1 SCHALTALGEBRA (BOOLE'SCHE ALGEBRA) 487 9.1.1 LOGISCHE VARIABLEN UNDLOGISCHE GRUNDFUNKTIONEN 487 9.1.1.1 NEGATION 487 9.1.1.2 UND-FUNKTION (KONJUNKTION). . 488 9.1.1.3 ODER-FUNKTION (DISJUNKTION) 488 9.1.2 LOGISCHE FUNKTIONEN UNDIHRESYMBOLE 488 9.1.2.1 INVERTER (NOT) 489 9.1.2.2 UXN-VERKNUEPFUNG (AND) 489 9.1.2.3 ODER-VERKNUEPFUNG (OR) 489 9.1.2.4 NAND-VERKNUEPFUNG 490 9.1.2.5 NOA-VERKNUEPFUNG ... 490 9.1.2.6 EXOR-VERKNUEPFUNG (ANTIVALENZ, EXKLUSIVES ODER) 491 9.1.3 TERMUMFORMUNGEN 492 9.1.3.1 KOMMUTATIV-GESETZE 492 XIV INHALTSVERZEICHNIS 9.1.3.2 ASSOZIATIV-GESETZE " 492 9.1.3.3 DISTRIBUTIV-GESETZE " 492 9.1.3.4 INVERSIONS-GESETZE (DEMORGAN'SCHE REGELN) " 492 9.1.4 UEBERSICHT: TERMUMFORMUNGEN 493 9.1.5 ANALYSE VONLOGISCHEN SCHALTUNGEN 494 9.1.6 NORMALFORMEN 494 9.1.6.1 DISJUNKTIVENORMALFORM 495 9.1.6.2 KONJUNKTIVE NORMALFORM " 496 9.1.7 SYSTEMATISCHE REDUKTION EINER LOGISCHEN FUNKTION , " 496 9.1.7.1 KAMAUGH-DIAGRAMM '.' 497 9.1.7.2 DASVERFAHREN NACHQUINE UNDMCCLUSKEY 500 9.1.8 SYNTHESE VONSCHALTNETZEN 502 9.1.8.1 TYPISIERUNG AUFNAND-GLIEDER : 503 9.1.8.2 TYPISIERUNG AUFNOK-GLIEDER " 503 9.2 ELEKTRONISCHE REALISIERUNG VONSCHALTFUNKTIONEN " 504 9.2.1 ELEKTRISCHE KENNDATEN " 504 9.2.1.1 PEGEL " 504 9.2.1.2 UEBERTRAGUNGSKENNLINIE " 504 9.2.1.3 LASTFAKTOREN " 505 9.2.1.4 STOERABSTAND " 505 9.2.1.5 VERZOEGERUNGSZEIT " 506 9.2.1.6 ANSTIEGSZEITEN ' " 506 9.2.1.7 VERLUSTLEISTUNG " 507 9.2.1.8 MINDESTSTEILHEIT " 507 9.2.1.9 INTEGRATION " 507 9.2.2 UEBERSICHT: BEZEICHNUNGEN INDATENBLAETTERN . 508 9.2.3 TTL-FAMILIE " 509 9.2.3.1 TTL-BAUREIHEN 510 9.2.3.2 GRUNDSCHALTUNG VONTTL-GATTEM 511 9.2.4 CMOS-FAMILIE , , 512 9.2.5 VERGLEICHTTLVS.CMOS 513 9.2.6 SPEZIELLE SCHALTUNGSVARIANTEN 514 9.2.6.1 AUSGAENGE MITOFFENEM KOLLEKTOR 514 9.2.6.2 PHANTOM UND/ODERVERKNUEPFUNG 515 9.2.6.3 TRISTATE-AUSGAENGE 516 9.2.6.4 SCHMIU-TRIGGER-EINGAENGE 517 9.3 SCHALTNETZE, SCHALTWERKE . 518 9.3.1 ABHAENGIGKEITSNOTATION 518 9.3.2 SCHALTSYMBOLE FUERSCHALTNETZE UNDSCHALTWERKE. . 520 9.4 BEISPIELE FUERSCHALTNETZE " 521 9.4.1 1-AUS-N-DECODER '" '" 521 9.4.2 MULTIPLEXER UNDDEMULTIPLEXER " 522 9.5 FLIPFLOPS. 523 9.5.1 ANWENDUNGEN VONFLIPFLOPS . 523 9.5.2 RS-FLIPFLOP " 524 9.5.3 D-FLIPFLOP " 525 9.5.4 MASTER-SLAVE-FLIPFLOP " 526 9.5.5 JK-FLIPFLOP .. 527 9.5.6 STEUERUNG (TRIGGERUNG) VONFLIPFLOPS 527 9.5.7 BEZEICHNUNGEN ANFLIPFLOP-SCHALTSYMBOLEN 528 9.5.8 UEBERSICHT: FLIPFLOPS. . 529 INHALTSVERZEICHNIS XV 9.5.9 UEBERSICHT: FLANKENGETRIGGERTE FLIPFLOPS 529 9.5.10 SYNTHESE VONFLANKENGESTEUERTEN FLIPFLOPS 531 9.5.11 UEBERSICHT: FLIPFLOP SCHALTKREISE 533 9.6 SPEICHER. 534 9.6.1 PRINZIPIELLER AUFBAU 534 9.6.2 SPEICHERZUGRIFF . 535 9.6.3 STATISCHE UNDDYNAMISCHE RAMS " 536 9.6.4 FESTWERTSPEICHER. . 538 9.6.5 PROGRAMMIERBARE FUNKTIONSSPEICHER . 539 9.6:5.1 PRINZIP. . 539 9.6.5.2 PLDTYPEN 540 9.6.5.3 AUSGANGSSCHALTUNGEN . 541 9.7 REGISTER UNDSCHIEBEREGISTER 543 9.8 ZAEHLER. 544 9.8.1 ASYNCHRON-ZAEHLER 544 9.8.1.1 DUALZAEHLER 544 9.8.1.2 DEZIMALZAEHLER 546 9.8.1.3 RUECKWAERTSZAEHLER . 548 9.8.1.4 VORWAERTS-RUECKWAERTSZAEHLER 549 9.8.1.5 PROGRAMMIERBARE ZAEHLER 549 9.8.2 SYNCHRONZAEHLER . 550 9.8.3 UEBERSICHT: TTL- UNDCMOS ZAEHLER 553 9.8.3.1 TTL-ZAEHLER. . 554 9.8.3.2 CMOS-ZAEHLER. . 555 9.9 ENTWURF UNDSYNTHESE VONSCHALTWERKEN 555 9.10 WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 562 10 STROMVERSORGUNGEN 565 10.1 NETZTRANSFORMATOREN 565 10.2 GLEICHRICHTUNG UNDSIEBUNG . 567 10.2.1 VERSCHIEDENE GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN . 568 10.2.2 SPANNUNGSVERVIELFACHER 570 10.2.3 VILLARD-SCHALTUNG 571 10.2.4 LADUNGSPUMPEN . 571 10.3 PHASENANSCHNITTSTEUERUNG 572 10.4 ANALOGE SPANNUNGSSTABILISIERUNGEN . 574 10.4.1 SPANNUNGSSTABILISIERUNG MITZENERDIODE . 574 10.4.2 STABILISIERUNG MITLAENGSTRANSISTOR . 574 10.4.3 SPANNUNGSREGELUNG . 575 10.5 SCHALTNETZTEILE . 576 10.5.1 SEKUNDAERGETAKTETE SCHALTNETZTEILE (DROSSELWANDLER) " 577 10.5.1.1 ABWAERTSWANDLER. 577 10.5.1.2 AUFWAERTSWANDLER . 579 10.5.1.3 INVERTIERENDER WANDLER 581 10.5.2 PRIMAERGETAKTETE SCHALTNETZTEILE . 582 10.5.2.1 SPERRWANDLER . 582 10.5.2.2 EINTAKTDURCHFLUSSWANDLER. 586 10.5.2.3 GEGENTAKTWANDLER . . 588 10.5.2.4 RESONANZWANDLER . 590 10.5.3 UEBERSICHT: SCHALTNETZTEILE 593 XVI INHALTSVERZEICHNIS 10.5.4 REGELUNG VONSCHALTNETZTEILEN . 10.5.4.1 VOLTAGE-MODE-REGELUNG 10.5.4.2 CURRENT-MODE-REGELUNG 10.5.4.3 VERGLEICH: VOLTAGE-MODE VS.CURRENT-MODE-REGELUNG . 10.5.4.4 DIMENSIONIERUNG DESPI-REGLERS . 10.5.5 WICKELGUETER . 10.5.5.1 BERECHNUNG VONSPEICHERDROSSELN . 10.5.5.2 BERECHNUNG VONHOCHFREQUENZTRANSFORMATOREN . 10.5.6 LEISTUNGFAKTOR-VORREGELUNG 10.5.6.1 STROEME, SPANNUNGEN UNDLEISTUNG IMLEISTUNGSFAKTOR-VORREGLER . 10.5.6.2 DIEREGELUNG DESLEISTUNGSFAKTOR- VORREGLERS . 10.5.7 FUNKENTSTOERUNG VONSCHALTNETZTEILEN . 10.5.7.1 FUNKSTOERSTRAHLUNG . 10.5.7.2 LEITUNGSGEBUNDENE STOERUNGEN . 10.5.7.3 VERMINDERUNG DERASYMMETRISCHEN FUNKSTOERSPANNUNGEN 10.5.7.4 VERMINDERUNG DERSYMMETRISCHEN FUNKSTOERSPANNUNGEN 10.5.7.5 VOLLSTAENDIGES FUNKENTSTOERFILTER . FORMELZEICHEN .. WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 594 595 595 596 596 597 597 598 601 602 603 605 605 606 607 608 608 609 610 10.6 10.7 A.5 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN TRIGONOMETRISCHE FUNKTIONEN . A.1.1 EIGENSCHAFTEN A.1.2 SUMMEN UNDDIFFERENZEN VONWINKELFUNKTIONEN . A.1.3 SUMMEN UNDDIFFERENZEN IMARGUMENT. . A.1.4 VIELFACHE DESARGUMENTS . A.1.5 GEWICHTETE SUMME VONWINKELFUNKTIONEN . A.1.6 PRODUKTE VONWINKELFUNKTIONEN . A.1.7 DREIFACHPRODUKTE ; . A.1.8 POTENZEN VONWINKELFUNKTIONEN . A.1.9 WINKELFUNKTIONEN MITKOMPLEXEM ARGUMENT. . INVERSEWINKELFUNKTIONEN (ARKUSFUNKTIONEN) . HYPERBELFUNKTIONEN . DIFFERENZIALRECHNUNG . A.4.1 DIFFERENZIATIONSREGELN . A.4.2 ABLEITUNGEN EINFACHER FUNKTIONEN ; . INTEGRALRECHNUNG . A.5.1 INTEGRATIONSREGELN . A.5.2 INTEGRALE MITWINKELFUNKTIONEN . A.5.3 INTEGRALE MITEXPONENTIALFUNKTIONEN . A.5.4 INTEGRALE MITINVERSENWINKELFUNKTIONEN . A.5.5 BESTIMMTE INTEGRALE ; . DASINTEGRAL DERSTANDARD-NORMAL VERTEILUNG . 611 611 611 612 613 613 614 614 614 615 615 615 616 616 616 617 617 617 619 621 622 622 625 A A.I A.2 A.3 A.4 A.6 B TABELLEN 629 B.1 DASSI-SYSTEM 629 B.1.1 DEZIMALVORSAETZE . 630 B.1.2 SI-EINHEITEN DERELEKTROTECHNIK. . 631 B.2 NATURKONSTANTEN. 632 B.3 FORMELZEICHEN DESGRIECHISCHEN ALPHABETS. . 632 B.4 EINHEITEN UNDDEFINITIONEN TECHNISCH-PHYSIKALISCHER GROESSEN . 633 INHALTSVERZEICHNIS XVII B.5 ENGLISCHLAMERIKANISCHE EINHEITEN 634 B.6 SONSTIGE EINHEITEN. . 636 B.7 LADE- UNDENTLADEKURVEN 639 B.8 IEC-NORMREIHE 640 B.9 FARBCODE ZURKENNZEICHNUNG VONWIDERSTAENDEN 641 B.I0 PARALLELSCHALTUNG VONWIDERSTAENDEN : 0 0 * 642 B.LL STROMBELASTBARKEIT VONLEITERBAHNEN 0 ************************ 0 643 B.12 AMERIKANISCHE DRAHTSTAERKEN ; 644 B.13 TROCKENBATTERIEN . . 646 B.14 BEZEICHNUNG DERRADIOFREQUENZBEREICHE 647 B.15 PEGEL " 648 B.15.1 ABSOLUTE PEGEL 648 B.15.2 RELATIVE PEGEL 650 B.16 KONTAKTBELEGUNG AUSGEWAEHLTER STECKVERBINDER 0 *** 651 B.16.1 VGA (9-POLIG) 0 651 B.16.2 VGA(L5-POLIG) 0 ********* **************** 651 B.16.3 9-ZU-15-STIFT-VGA-KABEL 652 B.16.4 SCART 652 B.16.5 SCART-VERBINDUNGSKABEL. * 653 B.16.6 S-VIDEO 0 *************** , ********* 653 B.16.7 SERIELLE SCHNITTSTELLE (9-POLIG) 0 *********** 654 B.16.8 SERIELLE SCHNITTSTELLE (25-POLIG) 0 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 654 B.16.9 VERBINDUNGSSCHEMA SERIELLE SCHNITTSTELLE 0 **** 655 B.16.IOCISCO CONSOLE PORT 656 B.16.11CISCOCONSOLE KABEL(9-POLIG) , 0 **************** 656 B.16.12CISCO CONSOLE KABEL (25-POLIG) 657 B.16.13VNIVERSAL SERIAL BUS (VSB) .* 657 B.16.14 DIODENSTECKER (3-POLIG) 0 * * 658 B.16.15 DIODENSTECKER (5-POLIG) 0 *** 658 B.16.16 KLINKENSTECKER MONO 659 B.16.17 KLINKENSTECKER STEREO 0 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 659 B.17 TELEFONTECHNIK 0 *** 0 660 B.17.1 MEHRFREQUENZWAHL 660 B.17.2 TAE-DOSEN ANSCHLUSSSCHEMA 660 B.17.3 ISDN-DOSEN ANSCHLUSSSCHEMA 0 *********** 661 B.18 ASCII-CODIERUNG ,.. 662 B.19 CHEMISCHE ELEMENTE . 663 B.20 WERKSTOFFE 0 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** 666 C ELEMENTE DERINSTALLATIONSTECHNIK 669 C.I SCHMELZSICHERUNGEN 0 0 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 669 C.2 BEZEICHNUNG VONLEITERN 0 * 0 0 0 0 0 0 0 669 CO3 SCHUTZKLASSEN 0" 0 0 0 0 * 0 0 0 0 0 0 0 0 * 0 * 0 * 0 0 * 0 0 0 0 0 0 * 0 0 0 0 * 0 0 0 0 ** 0 0 0 0 0 0 * 0 0 670 C.4 FARBKURZZEICHEN NACHDINIEC757 0 0 0 0 0 0 * 0 0 ** 0 0 0 0 0 0 * 0 0 0 ** 0 0 0 0 * 0 0 0 0 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 670 C.5 ADERNFARBEN INMEHRADRIGEN LEITUNGEN . 0 0 0 * 0 0 0 ** 0 0 0 0 * 0 0 0 * 0 0 0 0 0 * 0 0 * 0 0 " 671 C.6 TYPEN-KENNZEICHNUNG BEIISOLIERTEN LEITUNGEN . 0 0 * 0 * 0 ***** 0 0 0 * 0 0 0 ** 0 0 0 0 0 0 0 0 0 * 0 0 0 672 C.7 LEITUNGSAUSFUEHRUNGEN 0 0 * 0 * 0 0 0 *** 0 0 * 0 0 * 0 * 0 0 * 0 0 0 * 0 0 *** 0 * 0 0 * 0 0 0 0 * 0 0 0 ** 0 0 0 0 0 673 C.8 SCHUTZARTEN . 0 0 0 0 * 0 0 ***** 0 0 * 0 * 0 0 * 0 ***** 0 * 0 * 0 ** 0 0 * 0 0 * 0 0 0 0 0 0 ** 0 0 0 675 C.9 INSTALLATIONEN INFEUCHTRAEUMEN 0 0 * 0 0 * 0 0 0 0 0 0 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ** 0 0 0 0 * 0 0 * 0 0 * 0 0 0 676 C.IO SPANNUNGSABFALL 0 *** 0 0 * 0 0 0 0 ** 0 * 0 0 * 0 0 0 0 0 0 * 0 0 0 0 * 0 **** 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 676 XVIII INHALTSVERZEICHNIS C.1L WECHSELSCHALTUNG, KREUZSCHALTUNG :. 676 C.12 UEBERSICHT: BILDZEICHEN DERINSTALLATIONSTECHNIK 677 C.13 SCHUTZMASSNAHMEN . 678 D ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 679 E SCHALTZEICHEN 749 SACHWORTVERZEICHNIS DEUTSCH 755 SACHWORTVERZEICHNIS ENGLISCH 777
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