Verfügbarkeit: Taschenbuch der Elektrotechnik

Taschenbuch der Elektrotechnik: Grundlagen und Elektronik

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Kories, Ralf (VerfasserIn), Schmidt-Walter, Heinz (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Haan-Gruiten Verlag Europa-Lehrmittel 2017
Ausgabe:	11., überarbeitete Auflage
Schriftenreihe:	Edition Harri Deutsch
Schlagworte:	Elektrotechnik Elektronik Formelsammlung Einführung Lehrmittel
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XVIII, 736 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783808558652 3808558652

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 GLEICHSTROM 1 1.1 GRUNDGROESSEN, GRUNDGESETZE.......................................................................................................... 1 1.1.1 ELEKTRISCHE LADUNG, ELEMENTARLADUNG ............................................................................... 1 1.1.2 ELEKTRISCHER S TRO M ................................................................................................................. 1 1.1.3 SPANNUNG UND POTENZIAL ...................................................................................................... 2 1.1.4 OHMSCHES G E S E TZ ................................................................................................................. 3 1.1.5 WIDERSTAND UND LEITWERT ...................................................................................................... 3 1.1.6 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DES W IDERSTANDES ........................................................................ 3 1.1.7 INDUKTIVITAET ............................................................................................................................ 4 1.1.8 K APAZITAET................................................................................................................................. 5 1.1.9 IDEALE SPANNUNGSQUELLE........................................................................................................ 5 1.1.10 IDEALE STROMQUELLE ...................................................... 1.1.11 KIRCHHOFF SCHES GESETZ ............................................... 1.1.11.1 1. KIRCHHOFF SCHER SATZ (KNOTENPUNKTREGEL) 1.1.11.2 2. KIRCHHOFFSCHER SATZ (MASCHENREGEL) . . 1.1.12 LEISTUNG UND E NERGIE............................................................................................................. 7 1.1.12.1 ENERGIE UND LEISTUNG AM OHMSCHEN W IDERSTAND .............................................. 8 1.1.12.2 ENERGIE IN EINER INDUKTIVITAET .............................. ................................................. 9 1.1.12.3 ENERGIE IN DER K APAZITAET...................................................................................... 9 1.1.13 WIRKUNGSGRAD ........................................................................................................................ 10 1.1.14 LEISTUNGSANPASSUNG............................................................................................................... 11 1.2 GRUNDSCHALTUNGEN................................................................................................................................. 11 1.2.1 REALE SPANNUNGS- UND STROMQUELLEN ................................................................................... 11 1.2.1.1 REALE SPANNUNGSQUELLE ....................................................................................... 11 1.2.1.2 REALE STROMQUELLE ................................................................................................ 12 1.2.1.3 UMRECHNUNG VON SPANNUNGS- IN STROMQUELLEN UND UMGEKEHRT ...................... 13 1.2.2 REIHEN- UND PARALLELSCHALTUNG VON BAUELEMENTEN ........................................................... 14 1.2.2.1 REIHENSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN .................................................................. 14 1.2.2.2 PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN .................................................. 14 1.2.2.3 REIHENSCHALTUNG VON L EITW ERTEN......................................................................... 15 1.2.2.4 PARALLELSCHALTUNG VON LEITWERTEN ...................................................................... 15 1.2.2.5 REIHENSCHALTUNG VON INDUKTIVITAETEN .................................................................. 15 1.2.2.6 PARALLELSCHALTUNG VON INDUKTIVITAETEN . ................................................................. 16 1.2.2.7 REIHENSCHALTUNG VON K APAZITAETEN...................................................................... 16 1.2.2.8 PARALLELSCHALTUNG VON KAPAZITAETEN .................................................................... 17 1.2.3 STEM-DREIECK-UMRECHNUNG................................................................................................. 17 1.2.4 SPANNUNGS-UND STROM TEILERREGEL........................................................................................ 18 1.2.4.1 SPANNUNGSTEILERREGEL ........................................................................................... 18 1.2.4.2 STROM TEILERREGEL.................................................................................................... 18 1.2.4.3 KAPAZITIVE UND INDUKTIVE TEILER ............................................................. 19 1.2.5 RC- UND RL-KOMBINATIONEN ............................................................................................... 19 1.2.5.1 REIHENSCHALTUNG VON R UND C AN EINER SPANNUNGSQUELLE ................................ 21 1.2.5.2 REIHENSCHALTUNG VON R UND C AN EINER STROMQUELLE ....................................... 21 1.2.5.3 PARALLELSCHALTUNG VON R UND C AN EINER STROMQUELLE ....................................... 22 1.2.5.4 PARALLELSCHALTUNG VON R UND C AN EINER SPANNUNGSQUELLE .............................. 22 1.2.5.5 REIHENSCHALTUNG VON R UND L AN EINER SPANNUNGSQUELLE ................. 22 J 0 Q Q 1.2.5.6 REIHENSCHALTUNG VON R UND L AN EINER STROM QUELLE.......................................... 23 1.2.5.7 PARALLELSCHALTUNG VON R UND L AN EINER SPANNUNGSQUELLE .............................. 23 1.2.5.8 PARALLELSCHALTUNG VON R UND L AN EINER STROMQUELLE ........................... .. . . . . 24 1.2.6 RLC-KOMBINATIONEN ............................................................................................................. 24 1.3 BERECHNUNGSVERFAHREN FUER LINEARE NETZW ERKE.................................................................................... 29 1.3.1 ZAEHLPFEILE UND VORZEICHENREGELN ......................................................................................... 29 1.3.2 NETZWERKBERECHNUNG MIT MASCHEN- UND KNOTENPUNKTREGEL ........................................... 30 1.3.3 UEBERLAGERUNGSSATZ (SUPERPOSITION) .................................................................................... 31 1.3.4 MASCHENSTROMANALYSE ........................................................................................................... 32 1.3.5 KNOTENPOTENZIALANALYSE........................................................................................................ 33 1.3.6 AKTIVE UND PASSIVE Z W E IP O LE ............................................................................................... 34 1.3.7 ZWEIPOLVERFAHREN ................................................................................................................. 34 1.4 FORMELZEICHEN........................................................................................................................................ 37 1.5 WEITERFUEHRENDE L ITERATUR....................................................................................................................... 38 2 ELEKTRISCHE FELDER 39 2.1 ELEKTROSTATISCHES F E L D .................................... 39 2.1.1 COULOMBSCHES GESETZ ........................................................................................................ 39 2.1.2 DEFINITION DER ELEKTRISCHEN FELDSTAERKE ............................................. 40 2.1.3 SPANNUNG UND POTENZIAL ...................................................................................................... 41 2.1.4 INFLUENZ.................................................................................................................................... 42 2.1.5 VERSCHIEBUNGSDICHTE (ELEKTRISCHE E RREGUNG) ...................................................................... 43 2.1.6 D IELEKTRIKUM ...................................................................................... 44 2.1.7 COULOMBINTEGRAL .................................................................................................................... 45 2.1.8 GAUSSSCHER SATZ DER ELEKTROSTATIK ...................................................................................... 46 2.1.9 K APAZITAET............................................................................................... 47 2.1.10 ELEKTROSTATISCHES FELD AN GRENZFLAECHEN ............................................................................. 48 2.1.11 UEBERSICHT: FELDER UND KAPAZITAETEN VERSCHIEDENER GEOMETRISCHER ANORDNUNGEN............ 49 2.1.12 ENERGIE IM ELEKTROSTATISCHEN FELD ...................................................................................... 50 2.1.13 KRAEFTE IM ELEKTROSTATISCHEN FELD ......................................................................................... 51 2.1.13.1 KRAFT AUF EINE LADUNG ......................................................................................... 51 2.1.13.2 KRAFT AUF GRENZFLAECHEN......................................................................................... 51 2.1.14 UEBERSICHT: EIGENSCHAFTEN DES ELEKTROSTATISCHEN FELDES .................................................... 53 2.1.15 ZUSAMMENHANG DER ELEKTROSTATISCHEN FELDGROESSEN ........................................................... 54 2.2 STATIONAERES ELEKTRISCHES STROEMUNGSFELD............................................................................................... 55 2.2.1 SPANNUNG UND POTENZIAL ...................................................................................................... 55 2.2.2 STROM ...................................................................................................................................... 55 2.2.3 ELEKTRISCHE F E LD STAERK E ........................................................................................................... 55 2.2.4 STROM DICHTE............................................................................................................................. 57 2.2.5 SPEZIFISCHER WIDERSTAND, SPEZIFISCHER L EITW ERT.................................................................. 58 2.2.6 WIDERSTAND UND L E ITW E RT...................................................................................................... 59 2.2.7 KIRCHHOFFSCHES GESETZ ........................................................................................................ 60 2.2.7.1 1. KIRCHHOFTSCHER SATZ (KNOTENPUNKTREGEL) ...................................................... 60 22.1.2 2. KIRCHHOFFSCHER SATZ (MASCHENREGEL) ........................................................... 61 2.2.8 DAS STROEMUNGSFELD AN GRENZFLAECHEN .................................................................................. 62 2.2.9 UEBERSICHT: FELDER UND WIDERSTAENDE VERSCHIEDENER GEOMETRISCHER ANORDNUNGEN ......... 63 2.2.10 LEISTUNG UND ENERGIE IM STATIONAEREN ELEKTRISCHEN STROEMUNGSFELD .................................. 64 2.2.11 UEBERSICHT: EIGENSCHAFTEN DES STATIONAEREN ELEKTRISCHEN STROEMUNGSFELDES ........................ 65 2.2.12 ZUSAMMENHANG DER GROESSEN IM STATIONAEREN ELEKTRISCHEN STROEMUNGSFELD ....................... 66 2.3 MAGNETISCHES F ELD ................................................................................................................................. 66 2.3.1 KRAFT AUF DIE BEWEGTE LADUNG ......................................... 68 2.3.2 DEFINITION DER MAGNETISCHEN FLUSSDICHTE ........................................................................... 68 2.3.3 GESETZ VON B IOT -S A V A R T .................................................................................................... 71 2.3.4 MAGNETISCHE F ELDSTAERKE........................................................................................................ 72 2.3.5 MAGNETISCHER FLUSS ............................................................................................................... 73 2.3.6 MAGNETISCHE SPANNUNG UND DURCHFLUTUNGSSATZ ............................................................... 74 2.3.7 MAGNETISCHER WIDERSTAND, MAGNETISCHER LEITWERT, INDUKTIVITAET ...................................... 76 2.3.8 MATERIE IM MAGNETFELD ........................................................................................................ 78 2.3.9 DAS MAGNETISCHE FELD AN GRENZFLAECHEN ............................................................................. 81 2.3.10 DER MAGNETISCHE KREIS ................................................................. 81 2.3.11 MAGNETISCHER KREIS MIT PERM ANENTM AGNET ........................................................................ 83 2.3.12 UEBERSICHT: INDUKTIVITAETEN VERSCHIEDENER GEOMETRISCHER A NORDNUNGEN ........................... 86 2.3.13 INDUKTION ............................................................................................................................... 87 2.3.13.1 INDUKTION IM BEWEGTEN ELEKTRISCHEN LEITER ...................................................... 87 2.3.13.2 DAS ALLGEMEINE INDUKTIONSGESETZ ...................................................................... 88 2.3.13.3 SELBSTINDUKTION .................................................................................................... 92 2.3.14 GEGENINDUKTION...................................................................................................................... 93 2.3.15 TRANSFORMATORPRINZIP............................................................................................................. 94 2.3.16 ENERGIE IM MAGNETISCHEN F E L D ............................................................................................. 95 2.3.17 KRAFT IM MAGNETISCHEN F E LD ................................................................................................. 97 2.3.17.1 KRAFT AUF DEN STROMDURCHFLOSSENEN L E ITE R ......................................................... 97 2.3.17.2 KRAFT AUF GRENZFLAECHEN . ........................................................................................ 98 2.3.18 UEBERSICHT: EIGENSCHAFTEN DES MAGNETISCHEN FELDES .................. 98 2.3.19 ZUSAMMENHANG DER MAGNETISCHEN F ELDGROESSEN.................................................................. 99 2.4 MAXWELLSCHE G LEICHUNGEN................................................................................................................. 100 2.5 FORMELZEICHEN........................................................................................................................................ 101 2.6 WEITERFUEHRENDE L ITERATUR...................................................................................................................... 103 3 WECHSELSTROM 105 3.1 MATHEMATISCHE GRUNDLAGEN DER W ECHSELSTROMTECHNIK.................................................................... 105 3.1.1 SINUS-UND KOSINUSFUNKTIONEN............................................................................................. 105 3.1.2 KOMPLEXE ZAHLEN ................................................................................................................. 107 3.1.2.1 ARITHMETIK IM KOMPLEXEN ................................................................................ 108 3.1.2.2 DARSTELLUNG KOMPLEXER ZAHLEN .......................................................................... 109 3.1.2.3 UMRECHNUNG ZWISCHEN VERSCHIEDENEN DARSTELLUNGEN DER KOMPLEXEN ZAHLEN 111 3.1.3 RECHENOPERATIONEN IM KOM PLEXEN...................................................................................... 111 3.1.3.1 ADDITION UND SUBTRAKTION IM KOMPLEXEN ................... 111 3.1.3.2 MULTIPLIKATION KOMPLEXER ZAHLEN ..................................................................... 112 3.1.4 UEBERSICHT: RECHNEN MIT KOMPLEXEN ZAHLEN ...................................................................... 113 3.1.5 DIE KOMPLEXE EXPONENTIALFUNKTION .................................................................................... 114 3.1.5.1 EXPONENTIALFUNKTION MIT IMAGINAEREM EXPONENTEN.......................................... 114 3.1.5.2 EXPONENTIALFUNKTION MIT KOMPLEXEM E XPONENTEN.......................................... 115 3.1.6 TRIGONOMETRISCHE FUNKTIONEN MIT KOMPLEXEM A RGUM ENT................................................ 115 3.1.7 VON SINUSGROESSEN ZU Z EIGERGROESSEN...................................................................................... 116 3.1.7.1 KOMPLEXE A M PLITUDE ......................................................................................... 116 3.1.7.2 ANSCHAULICHE BEZIEHUNG ZWISCHEN SINUSGROESSEN UND ZEIGERN ........................ 117 3.1.7.3 ADDITION UND SUBTRAKTION VON Z EIGERGROESSEN................................................... 117 3.2 SINUSFOERMIGE WECHSELGROESSEN............................................................................................................... 118 3.2.1 KENNGROESSEN SINUSFOERMIGER WECHSELGROESSEN ...................................................................... 119 3.2.2 KENNGROESSEN NICHT SINUSFOERMIGER WECHSELGROESSEN ............................................................. 122 3.3 KOMPLEXER WIDERSTANDS- UND LEITWERTOPERATOR.................................................................................. 123 3.3.1 WIDERSTANDSOPERATOR .............................................................................................................. 123 3.3.2 KOMPLEXE WIDERSTAENDE DER GRUNDZWEIPOLE ...................................................................... 124 3.3.2.1 WIDERSTAND ........................................................................................................... 124 3.3.2.2 INDUKTIVITAET ........................................................................................................... 125 3.3.2.3 K A P A Z ITAE T............................................................................................................... 125 3.3.3 LEITWERTOPERATOR .................................................................................................................... 125 3.3.4 KOMPLEXE LEITWERTE DER GRUNDZWEIPOLE ........................................................................... 127 3.3.5 UEBERSICHT: KOMPLEXE W IDERSTAENDE...................................................................................... 127 3.4 WECHSELSTROMWIDERSTAENDE DER G RUNDZW EIPOLE................................................................................... 128 3.5 KOMBINATIONEN VON ZWEIPOLEN ........................................................................................................... 130 3.5.1 REIHENSCHALTUNGEN ............................................................................................................... 130 3.5.1.1 ALLGEMEINER FALL .................................................................................................. 130 3.5.1.2 WIDERSTAND UND INDUKTIVITAET IN REIHE ................................................................ 130 3.5.1.3 WIDERSTAND UND KAPAZITAET IN R E IH E ..................................................................... 132 3.5.1.4 WIDERSTAND, INDUKTIVITAET UND KAPAZITAET IN R E IH E ............................................. 133 3.5.2 PARALLELSCHALTUNGEN ............................................................................................................... 135 3.5.2.1 ALLGEMEINER FALL .................................................................................................. 135 3.5.2.2 WIDERSTAND UND INDUKTIVITAET P A RA LLE L.................................................................. 136 3.5.2.3 WIDERSTAND UND KAPAZITAET PARALLEL .................................................................... 137 3.5.2.4 WIDERSTAND, INDUKTIVITAET UND KAPAZITAET P A RALLE L................................................ 138 3.5.3 UEBERSICHT: REIHEN- UND PARALLELSCHALTUNG ............................................... 140 3.6 NETZWERKUMFORMUNGEN ........................................ 142 3.6.1 UMWANDLUNG VON PARALLEL- IN REIHENSCHALTUNG UND UMGEKEHRT .................................... 142 3.6.2 STERN-DREIECK-WANDLUNG UND U M G EK E H RT........................................................................... 143 3.6.3 DUALE SCHALTUNGEN ............................................................................................................... 145 3.7 EINFACHE NETZWERKE............................................................................................................................... 147 3.7.1 KOMPLEXE STROM- UND SPANNUNGSTEILER ............................................................................. 147 3.7.2 BELASTETER KOMPLEXER SPANNUNGSTEILER ............................................................................... 148 3.7.3 W IDERSTANDSANPASSUNG.................................. 149 3.7.4 SPANNUNGSTEILER MIT DEFINIERTEN EINGANGS- UND AUSGANGS WIDERSTAENDEN ......................... 151 3.7.5 NETZWERKE ZUR PHASENVERSCHIEBUNG.................................................................................... 152 3.7.5.1 RC-PHASENSCHIEBER .............................................................................................. 153 3.7.5.2 SONSTIGE SCHALTUNGEN ZUR PHASENVERSCHIEBUNG ................................................. 154 3.7.6 WECHSELSTROMBRUECKEN ........................................................................................................... 156 3.7.6.1 ABGLEICHBEDINGUNG .............................................................................................. 156 3.1.62 ANWENDUNG: MESSTECHNIK .................................................................................. 157 3.8 LEISTUNG IM W ECHSELSTROM KREIS........................................................................................................... 157 3.8.1 AUGENBLICKLEISTUNG ............................................................................................................... 157 3.8.1.1 LEISTUNG AM WIRKWIDERSTAND .............................................................................. 157 3.8.1.2 LEISTUNG AM BLIND WIDERSTAND.............................................................................. 158 3.8.2 MITTLERE L EISTU N G .................................................................................................................... 159 3.8.2.1 WIRKLEISTUNG ......................................................................................................... 159 3.8.2.2 BLINDLEISTUNG ......................................................................................................... 160 3.8.2.3 SCHEINLEISTUNG ....................................................................................................... 161 3.8.3 KOMPLEXE LEISTUNG ............................................................................................................... 162 3.8.4 UEBERSICHT: W ECHSELSTROMLEISTUNG ........................................................................................ 162 3.8.5 BLINDSTROMKOMPENSATION...................................................................................................... 164 3.9 D REHSTROM ............................. ................................................................................................................. 165 3.9.1 MEHRPHASENSYSTEME ............................................................................................................. 165 3.9.2 D REIPHASENSYSTEM .................................................................................................................. 165 3.9.3 GENERATOR-DREIECKSCHALTUNG ............................................................................................... 168 3.9.4 GENERATOR-STERNSCHALTUNG ............................................................................................... 169 3.10 UEBERSICHT: SYMMETRISCHE DREHSTROM SYSTEME.................................................................................... 170 3.11 FORMELZEICHEN........................................................................................................................................ 172 3.12 WEITERFUEHRENDE L ITERATU R...................................................................................................................... 174 4 ELEKTRISCHE MASCHINEN 175 4.1 GRUNDLAGEN DES MAGNETISCHEN FELDES................................................................................................. 175 4.1.1 ERZEUGUNG EINES MAGNETISCHEN FELDES ............................................................................... 175 4.1.2 M OTORPRINZIP.......................................................................................................................... 176 4.1.3 G ENERATORPRINZIP................................................................................................................... 176 4.1.4 ALLGEMEINES INDUKTIONSGESETZ ............................................................................ 177 4.1.5 FERROMAGNETISCHE WERKSTOFFE ............................................................................................. 178 4.1.6 STREUUNG ................................................................................................................................. 178 4.1.7 E ISENVERLUSTE.......................................................................................................................... 179 4.1.7.1 HYSTERESEVERLUSTE.................................................................................................. 179 4.1.7.2 W IRBELSTROMVERLUSTE............................................................................................. 179 4.2 DREHMOMENT, MECHANISCHE LEISTUNG UND BESCHLEUNIGUNG............................................. 179 4.2.1 TYPENSCHILDANGABEN ............................................................................................................. 180 4.2.2 BAUGROESSE, DREHMOMENT, LEISTUNG ...................................................................................... 180 4.2.3 RECHTSLAUF/LINKSLAUF............................................................................................................. 181 4.2.4 DREHZAHL-DREHMOMENT-ARBEITSPUNKT ................................................................................. 181 4.2.5 BESCHLEUNIGUNG UND HOCHLAUFZEITEN ................................................................................. 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 DER IDEALE TRANSFORM ATOR...................................................................................................... 185 4.3.2 DER REALE TRANSFORMATOR ............................................................................... 186 4.3.2.1 MESSUNG DER LEERLAUFVERLUSTE P0 ....................................................................... 187 4.3.2.2 MESSUNG DER STROMWAERMEVERLUSTE .................................................................... 187 4.3.2.3 BETRIEBSVERLUSTE.................................................................................................... 188 4.3.3 PARALLELSCHALTEN VON TRANSFORMATOREN ............................................................................... 188 4.3.4 SPARTRANSFORMATOREN ............................................................................................................. 189 4.3.5 TRENNTRANSFORMATOREN .......................................................................................................... 189 4.3.6 DREHSTROMTRANSFORMATOREN................................................................................................... 189 4.4 GLEICHSTROMMASCHINEN.......................................................................................................................... 191 4.4.1 AUFBAU VON GLEICHSTROM MASCHINEN.................................................................................... 191 4.4.1.1 ANKERQUERFELD ....................................................................................................... 192 4.4.1.2 KOMPENSATIONSWICKLUNG .................................................................................... 192 4.4.1.3 WENDEPOLWICKLUNG ............................................................................................. 193 4.4.2 DER DREHENDE ROTOR UND SEIN ERSATZSCHALTBILD .................................................................. 193 4.4.3 NEBENSCHLUSS- UND REIHENSCHLUSSMASCHINEN .................................................................... 194 4.4.4 NEBENSCHLUSSMASCHINEN ...................................................................................................... 195 4.4.5 DREHZAHL VERSTELLUNG BEIM GLEICHSTROMNEBENSCHLUSSMOTOR ............................................. 196 4.4.5.1 DREHZAHL VERSTELLUNG DURCH VERAENDERUNG DER ANKERSPANNUNG .......................... 196 4.4.5.2 DREHZAHL VERSTELLUNG MITTELS FELDSCHWAECHUNG ................................................... 198 4.4.5.3 DREHZAHLVERSTELLUNG MITTELS VORWIDERSTAND ...................................................... 198 4.4.6 REIHENSCHLUSSMASCHINEN...................................................................................................... 198 4.4.7 DREHZAHLSTEUERUNG VON UNIVERSALMOTOREN ........................................................................ 201 4.4.8 NEBENSCHLUSS- UND REIHENSCHLUSSVERHALTEN ...................................................................... 201 4.5 DREHSTROMMOTOREN................................................................................................................................. 202 4.5.1 ERZEUGUNG DES D REHFELDES.................................................................................................... 202 4.5.2 SYNCHRONMASCHINEN ............................................................................................................. 203 4.5.3 ASYNCHRONMOTOREN ............................................................................................................... 204 4.5.3.1 FUNKTIONSPRINZIP .................................................................................................. 204 4.5.3.2 BEMESSUNGSDATEN (NENNDATEN) DER A SYNCHRONM ASCHINE ................................ 206 4.5.3.3 ELEKTRISCHES ERSATZSCHALTBILD DER ASYNCHRONMASCHINE ................................... 207 4.5.3.4 DREHZAHL-DREHMOMENTVERLAUF ............................................................................ 208 4.5.3.5 EINFLUSS DES LAEUFERWIDERSTANDES......................................................................... 209 4.5.3.6 STROMVERDRAENGUNG ................................................................................................ 209 4.5.3.7 EINFLUSS DER SPEISESPANNUNG AUF DAS DREHMOMENT .......................................... 210 4.5.4 DIE STROMORTSKURVE DER DREHSTROMASYNCHRONMASCHINE .................................................. 210 4.5.4.1 KONSTRUKTION DER STROMORTSKURVE ....................................................................... 212 4.5.4.2 DIE REALE STROMORTSKURVE ..................................................................................... 212 4.5.5 REDUZIERUNG DES ANLAUFSTROMES ......................................................................................... 212 4.5.5.1 STERN-DREIECK-UMSCHALTUNG................................................................................ 212 4.5.5.2 SANFTANLAUFGERAETE.................................................................................................. 213 4.5.6 DREHZAHLVERSTELLUNG VON ASYNCHRONMOTOREN .................................................................... 213 4.5.6.1 POLUMSCHALTUNG ..................................................................................................... 213 4.5.6.2 FREQUENZUM RICHTER................................................................................................ 214 4.5.7 GENERATORISCHER BETRIEB DER A SYNCHRONM ASCHINE ............................................................. 215 4.5.8 BREMSEN DER DREHSTROMASYNCHRONMASCHINE ...................................................................... 216 4.5.8.1 GENERATORISCHES B RE M SEN ..................................................................................... 216 4.5.8.2 GLEICHSTROMBREMSEN ............................................................................................ 216 4.5.9 LINEARMOTOR ........................................................................................................................... 216 4.5.10 EINPHASIG GESPEISTER DREHSTROMASYNCHRONMOTOR ............................................................. 217 4.6 KLEINMOTOREN ........................................................................................................................................ 218 4.6.1 KONDENSATORM OTOR.................................................................................................................. 218 4.6.2 SPALTPOLM OTOR........................................................................................................................ 218 4.6.3 SCHRITTMOTOR .......................................................................................... 219 4.7 FORMELZEICHEN........................................................................................................................................ 220 4.8 WEITERFUEHRENDE L ITE RATU R.............................................................. 221 5 MESSUNG VON STROM, SPANNUNG, LEISTUNG 223 5.1 ELEKTRISCHE MESSWERKE ........................................................................................................................ 223 5.1.1 DREHSPULMESSWERK ............................................................................................................... 223 5.1.2 KREUZSPULMESSWERK ............................................................................................................. 224 5.1.3 ELEKTRODYNAMISCHES MESSWERK ........................................................................................... 224 5.1.4 DREHEISENMESS W E RK ............................................................................................................... 225 5.1.5 WEITERE M ESSW ERKE............................................................................................................... 225 5.1.6 UEBERSICHT: ELEKTRISCHE M ESSW ERKE...................................................................................... 227 5.2 MESSUNG VON GLEICHSTROM UND GLEICHSPANNUNG................................................................................ 228 5.2.1 D REHSPULINSTRUM ENT............................................................................................................... 228 5.2.2 MESSBEREICHSERWEITERUNG FUER STROMMESSUNGEN ................................................................ 228 5.2.3 MESSBEREICHSERWEITERUNG FUER SPANNUNGSMESSUNGEN......................................................... 230 5.2.4 UEBERLASTSCHUTZ........................................................................................................................ 230 5.2.5 SYSTEMATISCHE M ESSABWEICHUNGEN.................................................... 230 5.3 MESSUNG VON WECHSELSPANNUNG UND W ECHSELSTROM ......................................................................... 231 5.3.1 DREHSPULINSTRUMENT MIT GLEICHRICHTER ................................................................................ 231 5.3.2 DREHEISENINSTRUMENT ............................................................................................................. 233 5.3.3 MESSBEREICHSERWEITERUNG DURCH MESSWANDLER .................................................................. 233 5.3.4 EFFEKTIVWERTMESSUNG........................... 234 5.4 BERUEHRUNGSLOSE MESSUNG VON GLEICH- UND W ECHSELSTROEM EN........................................................... 235 5.5 LEISTUNGSMESSUNG................................................................................................................................. 237 5.5.1 LEISTUNGSMESSUNG IM G LEICHSTROM KREIS............................................................................. 237 5.5.2 LEISTUNGSMESSUNG IM WECHSELSTROMKREIS ........................................................................ 238 5.5.2.1 DREI-VOLTMETER-METHODE ..................................................................................... 239 5.5.2.2 LEISTUNGSFAKTORMESSUNG....................................................................................... 240 5.5.3 LEISTUNGSMESSUNG IM DREHSTROMKREIS ............................................................................... 241 5.5.3.1 MESSUNG DER WIRKLEISTUNG IM DREHSTROMNETZ ................................................... 241 5.5.3.2 MESSUNG DER BLINDLEISTUNG IM DREHSTROM NETZ.................................................. 242 5.5.3.3 LEISTUNGSMESSKOFFER ............................................................................................ 243 5.6 DIGITALE MESSUNG VON GLEICHSPANNUNG............................................................................................... 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 ZUR ANALOG/DIGITAL-UMSETZUNG ...................................................... 251 5.6.9 SCHALTZEICHEN FUER ANALOG/DIGITAL-UMSETZER...................................................................... 251 5.7 DIGITAL/ANALOG-UMSETZUNG................................................................................................................. 251 5.7.1 SCHALTZEICHEN FUER DIGITAL/ANALOG-UMSETZER...................................................................... 251 5.7.2 PARALLELVERFAHREN................................................................................................................... 251 5.7.3 WAEGEVERFAHREN ...................................................................................................................... 252 5.7.4 D EGLITCHING............................................................................................................................ 253 5.7.5 PULSWEITENM ODULATION.......................................................................................................... 253 5.7.6 UEBERSICHT: AUFLOESUNG UND CODIERUNG BEI ADU UND D A U ................................................ 254 5.8 MESSFEHLER.............................................................................................................................................. 255 5.8.1 SYSTEMATISCHE UND ZUFAELLIGE FEHLER .................................................................................... 255 5.8.2 GARANTIE-FEHLERGRENZEN............................................................. 255 5.9 UEBERSICHT: HINWEISZEICHEN AUF MESSINSTRUM ENTEN........................................................................... 256 5.10 UEBERSICHT: MESSVERFAHREN ................................................................................................................... 257 5.11 FORMELZEICHEN ........................... : .......................................................................................................... 258 5.12 WEITERFUEHRENDE L ITERATU R...................................................................................................................... 259 6 NETZWERKE BEI VERAENDERLICHER FREQUENZ 261 6.1 LINEARE S Y STE M E ................................................................................................................................... 261 6.2 F ILTE R........................................................................................................................................................ 264 6.2.1 TIEFPASS ................................................................................................................................. 264 6.2.2 HOCHPASS ............................................................................................................................... 265 6.2.3 B ANDPASS................................................................................................................................. 265 6.2.4 BANDSPERRE ............................................................................................................................ 266 6.2.5 ALLPASS ................................................................................................................................... 266 6.3 EINFACHE FILTER........................................................................................................................................ 266 6.3.1 TIEFPASS ................................................................................................................................. 266 6.3.2 FREQUENZNORM IERUNG............................................................................................................. 268 6.3.3 HOCHPASS ............................................................................................................................... 270 6.3.4 FILTER HOEHERER ORDNUNG ........................................................................................................ 272 6.3.5 B ANDPASS............................................................................... 273 6.3.6 REALISIERUNGEN VON F ILTE RN .................................................................................................... 275 6.4 FORMELZEICHEN................................................................................................. 276 6.5 WEITERFUEHRENDE L ITE RATU R...................................................................................................................... 277 7 SIGNALE UND SYSTEME 279 7.1 SIGNALE .................................................................................................................................................... 279 7.1.1 DEFINITIONEN ........................................................................................................................... 279 7.1.2 SYMMETRIE-EIGENSCHAFTEN VON S IG N A LE N ............................................................................. 280 7.2 FOURIER-REIHE...................................................................................................................................... 281 7.2.1 TRIGONOMETRISCHE F O R M ........................................................................................................ 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 BEI DER BERECHNUNG VON FOURIER-KOEFFIZIENTEN ........................... 286 7.2.6 TABELLE: FOURIER-REIHEN .................................................................................................... 287 7.2.7 ANWENDUNG DER FOURIER-REIHEN...................................................................................... 289 7.2.7.1 SPEKTRUM EINES RECHTECKSIGNALS......................................................................... 289 1.2.12 SPEKTRUM EINES SAEGEZAHNSIGNALS ....................................................................... 290 7.2.7.3 SPEKTRUM EINES ZUSAMMENGESETZTEN S IG N A LS..................................................... 291 7.3 SYSTEM E.................................................................................................................................................... 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 S Y STE M E ......................................................................................... 293 7.3.1.4 STABILE SYSTEME ..................................................................................................... 294 7.3.1.5 LTI-SYSTEME ......................................................................................................... 294 7.3.2 ELEM ENTARSIGNALE.................................................................................................................... 294 7.3.2.1 DIE SPRUNGFUNKTION .............................................................................................. 294 7.3.2.2 DIE RECHTECKFUNKTION ......................................................................................... 295 7.3.2.3 DER D REIECKIM PULS.................................................. 295 7.3.2.4 DER G AUSSIM PULS.................................................................................................... 295 7.3.2.5 DIE STOSSFUNKTION (DLRAC-FUNKTION) ................................................................ 296 7.3.3 VERSCHIEBUNG UND DEHNUNG EINES ZEITSIGNALS .. .. ............................................................... 297 7.3.4 SYSTEMREAKTIONEN .................................................................................................................. 298 7.3.4.1 IMPULSANTWORT ....................................................................................................... 299 7.3.4.2 SPRUNGANTW ORT...................................................................................................... 299 1 3 A 3 SYSTEMANTWORT BEI BELIEBIGEM EINGANGSSIGNAL ................................................ 300 7.3.4.4 RECHENREGELN DER F A LTU N G .................................................................................... 301 7.3.4.5 UEBERTRAGUNGSFUNKTION ......................................................................................... 302 7.3.4.6 BERECHNUNG DER SYSTEMANTWORT IM FREQUENZBEREICH....................................... 303 7.3.5 BERECHNUNG DER IMPULS- UND SPRUNGANTWORT .................................................................... 304 7.3.5.1 NORMIERUNG VON SCHALTKREISEN ............................................................................ 304 7.3.5.2 IMPULS/SPRUNGANTWORT VON SYSTEMEN ERSTER ORDNUNG .................................... 305 7.3.5.3 IMPULS-ZSPRUNGANTWORT VON SYSTEMEN ZWEITER ORDNUNG ................................ 306 7.3.6 IDEALE SYSTEME ...................................................................................................................... 309 7.3.6.1 DAS VERZERRUNGSFREIE SYSTEM . ............................................................................. 309 13.6.2 DER IDEALE TIEFPASS .............................................................................................. 310 1 3 .6 3 DER IDEALE B ANDPASS.............................................................................................. 313 7.4 FOURIER-TRANSFORMATION.................................................................................................................... 314 7.4.1 PRINZIP .................................................................................................................................... 314 7.4.2 DEFINITION ............................................................................................................................... 315 7.4.3 DARSTELLUNG DER FOURIER-TRANSFORMIERTEN ...................................................................... 316 7.4.4 UEBERSICHT: EIGENSCHAFTEN DER FOURIER-TRANSFORMATION.................................................. 317 7.4.5 FOURIER-TRANSFORMIERTE VON ELEM ENTARSIGNALEN ............................................................. 318 7.4.5.1 SPEKTRUM DER DLRAC-FUNKTION............................................................................ 318 7.4.5.2 SPEKTRUM DER SIGNUM-UND SPRUNGFUNKTION ........... 319 7.4.5.3 SPEKTRUM DES RECHTECKIMPULSES.......................................................................... 320 7.4.5.4 SPEKTRUM DES DREIECKIM PULSES........................................................................... 321 7.4.5.5 SPEKTRUM DES GAUSSIMPULSES .............................................................................. 321 7.4.5.6 SPEKTRUM HARMONISCHER ZEITFUNKTIONEN ............................................................ 322 7.4.6 TABELLE: FOURIER-TRANSFORMIERTE ...................................................................................... 323 7.4.7 VON DER LAPLACE-TRANSFORMIERTEN ZUR FOURIER-TRANSFORMIERTEN ............................... 326 7.5 LAPLACE-TRANSFORMATION................................................................................................................... 327 7.5.1 PRINZIP ................................................................................................................................... 327 7.5.2 DEFINITION ............................................................................................................................... 327 7.5.3 KAUSALE UND STABILE F U NKTIONEN .......................................................................................... 328 7.5.4 UEBERSICHT: EIGENSCHAFTEN DER LAPLACE-TRANSFORMATION ................................................ 329 7.5.5 LAPLACE-TRANSFORMIERTE VON ELEMENTARSIGNALEN ............................................................... 330 7.5.6 SYSTEMFUNKTIONEN IM BILDBEREICH ...................................................................................... 332 7.5.7 POL-NULLSTELLEN-PLAN (PN-PLAN) .......................................................................................... 333 7.5.8 VON DER FOURIER-TRANSFORMIERTEN ZUR LAPLACE-TRANSFORMIERTEN ............................... 337 7.5.9 RUECKTRANSFORMATION DER LAPLACE-TRANSFORMIERTEN ........................................................... 339 7.5.9.1 VERWENDUNG DER T ABELLEN..................................................................................... 339 1.5.92 PARTIALBRUCHZERLEGUNG ......................................................................................... 339 7.5.9.3 BEISPIEL FUER DIE ERMITTLUNG DER SYSTEMANTWORT UNTER VERWENDUNG DER KORRESPONDENZTABELLE .......................................................................................... 340 7.5.10 TABELLE: LAPLACE-TRANSFORMIERTE VON ZEITFUNKTIONEN.................................................... 341 7.5.11 TABELLE: INVERSE LAPLACE-TRANSFORMIERTE VON BILDFUNKTIONEN ......................................... 345 7.6 NICHTLINEARE SYSTEM E............................................................................................................................ 349 7.6.1 DEFINITION ............................................................................................................................... 349 7.6.2 CHARAKTERISIERUNG NICHTLINEARER SYSTEME ............... 350 7.6.2.1 KENNLINIENGLEICHUNG ............................................................................................ 350 1.6.2.2 KLIRRFAKTOR .............................................................................................................. 351 7.6.2.3 INTERMODULATIONSABSTAND ..................................................................................... 352 7.7 FORMELZEICHEN........................................................................................................................................ 354 7.8 WEITERFUEHRENDE L ITE RATU R...................................................................................................................... 356 8 ANALOGE SCHALTUNGSTECHNIK 357 8.1 BERECHNUNGSVERFAHREN.......................................................................................................................... 357 8.1.1 LINEARISIERUNG IM A RBEITSPUNKT .......................................................................................... 357 8.1.2 WECHSELSTROMERSATZSCHALTUNG ............................................................................................. 358 8.1.3 EIN-UND AUSGANGSIMPEDANZ ........................................................ 359 8.1.3.1 BESTIMMUNG DER EINGANGSIM PEDANZ................................................................... 359 8.1.3.2 BESTIMMUNG DER AUSGANGSIMPEDANZ ................................................................. 359 8.1.3.3 ZUSAMMENSCHALTUNG VON Z W EIPOLEN................................................................... 360 8.1.4 VIERPOLVERFAHREN . . : ............................................................................................................ 361 8.1.4.1 VIERPOLGLEICHUNGEN .............................................................................................. 361 8.1.4.2 A-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- UND GERMANIUMDIODEN........................................................................................................ 366 8.2.1 STROM-SPANNUNGSVERHALTEN VON SI- UND GE-DIODEN ......................................................... 366 8.2.2 TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER SCHLEUSENSPANNUNG ............................................................. 367 8.2.3 DIFFERENZIELLER WIDERSTAND (DYNAMISCHER WIDERSTAND) .................................................... 367 8.3 KLEINSIGNALVERSTAERKER MIT BIPOLARTRANSISTOREN.................................................................................... 367 8.3.1 TRANSISTORKENNGROESSEN ........................................................................................................... 368 8.3.1.1 SCHALTBILDER UND ZAEHLPFEILRICHTUNGEN FUER BIPOLARTRANSISTOREN ....................... 368 8.3.1.2 AUSGANGSKENNLINIEN............................................................................................ 368 8.3.1.3 STEUERKENNLINIE (UEBERTRAGUNGSKENNLINIE) ....................................................... 369 8.3.1.4 EINGANGSKENNLINIE .............................................................................................. 369 8.3.1.5 STATISCHE STROMVERSTAERKUNG B .............................. 370 8.3.1.6 DIFFERENZIELLE STROMVERSTAERKUNG SS ................................................................... 370 8.3.1.7 STEILHEIT S ............................................................................................................ 370 8.3.1.8 TEMPERATURDRIFT ................................................................................................... 371 8.3.1.9 DIFFERENZIELLER EINGANGSWIDERSTAND RBE .......................................................... 371 8.3.1.10 DIFFERENZIELLER AUSGANGSWIDERSTAND RCE ........................................................... 371 8.3.1.11 SPANNUNGSRUECKWIRKUNG AR .................................................................................. 372 8.3.1.12 TRANSITFREQUENZ / T ............................................................................................... 372 8.3.2 ERSATZSCHALTBILDER ................................................................................................................. 372 8.3.2.1 STATISCHES ERSATZSCHALTBILD ................................................................................. 372 8.3.2.2 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD............................................................................ 373 8.3.2.3 ERSATZSCHALTBILD NACH GIACOLETTO ................................................................ 373 8.3.3 DARLINGTONSCHALTUNG ............................................................................................................. 374 8.3.3.1 QUASIDARLINGTONSCHALTUNG................................................................................... 375 8.3.4 GRUNDSCHALTUNGEN MIT B IPOLARTRANSISTOREN......................................................................... 376 8.3.5 EM ITTERSCHALTUNG.................................................................................................................... 376 8.3.5.1 VIERPOLGLEICHUNGEN DER EM ITTERSCHALTUNG........................................................ 377 8.3.5.2 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD DER EMITTERSCHALTUNG ..................................... 378 8.3.5.3 EINGANGSWIDERSTAND DER EMITTERSCHALTUNG ..................................................... 379 83.5.4 AUSGANGSWIDERSTAND DER EMITTERSCHALTUNG ....................................................... 380 8.3.5.5 WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKUNG DER EMITTERSCHALTUNG....................................... 381 8.3.5.6 ARBEITSPUNKTEINSTELLUNG ...................................................................................... 382 8.3.5.7 ARBEITSPUNKTSTABILISIERUNG ................................................................................ 384 8.3.5.8 ARBEITSGERADE....................................................................................................... 386 8.3.5.9 EMITTERSCHALTUNG BEI HOHEN FREQUENZEN ........................................................... 387 8.3.6 KOLLEKTORSCHALTUNG (EMITTERFOLGER) .................................................................................... 387 8.3.6.1 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD DER K OLLEKTORSCHALTUNG ................................... 388 83.6.2 EINGANGSWIDERSTAND DER KOLLEKTORSCHALTUNG ................................................... 388 8.3.6.3 AUSGANGSWIDERSTAND DER KOLLEKTORSCHALTUNG .................................................... 389 83.6.4 WECHSELSTROMVERSTAERKUNG DER KOLLEKTORSCHALTUNG ........................................... 389 83.6.5 KOLLEKTORSCHALTUNG BEI HOHEN FREQUENZEN ....................................................... 389 8.3.7 BASISSCHALTUNG ............................................................................................... 390 83.7.1 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD DER BASISSCHALTUNG ........................................... 390 83.7.2 EINGANGSWIDERSTAND DER BASISSCHALTUNG ........................................................... 391 8.3.73 AUSGANGSWIDERSTAND DER B ASISSCHALTUNG.......................................................... 391 83.7.4 WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKUNG DER BASISSCHALTUNG ......................................... 391 83.7.5 BASISSCHALTUNG BEI HOHEN FREQUENZEN................................................................ 392 8.3.8 UEBERSICHT: BIPOLARTRANSISTOR-GRUNDSCHALTUNGEN ................................................................ 392 8.3.9 STROMQUELLEN MIT BIPOLARTRANSISTOREN........................................................................ 393 8.3.10 DIFFERENZVERSTAERKER MIT BIPOLARTRANSISTOREN ...................................................................... 394 8.3.10.1 DIFFERENZVERSTAERKUNG (GEGENTAKTVERSTAERKUNG) .................................................. 396 8.3.10.2 GLEICHTAKTVERSTAERKUNG ......................................................................................... 396 8.3.10.3 GLEICHTAKTUNTERDRUECKUNG .................................................................................... 397 8.3.10.4 EINGANGSWIDERSTAND DES DIFFERENZVERSTAERKERS.................................................. 397 8.3.10.5 AUSGANGSWIDERSTAND DES DIFFERENZVERSTAERKERS ................................................ 398 8.3.10.6 OFFSETSPANNUNG DES DIFFERENZVERSTAERKERS ......................................................... 398 8.3.10.7 OFFSETSTROM DES DIFFERENZVERSTAERKERS ............................................................... 398 8.3.10.8 OFFSETSPANNUNGSDRIFT .......................................................................................... 398 8.3.10.9 BEISPIELE FUER DIFFERENZVERSTAERKER ...................................................................... 399 8.3.11 UEBERSICHT: DIFFERENZVERSTAERKER MIT BIPOLARTRANSISTOREN.................................................... 400 8.3.12 STROMSPIEGELSCHALTUNG.......................................................................................................... 400 8.4 KLEINSIGNAL VERSTAERKER MIT FELDEFFEKTTRANSISTOREN............................................................................... 401 8.4.1 TRANSISTORKENNGROESSEN .......................................................................................................... 401 8.4.1.1 SCHALTBILDER UND ZAEHLPFEILRICHTUNGEN FUER FELDEFFEKTTRANSISTOREN ................. 401 8.4.1.2 UEBERTRAGUNGSKENNLINIEN UND AUSGANGSKENNLINIENFELD VON JFETS ............... 403 8.4.1.3 UEBERTRAGUNGSKENNLINIE UND AUSGANGSKENNLINIENFELD VON IG F E T S ............... 404 8.4.1.4 S TE ILH E IT................................................................................................................ 404 8.4.1.5 DIFFERENZIELLER AUSGANGSWIDERSTAND................................................................. 405 8.4.1.6 EINGANGSIM PEDANZ.............................................................................................. 405 8.4.2 ERSATZSCHALTBILDER ................................................................................................................. 405 8.4.2.1 ERSATZSCHALTBILD FUER NIEDRIGE FREQUENZEN ........................................................ 405 5.4.2.2 ERSATZSCHALTBILD FUER HOHE F REQUENZEN ............................................................... 406 8.4.2.3 GRENZFREQUENZ DER VORWAERTSSTEILHEIT.................................................................. 406 8.4.3 GRUNDSCHALTUNGEN MIT FELDEFFEKTTRANSISTOREN.................................................................... 407 8.4.4 SOURCESCHALTUNG ................................................................................................................... 407 8.4.4.1 VIERPOLGLEICHUNGEN DER SOURCESCHALTUNG ........................................................ 408 8.4.4.2 WECHSELSTROMERSATZSCHALTBILD DER SOURCESCHALTUNG......................................... 408 8.4.4.3 EINGANGSIMPEDANZ DER SOURCESCHALTUNG........................................................... 409 8.4A 4 AUSGANGSIMPEDANZ DER SOURCESCHALTUNG ........................................................ 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 DER D RAINSCHALTUNG ........................................... 412 5.4.4.9 EINGANGSWIDERSTAND DER D RAINSCHALTUNG........................................................... 412 8.4.4.10 AUSGANGSWIDERSTAND DER DRAINSCHALTUNG ......................................................... 413 8.4.4.11 SPANNUNGSVERSTAERKUNG DER DRAINSCHALTUNG ...................................................... 413 8.4.4.12 DRAINSCHALTUNG BEI HOHEN FREQUENZEN ............................................................. 413 8.4.5 GATESCHALTUNG ........................................................................................................................ 413 8.4.5.1 EINGANGSWIDERSTAND DER G ATESCHALTUNG ............................................................ 414 8.4.5.2 AUSGANGSWIDERSTAND DER GATESCHALTUNG .......................................................... 414 5.4.5.3 SPANNUNGSVERSTAERKUNG DER G ATESCHALTUNG......................................................... 414 8.4.6 UEBERSICHT: GRUNDSCHALTUNGEN MIT FELDEFFEKTTRANSISTOREN ............................................... 414 8.4.7 STROMQUELLE MIT FETS .......................................................................................................... 415 8.4.8 DIFFERENZVERSTAERKER MIT FELDEFFEKTTRANSISTOREN .................................................................. 415 8.4.8.1 DIFFERENZVERSTAERKUNG (GEGENTAKTVERSTAERKUNG)................................................. 416 5.4.8.2 GLEICHTAKTVERSTAERKUNG ........................................................................................ 416 8.4.8.3 GLEICHTAKTUNTERDRUECKUNG ................................................................................... 416 8.4.8.4 EINGANGSIM PEDANZ............................................................................................... 417 8.4.8.5 AUSGANGSWIDERSTAND .......................................................................................... 417 8.4.9 UEBERSICHT: DIFFERENZVERSTAERKER MIT FELDEFFEKTTRANSISTOREN................................................ 417 8.4.10 DER FET ALS STEUERBARER W IDERSTAND.................................................................................... 417 8.5 GEGENKOPPLUNG..................................................................................................................................... 418 8.5.1 GEGENKOPPLUNGSARTEN .......................................................................................................... 420 8.5.2 EINFLUSS DER GEGENKOPPLUNG AUF DIE EIN- UND AUSGANGSIMPEDANZ ................................ 422 8.5.3 EINFLUSS DER GEGENKOPPLUNG AUF DEN FREQUENZGANG ......................................................... 423 8.5.4 STABILITAET GEGENGEKOPPELTER SYSTEME ................................................................................. 424 8.6 OPERATIONSVERSTAERKER .................... ........................................................................................................ 425 8.6.1 KENNWERTE DES OPERATIONSVERSTAERKERS ............................................................................... 426 8.6.1.1 AUSGANGSAUSSTEUERBEREICH ................................................................................ 426 8.6.1.2 OFFSETSPANNUNG .................................................................................................. 426 8.6.1.3 OFFSETSPANNUNGSDRIFT ......................................................................................... 426 8.6.1.4 GLEICHTAKTAUSSTEUERBEREICH................................................................................ 426 8.6.1.5 DIFFERENZVERSTAERKUNG ......................................................................................... 427 8.6.1.6 GLEICHTAKTVERSTAERKUNG ....................................................................................... 427 8.6.1.7 GLEICHTAKTUNTERDRUECKUNG ................................................................................... 427 8.6.1.8 BETRIEBSSPANNUNGSDURCHGRIFF ............................................................................ 427 8.6.1.9 EINGANGSW IDERSTAND............................................................................................ 428 8.6.1.10 AUSGANGSWIDERSTAND........................................................................................... 428 8.6.1.11 EINGANGSRUHESTROM............................................................................................. 428 8.6.1.12 VERSTAERKUNGSBANDBREITEPRODUKT (TRANSITFREQUENZ) ......................................... 428 8.6.1.13 G RENZFREQUENZ...................................................................................................... 429 8.6.1.14 ANSTIEGSSTEILHEIT DER AUSGANGSSPANNUNG (SLEW RATE) .................................... 429 8.6.1.15 ERSATZSCHALTBILD DES OPERATIONSVERSTAERKERS ...................................................... 429 8.6.2 FREQUENZGANGKORREKTUR ........................................................................................................ 430 8.6.3 KOMPARATOREN ........................................................................................................................ 431 8.6.4 OPERATIONSVERSTAERKERSCHALTUNGEN......................................................................................... 431 8.6.4.1 IMPEDANZWANDLER................................................................................................ 432 8.6.4.2 NICHT INVERTIERENDER VERSTAERKER (ELEKTROMETERVERSTAERKER)................................ 432 8.6.4.3 INVERTIERENDER VERSTAERKER .................................................................................... 433 8.6.4.4 ADDIERER ............................................................................................................... 435 8.6.4.5 SUBTRAHIERER......................................................................................................... 435 5.6.4.6 INSTRUMENTENVERSTAERKER ........................................................................................ 436 8.6.4.7 SPANNUNGSGESTEUERTE STROMQUELLEN ................................................................. 437 8.6.4.8 IN TEGRATOR............................................................................................................... 437 8.6.4.9 DIFFERENZIERER (DIFFERENTIATOR) .......................................................................... 438 8.6.4.10 WECHSELSPANNUNGSVERSTAERKER MIT EINER BETRIEBSSPANNUNG .............................. 439 8.6.4.11 SPANNUNGSEINSTELLER MIT DEFINIERTER AENDERUNGSGESCHWINDIGKEIT .................. 439 8.6.4.12 SCHMITT-TRIGGER .................................................................................................... 439 8.6.4.13 DREIECK-RECHTECK-GENERATOR ............................................................................. 440 8.6.4.14 MULTIVIBRATOR ........................................................................................................ 441 8.6.4.15 SAEGEZAHN-GENERATOR............................................................................................. 441 8.6.4.16 PULSWEITENMODULATOR ........................................................................................... 442 8.7 AKTIVE F I L TE R .......................................................................................................................................... 443 8.7.1 T IEFPAESSE................................................................................................................................. 444 8.7.1.1 THEORIE DER T IEFP AESSE......................................................................................... 444 8.7.1.2 BERECHNUNG VON TIEFPAESSEN .............................................................................. 451 8.7.1.3 TIEFPASS-SCHALTUNGEN ......................................................................................... 452 8.7.2 H OCHPAESSE............................................................................................................................... 454 8.7.2.1 THEORIE DER H OCHPAESSE....................................................................................... 454 8.7.2.2 HOCHPASS-SCHALTUNGEN....................................................................................... 454 8.7.3 B ANDPAESSE............................................................................................................................... 455 8.7.3.1 BANDPAESSE 2. ORDNUNG ....................................................................................... 455 8.7.3.2 BANDPASS-SCHALTUNG 2. O RDNUNG ....................................................................... 456 8.7.3.3 BANDPAESSE 4. UND HOEHERER ORDNUNG ................................................................. 457 8.7.4 U NIVERSALFILTER........................................................................................................................ 457 8.7.5 FILTER MIT GESCHALTETEN 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 M EISSNER-OSZILLATOR.............................................................................................. 461 8.8.2.2 HARTLEY-OSZILLATOR (INDUKTIVER DREIPUNKT-OSZILLATOR)...................................... 462 8.8.23 COLPITTS-OSZILLATOR (KAPAZITIVER DREIPUNKTOSZILLATOR)....................................... 463 8.8.3 QUARZ-OSZILLATOREN............................................................................................................... 463 8.8.3.1 PIERCE-OSZILLATOR................................................................................................ 464 8.83.2 QUARZOSZILLATOR MIT TTL-GATTERN ...................................................................... 464 8.8.4 M ULTIVIBRATOREN...................................................................................................................... 465 8.9 ERWAERMUNG UND KUEHLUNG...................................................................................................................... 465 8.9.1 ZUVERLAESSIGKEIT UND L EBENSDAUER........................................................................................ 466 8.9.2 TEMPERATURBERECHNUNG ........................................................................................................ 467 8.9.2.1 W AERMEWIDERSTAND.............................................................................................. 467 8.9.2.2 W AERM EKAPAZITAET.................................................................................................... 469 8.9.23 DER TRANSIENTE WAERMEWIDERSTAND (PULSWAERMEWIDERSTAND) ............................. 470 8.10 LEISTUNGSVERSTAERKER............................................................................................................................... 471 8.10.1 EMITTERFOLGER ........................................................................................................................ 471 8.10.2 KOMPLEMENTAERER EMITTERFOLGER IM B-BETRIEB .................................................................... 474 8.10.3 KOMPLEMENTAERER EMITTERFOLGER IM C-BETRIEB .................................................................... 477 8.10.4 DIE BETRIEBSARTEN IM AUSGANGSKENNLINIENFELD .................................................................. 477 8.10.5 KOMPLEMENTAERER EMITTERFOLGER IM A B -B ETRIEB.................................................................. 478 8.10.5.1 VORSPANNUNGSERZEUGUNG FUER DEN AB-BETRIEB .................................................. 478 8.10.5.2 KOMPLEMENTAERER EMITTERFOLGER MIT DARLINGTONTRANSISTOREN ........................... 480 8.10.53 STROMBEGRENZUNG BEIM KOMPLEMENTAEREN E M ITTERFOLGER ................................. 481 8.10.6 ANSTEUERUNG VON LEISTUNGSVERSTAERKERN............................................................................... 481 8.10.6.1 ANSTEUERUNG UEBER DIFFERENZVERSTAERKER ............................................................. 481 8.10.6.2 ANSTEUERUNG UEBER OPERATIONSVERSTAERKER ........................................................... 482 8.10.7 TAKTVERSTAERKER........................................................................................................................ 483 8.11 FORMELZEICHEN........................................................................................................................................ 484 8.12 WEITERFUEHRENDE L ITE RATU R...................................................................................................................... 485 9 DIGITALTECHNIK 487 9.1 SCHALTALGEBRA (BOOLESCHE A LGEBRA)................................................................................................... 487 9.1.1 LOGISCHE VARIABLEN UND LOGISCHE GRUNDFUNKTIONEN ......................................................... 487 9.1.1.1 NEGATION ............................................................................................................... 487 9.1.1.2 UND-FUNKTION (KONJUNKTION)............................................................................ 488 9.1.13 ODER-FUNKTION (DISJUNKTION) .......................................................................... 488 9.1.2 LOGISCHE FUNKTIONEN UND IHRE S Y M B O LE .............................................................................. 488 9.1.2.1 INVERTER (N O T )..................................................................................................... 489 9.1.2.2 UND-VERKNUEPFUNG (A ND ) ................................................................................. 489 9.1.23 ODER-VERKNUEPFUNG (O R ) .................................................................................... 489 9.1.2.4 NAND-VERKNUEPFUNG............................................................................................ 490 9.1.2.5 N O R -VERK NUEPFUNG.............................................................................................. 490 9.1.2.6 E X OR -VERKNUEPFUNG (ANTIVALENZ, EXKLUSIVES O D ER ) ...................................... 491 9.1.3 TERMUMFORMUNGEN ............................................................................................................... 492 9.13.1 KOMMUTATIV-GESETZE ........................................................................................... 492 9.13.2 ASSOZIATIV-GESETZE............................................................................................... 492 9.1.3.3 DISTRIBUTIV-GESETZE .............................................................................................. 492 9.1.3.4 INVERSIONS-GESETZE (DE MORGAN*SCHE R E G ELN ) ................................................... 492 9.1.4 UEBERSICHT: TERM UM FORM UNGEN.............................................................................................. 493 9.1.5 ANALYSE VON LOGISCHEN SCHALTUNGEN..................................................................................... 494 9.1.6 NORM ALFORM EN........................................................................................................................ 494 9.1.6.1 DISJUNKTIVE NORMALFORM ..................................................................................... 495 9.1.6.2 KONJUNKTIVE N ORM ALFORM ..................................................................................... 496 9.1.7 SYSTEMATISCHE REDUKTION EINER LOGISCHEN FUNKTION .......................................................... 496 9.1.7.1 KAMAUGH-DIAGRAMM ............................................................................................ 497 9.1.7.2 DAS VERFAHREN NACH QUINE UND M CC LUSKEY........................................................ 500 9.1.8 SYNTHESE VON SCHALTNETZEN.................................................................................................... 502 9.1.8.1 TYPISIERUNG AUF NAND-GLIEDER............................................................................ 503 9.1.8.2 TYPISIERUNG AUF NO R-GLIEDER.............................................................................. 503 9.2 ELEKTRONISCHE REALISIERUNG VON SCHALTFUNKTIONEN............................................................................. 504 9.2.1 ELEKTRISCHE K ENNDATEN............................................................................................................ 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 INTEG RATIO N .............................................................................................................. 507 9.2.2 UEBERSICHT: BEZEICHNUNGEN IN DATENBLAETTERN ...................................................................... 508 9.2.3 TTL-FAMILIE .......................................................................................................................... 509 9.2.3.1 TTL-BAUREIHEN ..................................................................................................... 510 9.2.3.2 GRUNDSCHALTUNG VON T TL-G ATTERN........................................................................ 511 9.2.4 CMOS-FAMILIE ...................................................................................................................... 512 9.2.5 VERGLEICH TTL VS. CMOS .................................................................................................... 513 9.2.6 SPEZIELLE SCHALTUNGSVARIANTEN ............................................................................................. 514 9.2.6.1 AUSGAENGE MIT OFFENEM KOLLEKTOR ........................................................................ 514 9.2.6.2 PHANTOM U ND /O DER VERKNUEPFUNG .................................................................. 515 9.2.6.3 TRISTATE-AUSGAENGE ............................................................................................... 516 9.2.6.4 SCHMITT-TRIGGER-EINGAENGE .................................................................................. 517 9.3 SCHALTNETZE, SCHALTW ERKE...................................................................................................................... 518 9.3.1 ABHAENGIGKEITSNOTATION........................................................................................................... 518 9.3.2 SCHALTSYMBOLE FUER SCHALTNETZE UND SCHALTW ERKE................................................................ 520 9.4 BEISPIELE FUER SCHALTNETZE...................................................................................................................... 521 9.4.1 1-AUS-N-DECODER .................................................................................................................... 521 9.4.2 MULTIPLEXER UND DEMULTIPLEXER ............... 522 9.5 F LIP FLO P S................................................................................................................................................. 523 9.5.1 ANWENDUNGEN VON FLIPFLOPS ............................................................................................... 523 9.5.2 R S-F LIPFLOP............................................................................................................................. 524 9.5.3 D -F LIPFLOP............................................................................................................................... 525 9.5.4 MASTER-SLAVE-FLIPFLOP ........................................................................................................... 526 9.5.5 JK-FLIPFLOP ............................................................................................................................. 527 9.5.6 STEUERUNG (TRIGGERUNG) VON FLIPFLOPS ............................................................................... 527 9.5.7 BEZEICHNUNGEN AN FLIPFLOP-SCHALTSYMBOLEN ...................................................................... 528 9.5.8 UEBERSICHT: F LIPFLOPS............................................................................................................... 529 9.5.9 UEBERSICHT: FLANKENGETRIGGERTE FLIPFLOPS ............................................................................. 529 9.5.10 SYNTHESE VON FLANKENGESTEUERTEN F LIP FLO P S ........................................................................ 531 9.5.11 UEBERSICHT: FLIPFLOP SCHALTKREISE .......................................................................................... 533 9.6 S P E IC H E R................................................................................................................................................. 534 9.6.1 PRINZIPIELLER AUFBAU ................................................................... 534 9.6.2 SPEICHERZUGRIFF ..................................................................................... 535 9.6.3 STATISCHE UND DYNAMISCHE R A M S................................................................................. 536 9.6.4 FESTWERTSPEICHER ................................................................................................................... 538 9.6.5 PROGRAMMIERBARE FUNKTIONSSPEICHER .................................................................................. 539 9.6.5.1 P RIN Z IP .................................................................................................................. 539 9.6.5.2 PLD TYPEN .......................................................................................................... 540 9.6.5.3 AUSGANGSSCHALTUNGEN ................................................ 541 9.7 REGISTER UND SCHIEBEREGISTER............................................................................................................... 543 9.8 Z AE H LE R..................................................................................................................................................... 544 9.8.1 A SYNCHRON-ZAEHLER................................................................................................................. 544 9.8.1.1 D U ALZAEH LER........................................................................................................... 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- UND CMOS Z AE H LE R.................................................................................... 553 9.8.3.1 TTL-ZAEHLER ......................................................................................................... 554 9.8.3.2 CMOS-ZAEHLER ..................................................................................................... 555 9.9 ENTWURF UND SYNTHESE VON SCHALTW ERKEN........................................................................................... 555 9.10 WEITERFUEHRENDE L ITE RATU R...................................................................................................................... 562 10 STROMVERSORGUNGEN 565 10.1 NETZTRANSFORMATOREN ................................................................................. 565 10.2 GLEICHRICHTUNG UND SIEBUNG................................................................................................................. 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 MIT ZENERDIODE ........................................................................... 574 10.4.2 STABILISIERUNG MIT LAENGSTRANSISTOR ...................................................................................... 574 10.4.3 SPANNUNGSREGELUNG............................................................................................................... 575 10.5 SCHALTNETZTEILE........................................................................................................................................ 576 10.5.1 SEKUNDAERGETAKTETE SCHALTNETZTEILE (DROSSELWANDLER)......................................................... 577 10.5.1.1 A BW AERTSW ANDLER.................................................................................................... 577 10.5.1.2 AUFWAERTSWANDLER ................................................................................................. 580 10.5.1.3 INVERTIERENDER W ANDLER........................................................................................ 582 10.5.1.4 SEPIC ................................................................................................................... 583 10.5.2 PRIMAERGETAKTETE SCHALTNETZTEILE ........................................................................................... 585 10.5.2.1 SPERRWANDLER ........................................................................................................ 585 10.5.2.2 EINTAKTDURCHFLUSSWANDLER.................................................................................... 589 10.5.2.3 GEGENTAKTWANDLER ............................................................................................... 591 10.5.2.4 RESONANZWANDLER................................................................................................. 593 10.5.3 UEBERSICHT: SCHALTNETZTEILE .................................................................................................... 598 10.5.4 REGELUNG VON SCHALTNETZTEILEN............................................................................................. 599 10.5.4.1 VOLTAGE-MODE-REGELUNG...................................................................................... 600 10.5.4.2 CURRENT-MODE-REGELUNG...................................................................................... 600 10.5.4.3 VERGLEICH: VOLTAGE-MODE VS. CURRENT-MODE-REGELUNG .................................... 601 10.5.4.4 DIMENSIONIERUNG DES PI-REGLERS ...................................................................... 601 10.5.5 W ICKELGUETER............................................................................................................................. 602 10.5.5.1 BERECHNUNG VON SPEICHERDROSSELN .................................................................... 602 10.5.5.2 BERECHNUNG VON HOCHFREQUENZTRANSFORMATOREN ............................................. 604 10.5.6 LEISTUNGFAKTOR-VORREGELUNG.................................................................................................. 607 10.5.6.1 STROEME, SPANNUNGEN UND LEISTUNG IM LEISTUNGSFAKTOR-VORREGLER ................ 608 10.5.6.2 DIE REGELUNG DES LEISTUNGSFAKTOR-VORREGLERS .................................................. 609 10.5.7 FUNKENTSTOERUNG VON SCHALTNETZTEILEN .................................................................................. 610 10.5.7.1 FUNKSTOERSTRAHLUNG ............................................................................................... 611 10.5.7.2 LEITUNGSGEBUNDENE STOERUNGEN ........................................................................... 611 10.5.7.3 VERMINDERUNG DER ASYMMETRISCHEN FUNKSTOERSPANNUNGEN .............................. 612 10.5.7.4 VERMINDERUNG DER SYMMETRISCHEN FUNKSTOERSPANNUNGEN ................................ 613 10.5.7.5 VOLLSTAENDIGES FUNKENTSTOERFILTER........................................................................... 614 10.6 FORMELZEICHEN........................................................................................................................................ 614 10.7 WEITERFUEHRENDE L ITE RATU R...................................................................................................................... 615 A M ATHEM ATISCHE G RUNDLAGEN 617 A.L TRIGONOMETRISCHE FUNKTIONEN ............................................................................................................. 617 A .L.L EIGENSCHAFTEN ................................. 617 A.1.2 SUMMEN UND DIFFERENZEN VON W INKELFUNKTIONEN............................................................... 618 A .L.3 SUMMEN UND DIFFERENZEN IM A RGUM ENT............................................................................. 619 A.1.4 VIELFACHE DES A RGUM ENTS....................................................................................................... 619 A. 1.5 GEWICHTETE SUMME VON W INKELFUNKTIONEN.................................................................... 620 A. 1.6 PRODUKTE VON W INKELFUNKTIONEN...................................................................................... 620 A .L.7 DREIFACHPRODUKTE ................................................................................................................... 620 A .L.8 POTENZEN VON WINKELFUNKTIONEN .......................................................................................... 621 A.1.9 WINKELFUNKTIONEN MIT KOMPLEXEM A RGUM ENT ..................................................................... 621 A.2 INVERSE WINKELFUNKTIONEN (ARKUSFUNKTIONEN)..................................................................................... 621 A.3 HYPERBELFUNKTIONEN................................................................................................................................ 622 A.4 DIFFERENZIALRECHNUNG............................................................................................................................. 622 A.4.1 DIFFERENZIATIONSREGELN............................................................................................................ 622 A.4.2 ABLEITUNGEN EINFACHER F U NKTIONEN........................................................................................ 623 A.5 INTEGRALRECHNUNG.................................................................................................................................... 623 A.5.1 INTEGRATIONSREGELN .................................................................................................. 623 A.5.2 INTEGRALE MIT W INKELFUNKTIONEN............................................................................................ 625 A.5.3 INTEGRALE MIT EXPONENTIALFUNKTIONEN ................................................................................... 627 A.5.4 INTEGRALE MIT INVERSEN WINKELFUNKTIONEN ........................................................................... 628 A. 5.5 BESTIMMTE INTEGRALE ........................................................................................................ 628 A. 6 DAS INTEGRAL DER STANDARD-NORMALVERTEILUNG............................................................................. 631 B TABELLEN 635 B . L DAS SL-SYSTEM ............................................................................................................................... 635 B . L.L DEZIMAL VORSAETZE ............................................................................................................... 636 B .L.2 SI-EINHEITEN DER ELEKTROTECHNIK............................................................................................ 637 B.2 NATURKONSTANTEN....................................................................................................................................... 638 B.3 FORMELZEICHEN DES GRIECHISCHEN ALPHABETS......................................................................................... 638 B.4 EINHEITEN UND DEFINITIONEN TECHNISCH-PHYSIKALISCHER G ROE SS E N ......................................................... 639 B.5 ENGLISCH/AMERIKANISCHE EINHEITEN...................................................................................................... 640 B.6 SONSTIGE E INHEITEN................................................................................................................................. 642 B.7 LADE- UND ENTLADEKURVEN...................................................................................................................... 645 B.8 IEC-NORMREIHE . ..................................................................................................................................... 646 B.9 FARBCODE ZUR KENNZEICHNUNG VON WIDERSTAENDEN............................................................................... 647 B.10 PARALLELSCHALTUNG VON W IDERSTAENDEN.................................................................................................... 648 B.L 1 FARBCODE ZUR KENNZEICHNUNG VON KONDENSATOREN.................................... 649 B.12 KENNZEICHNUNG VON KONDENSATOREN MIT ZIFFERN UND BUCHSTABEN ..................................................... 650 B.12.1 CODIERUNG DER KAPAZITAETSTOLERANZ BEI K ONDENSATOREN ...................................................... 650 B.12.2 CODIERUNG DER SPANNUNGSFESTIGKEIT .................................................................................... 651 B .L3 FARBCODIERUNG BEI TANTAL-ELEKTROLYT-KONDENSATOREN ........................................................................ 652 B.14 ANWENDUNGSKLASSEN VON KERAMIK-KONDENSATOREN.................. 653 B.14.1 CODIERUNG DES TEMPERATURKOEFFIZIENTEN VON KERAMIKKONDENSATOREN KLASSE 1 ............. 653 B.14.2 CODIERUNG VON TEMPERATURBEREICH UND KAPAZITAETSAENDERUNG VON KERAMIKKONDENSATOREN KLASSE 2 ........................................................................................ 654 B .L5 ANGABEN ZUM DIELEKTRIKUM VON FOLIENKONDENSATOREN MIT BUCHSTABENKODE................................ 655 B.16 FARBCODE ZUR KENNZEICHNUNG VON DROSSELSPULEN ............................................................................. 655 B.17 BAUGROESSEN UND KENNZEICHNUNG VON SMD BAUELEM ENTEN ............................................................... 656 B. 18 KENNZEICHNUNG VON SMD WIDERSTAENDEN ........................................................................................... 657 B .L8.1 KENNZEICHNUNG VON SMD WIDERSTAENDEN MIT ZWEI Z EICH EN ...................................... 657 B .L8.2 KENNZEICHNUNG VON SMD WIDERSTAENDEN MIT DREI ODER VIER Z IFFE RN ............................... 657 B. 18.3 KENNZEICHNUNG VON SMD WIDERSTAENDEN MIT DREI ZEICHEN (BUCHSTABEN UND ZIFFERN) . 658 B .L8.4 ZULAESSIGE VERLUSTLEISTUNG VON CHIP WIDERSTAENDEN IN SM D -B AUFORM .............................. 659 B.19 KENNZEICHNUNG VON SMD KERAMIK-KONDENSATOREN ........................................................................ 660 B.20 MARKIERUNG UND GEHAEUSEKENNUNG VON SMD ALUMINIUM-ELEKTROLYTKONDENSATOREN .................... 661 B.21 GEHAEUSEBEZEICHNUNGEN VON SMD TANTAL-EIEKTROLYT-KONDENSATOREN ............................................. 662 B.22 KENNZEICHNUNG VON SMD INDUKTIVITAETEN........................................................................................... 663 B.23 GAENGIGE GEHAEUSEFORMEN VON SMD TRANSISTOREN ............................................... 663 B.24 KENNZEICHNUNG VON SMD TRANSISTOREN UND D IO D E N ......................................................................... 664 B.25 STROMBELASTBARKEIT VON L EITERBAHNEN................................................................................................. 665 B.26 AMERIKANISCHE DRAHTSTAERKEN ............................................................................................................... 666 B.27 TROCKENBATTERIEN................................................................................................................................... 667 B.28 BEZEICHNUNG DER RADIOFREQUENZBEREICHE........................................................................................... 668 B.29 P E G E L........................................................................................................................................................ 669 B.29.1 ABSOLUTE PEGEL ...................................................................................................................... 669 B.29.2 RELATIVE P E G E L ........................................................................................................................ 671 B.30 KONTAKTBELEGUNG AUSGEWAEHLTER STECKVERBINDER.................................................................................. 672 B.30.1 VGA (9-POLIG)........................................................................................................................ 672 B.30.2 VGA (15-POLIG)...................................................................................................................... 672 B.30.3 9-ZU-15-STIFT-VGA-KABEL .................................................................................................... 673 B.30.4 S C A R T ................................................................................................................................... 673 B.30.5 SCART-VERBINDUNGSKABEL.................................................................................................... 674 B.30.6 S-V IDEO................................................................................................................................... 674 B.30.7 HDMI-STECKVERBINDER.......................................................................................................... 675 B.30.8 SERIELLE SCHNITTSTELLE (9-POLIG) ............................................................................................. 677 B.30.9 SERIELLE SCHNITTSTELLE (25-POLIG) ........................................................................................... 677 B.30.10 VERBINDUNGSSCHEMA SERIELLE S CHNITTSTELLE........................................................................... 678 B.30.11 CISCO CONSOLE PORT ............................................................................................................... 679 B.30.12 CISCO CONSOLE KABEL 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TELEFONTECHNIK........................................................................................................................................ 683 B.31.1 MEHRFREQUENZWAHL ........................................................................ 683 B.31.2 TAE-DOSEN A NSCHLUSSSCHEM A............................................................................................. 683 B.31.3 ISDN-DOSEN ANSCHLUSSSCHEMA ........................................................................................... 684 B.32 ASCLI-CODIERUNG ................................................................................................................................. 685 B.33 CHEMISCHE E LEM ENTE............................................................................................................................. 686 B. 34 WERKSTOFFE.......................................................................................................................................... 689 C ELEMENTE DER INSTALLATIONSTECHNIK 691 C . L SCHM ELZSICHERUNGEN........................................................................................................................ 691 C.2 BEZEICHNUNG VON L EITERN...................................................................................................................... 691 C.3 SCHUTZKLASSEN........................................................................................................................................ 692 C.4 FARBKURZZEICHEN NACH DIN IEC 7 5 7 .................................................................................................... 692 C.5 ADERNFARBEN IN MEHRADRIGEN L EITU N G EN ............................................................................................. 693 C.6 TYPEN-KENNZEICHNUNG BEI ISOLIERTEN LEITU N G EN ................................................................................. 694 C .L LEITUNGSAUSFUEHRUNGEN........................................................................................................................... 695 C.8 SCHUTZARTEN............................................................................................................................................. 697 C.9 INSTALLATIONEN IN FEUCHTRAEUMEN ........................................................................................................... 698 C.10 SPANNUNGSABFALL .................................................................................................................................... 698 C.L 1 WECHSELSCHALTUNG, KREUZSCHALTUNG...................................................................................................... 698 C. 12 UEBERSICHT: BILDZEICHEN DER INSTALLATIONSTECHNIK........................................................................... 699 C.13 SCHUTZMASSNAHMEN................................................................................................................................. 700 D SCHALTZEICHEN 701 SACH WORTVERZEICHNIS DEUTSCH 707 SACHWORTVERZEICHNIS ENGLISCH 729
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