Elektronische Schaltungstechnik: Grundlagen der Analogelektronik mit Aufgaben und Lösungen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hanser
[2023]
|
| Ausgabe: | 4., aktualisierte Auflage |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 379 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm |
| ISBN: | 9783446476509 3446476504 |
Internformat
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|---|---|
| adam_text | INHALT
PHYSIKALISCHE
GRUNDLAGEN
DER
HALBLEITERELEKTRONIK
................
13
1.1
LEITFAEHIGKEIT
VON
HALBLEITERN
..........................................................................
13
1.1.1
EIGENLEITUNG
...........................................................................................
13
1.1.2
HALBLEITER
MIT
STOERSTELLEN
......................................................................
15
1.2
LADUNGSTRAEGERGENERATION
IN
HALBLEITERN
.......................................................
19
1.3
LADUNGSTRAEGERTRANSPORT
IN
HALBLEITERN
..........................................................
20
1.4
AUFGABEN
...........................................................................................................
21
BERECHNUNGSMETHODEN
ELEKTRONISCHER
SCHALTUNGEN
..............
22
2.1
ANALYSEMETHODEN
UND
-WERKZEUGE
ZUR
SCHALTUNGSBERECHNUNG
...................
23
2.1.1
ERSATZSCHALTBILDER
...................................................................................
25
2.1.2
GROSS-UND
KLEINSIGNALANALYSE
..............................................................
26
2.1.3
KLEINSIGNALERSATZSCHALTUNG
....................................................................
27
2.2
VIERPOLDARSTELLUNG
.............................................................................................
28
2.3
ZUSAMMENSCHALTUNG
VON
VIERPOLEN
...............................................................
32
2.4
VIERPOLE
MIT
AEUSSERER
BESCHALTUNG
..................................................................
33
2.5
DARSTELLUNG
DES
UEBERTRAGUNGSVERHALTENS
........................................................
34
2.6
SIGNALFLUSSDARSTELLUNG
.......................................................................................
36
2.7
COMPUTERGESTUETZTE
NETZWERKANALYSE
.............................................................
37
2.8
AUFGABEN
............................................................................................................
39
HALBLEITERDIODEN
........................................................................
41
3.1
PN-UEBERGANG
....................................................................................................
41
3.1.1
WIRKPRINZIP
..........................................................................................
41
3.1.2
STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE
..............................................................
45
3.1.3
LADUNGSSPEICHERUNG
............................................................................
46
3.2
KLEINSIGNALVERHALTEN
........................................................................................
47
3.3
SCHALTVERHALTEN
.................................................................................................
50
3.4
TEMPERATURVERHALTEN
......................................................................................
52
3.5
SPEZIELLE
DIODEN
UND
IHRE
ANWENDUNGEN
.....................................................
53
3.5.1
GLEICHRICHTERDIODE
................................................................................
53
3.5.2
Z-DIODE
.................................................................................................
56
3.5.3
KAPAZITAETSDIODE
...................................................................................
58
3.5.4
TUNNELDIODE
..........................................................................................
60
3.5.5
SCHOTTKY-DIODE
.....................................................................................
60
3.6
MIKROWELLENDIODEN
..........................................................................................
61
3.6.1
IMPATT-DIODE.......................................................................................
61
3.6.2
GUNN-DIODE
..........................................................................................
62
3.7
AUFGABEN
...........................................................................................................
63
8
INHALT
Q
BIPOLARTRANSISTOREN
......................................................................
65
4.1
WIRKPRINZIP
........................................................................................................
65
4.2
STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE
............................................................................
67
4.3
NUTZBARER
BETRIEBSBEREICH
...............................................................................
72
4.4
BIPOLARTRANSISTOR
ALS
VERSTAERKER
........................................................................
74
4.4.1
KLEINSIGNALMODELL
DES
BIPOLARTRANSISTORS
............................................
75
4.4.2
FREQUENZABHAENGIGKEIT
DES
UEBERTRAGUNGSVERHALTENS
DES
BIPOLAR
TRANSISTORS
...............................................................................................
78
4.5
TEMPERATURVERHALTEN
VON
BIPOLARTRANSISTOREN
...............................................
83
4.6
ARBEITSPUNKTABHAENGIGKEIT
DER
STROMVERSTAERKUNG
.........................................
85
4.7
BIPOLARTRANSISTOR
ALS
ELEKTRONISCHER
SCHALTER
.................................................
86
4.7.1
SCHALTUNG
EINES
TRANSISTORSCHALTERS
.....................................................
86
4.7.2
STATIONAERES
SCHALTERMODELL
DES
BIPOLARTRANSISTORS
............................
87
4.7.3
DYNAMISCHES
VERHALTEN
EINES
TRANSISTORSCHALTERS
..............................
88
4.8
AUFGABEN
.............................................................................................................
91
B
THYRISTOREN
..................................................................................
95
5.1
AUFBAU
UND
WIRKUNGSWEISE
.............................................................................
95
5.2
THYRISTORVARIANTEN
.............................................................................................
97
5.3
ANWENDUNGEN
VON
THYRISTOREN
.......................................................................
98
5.4
AUFGABEN
............................................................................................................
101
(
FELDEFFEKTTRANSISTOREN
..................................................................
102
6.1
MOSFET
.............................................................................................................
103
6.1.1
WIRKPRINZIPIEN
VERSCHIEDENER
MOSFET-TYPEN
..................................
103
6.1.2
STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE EINES
MOSFET
.....................................
104
6.1.3
ABLEITUNG
DER
STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE
EINES
MOSFET
..............
108
6.1.4
MOSFET
ALS
VERSTAERKER
..........................................................................
110
6.1.4.1
KLEINSIGNALMODELL
DES
MOSFET
............................................
HO
6.1.4.2
FREQUENZABHAENGIGKEIT
DES
UEBERTRAGUNGSVERHALTENS
...........
113
6.1.4.3
EFFEKTE
BEI
INTEGRIERTEM
MOSFET
..........................................
114
6.1.5
MOSFET
ALS
ELEKTRONISCHER
SCHALTER
...................................................
115
6.1.6
THERMISCHES
VERHALTEN
DES
MOSFET
...................................................
117
6.2
SPERRSCHICHT-FET
...............................................................................................
118
6.2.1
STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE
EINES
SFET
............................................
119
6.2.2
KLEINSIGNALVERHALTEN
EINES
SFET
..........................................................
119
6.3
SFET
ALS
VERSTAERKER
...........................................................................................
120
6.4
AUFGABEN
............................................................................................................
122
Q
RAUSCHEN
ELEKTRONISCHER
BAUELEMENTE
......................................
125
7.1
WIDERSTANDSRAUSCHEN
.......................................................................................
125
7.2
DIODENRAUSCHEN
................................................................................................
127
7.3
TRANSISTORRAUSCHEN
...........................................................................................
128
7.4
RAUSCHSPANNUNG
...............................................................................................
129
7.5
RAUSCHFAKTOR
......................................................................................................
130
7.6
AUFGABE
..............................................................................................................
132
INHALT
9
[
OPERATIONSVERSTAERKER
..................................................................
133
8.1
DER
IDEALE
OPERATIONSVERSTAERKER
.....................................................................
133
8.2
AUFBAU
EINES
OPERATIONSVERSTAERKERS
..............................................................
134
8.3
STATISCHE
KENNGROESSEN
REALER
OPERATIONSVERSTAERKER
.......................................
135
8.4
DYNAMISCHE
KENNGROESSEN
REALER
OPERATIONSVERSTAERKER
................................
139
8.5
VERSTAERKERSCHALTUNGEN
MIT
OPERATIONSVERSTAERKER
.........................................
140
8.5.1
GRUNDSCHALTUNGEN
EINES
SPANNUNGSVERSTAERKERS
................................
141
8.5.2
KOMPENSATION
VON
OFFSETSPANNUNG
UND
OFFSETSTROM
DES
OPERATI
ONSVERSTAERKERS
........................................................................................
142
8.6
DYNAMISCHES
VERHALTEN
VON
OPERATIONSVERSTAERKERSCHALTUNGEN
..................
143
8.7
RAUSCHEN
IN
OPERATIONSVERSTAERKERN
................................................................
145
8.8
MODERNE
OPERATIONSVERSTAERKERTYPEN
............................................................
146
8.9
AUFGABEN
...........................................................................................................
148
EL
OPTOELEKTRONISCHE
BAUELEMENTE
UND
HALBLEITERSENSOREN
....
150
9.1
FOTOSENSOREN
.....................................................................................................
150
9.2
LEUCHTDIODEN
....................................................................................................
153
9.3
OPTOKOPPLER
.......................................................................................................
156
9.4
SPEZIELLE
HALBLEITERSENSOREN
...........................................................................
156
9.4.1
TEMPERATURSENSOREN
.............................................................................
156
9.4.2
MAGNETFELDSENSOREN
.............................................................................
158
9.4.3
PIEZOWANDLER
..........................................................................................
159
9.5
AUFGABEN
............................................................................................................
160
10
LINEARE
VERSTAERKERGRUNDSCHALTUNGEN
162
10.1
ALLGEMEINES
KLEINSIGNALMODELL
EINES
SPANNUNGSVERSTAERKERS
.......................
162
10.2
EINSTUFIGE
VERSTAERKER
MIT
BIPOLARTRANSISTOREN
.................................................
164
10.2.1
EMITTERSCHALTUNG
.................................................................................
165
10.2.2
BASISSCHALTUNG
.......................................................................................
173
10.2.3
KOLLEKTORSCHALTUNG
(EMITTERFOLGER)
.....................................................
175
10.2.4
VERGLEICH
DER
EINSTUFIGEN
TRANSISTORVERSTAERKERSCHALTUNGEN
.............
177
10.3
EINSTUFIGE
VERSTAERKER
MIT
FELDEFFEKT-TRANSISTOREN
..........................................
178
10.4
GRUNDSCHALTUNGEN
MIT
MEHREREN
TRANSISTOREN
..............................................
179
10.4.1
KASKODESCHALTUNG
................................................................................
179
10.4.2
DIFFERENZVERSTAERKER
..............................................................................
181
10.4.3
STROMSPIEGEL
........................................................................................
185
10.4.4
DIFFERENZVERSTAERKER
MIT
STROMSPIEGELLAST
...........................................
188
10.4.5
TRANSISTOR-STROMQUELLEN
.....................................................................
189
10.4.6
DARLINGTON-SCHALTUNG
..........................................................................
192
10.4.7
LEISTUNGSENDSTUFEN
..............................................................................
193
10.5
FREQUENZVERHALTEN
VON
VERSTAERKERSTUFEN
........................................................
199
10.6
KOPPLUNG
VON
VERSTAERKERSTUFEN
........................................................................
200
10.7
AUFGABEN
.............................................................................................................
201
10
INHALT
11
GEGENKOPPLUNG
206
11.1
ALLGEMEINES
MODELL
DER
GEGENKOPPLUNG
........................................................
206
11.2
SCHALTUNGSARTEN
DER
GEGENKOPPLUNG
..............................................................
208
11.3
EFFEKTE
DER
GEGENKOPPLUNG
..............................................................................
209
11.3.1
EINSTELLUNG
EINES
DEFINIERTEN
UEBERTRAGUNGSFAKTORS
............................
209
11.3.2
LINEARISIERUNG
DES
UEBERTRAGUNGSFAKTORS
..............................................
209
11.3.3
PARAMETEREMPFINDLICHKEIT
.....................................................................
211
11.3.4
EINFLUSS
DER
GEGENKOPPLUNG
AUF
EIN
UND
AUSGANGSIMPEDANZ
.........
212
11.3.5
UEBERTRAGUNGSBANDBREITE
......................................................................
214
11.3.6
MILLER-EFFEKT
............................................................................................
215
11.3.7
BOOTSTRAP-EFFEKT
.....................................................................................
216
11.3.8
GEZIELTE
BEEINFLUSSUNG
DES
FREQUENZGANGES
EINES
VERSTAERKERS
.........
216
11.4
ANWENDUNGEN
DER
GEGENKOPPLUNGSVARIANTEN
................................................
217
11.4.1
OPERATIONSVERSTAERKERSCHALTUNGEN
MIT
GEGENKOPPLUNG
.....................
217
11.4.2
TRANSISTORSCHALTUNGEN
MIT
GEGENKOPPLUNG
.........................................
219
11.5
STABILITAET
RUECKGEKOPPELTER
VERSTAERKER
..............................................................
222
11.6
FREQUENZGANGKORREKTUR
VON
VERSTAERKERN
........................................................
225
11.7
AUFGABEN
.............................................................................................................
227
12
SCHALTUNGEN
MIT
OPERATIONSVERSTAERKERN
229
12.1
LINEARE
VERSTAERKER
.............................................................................................
229
12.1.1
NICHT
INVERTIERENDER
VERSTAERKER
............................................................
229
12.1.2
INVERTIERENDER
VERSTAERKER
......................................................................
230
12.2
RECHENSCHALTUNGEN
...........................................................................................
231
12.2.1
ADDIERER
..................................................................................................
231
12.2.2
SUBTRAHIERER
...........................................................................................
232
12.2.3
DIFFERENZIERER
..........................................................................................
235
12.2.4
INTEGRATOR
...............................................................................................
238
12.2.5
MULTIPLIZIERER
..........................................................................................
241
12.2.6
DIVIDIERER
...............................................................................................
242
12.3
NICHTLINEARE
SCHALTUNGEN
.................................................................................
242
12.4
KOMPARATOREN
UND
SCHMITT-TRIGGER
.................................................................
243
12.5
STROMQUELLEN
......................................................................................................
245
12.6
SCHALTUNGSTECHNIK
MIT
MODERNEN
OPERATIONSVERSTAERKERN
............................
246
12.6.1
VC-OPV
UND
SEINE
ANWENDUNG
............................................................
246
12.6.2
CV-OPV
ALS
HOCHFREQUENZ-BAUBLOCK
...................................................
248
12.6.3
CC-OPV
UND
SEINE
ANWENDUNG
ALS
IDEALER
TRANSISTOR
.......................
250
12.7
ELEKTRONISCHE
REGLER
..........................................................................................
251
12.7.1
P-REGLER
..................................................................................................
252
12.7.2
PI-REGLER
.................................................................................................
252
12.7.3
PID-REGLER
.............................................................................................
253
12.8
AUFGABEN
.............................................................................................................
256
INHALT
11
13
FILTERSCHALTUNGEN
257
13.1
FILTEREIGENSCHAFTEN
UND
KENNWERTE
.................................................................
257
13.2
PASSIVE
FILTER
......................................................................................................
262
13.3
AKTIVE
RC-FILTER
.................................................................................................
266
13.3.1
TIEFPAESSE
2.
ORDNUNG
.............................................................................
266
13.3.2
HOCHPAESSE
2.
ORDNUNG
..........................................................................
271
13.3.3
BANDPAESSE
2.
ORDNUNG
..........................................................................
274
13.3.4
BANDSPERREN
2.
ORDNUNG
......................................................................
278
13.4
UNIVERSALFILTER
....................................................................................................
280
13.5
..............................................................................................................................
281
13.5.1
SC-INTEGRATOR
..........................................................................................
281
13.5.2
SCHALTUNGSREALISIERUNG
VON
SC-FILTERN
................................................
283
13.6
AUFGABEN
.............................................................................................................
284
SCHWINGUNGSERZEUGUNG
286
14.1
SINUSOSZILLATOREN
...............................................................................................
286
14.1.1
ZWEIPOLOSZILLATOREN
..............................................................................
286
14.1.2
VIERPOLOSZILLATOREN
................................................................................
289
14.1.2.1
GRUNDSTRUKTUR
UND
SCHWINGBEDINGUNG
................................
289
14.1.2.2
PC-OSZILLATOREN
......................................................................
290
14.1.2.3
LC-OSZILLATOREN
........................................................................
293
14.1.2.4
QUARZOSZILLATOREN
.....................................................................
295
14.2
IMPULSOSZILLATOREN
.............................................................................................
298
14.2.1
FUNKTIONSGENERATOREN
.........................................................................
298
14.2.2
RELAXATIONSOSZILLATOREN
.........................................................................
299
14.2.2.1
DREIECK-RECHTECK-GENERATOR
.................................................
299
14.2.2.2
KIPPSCHALTUNGEN
.....................................................................
300
14.3
AUFGABEN
.............................................................................................................
302
FREQUENZUMSETZER
303
15.1
AMPLITUDENMODULATION
....................................................................................
304
15.1.1
AM-MODULATOREN
...................................................................................
305
15.1.2
AM-DEMODULATOREN
.............................................................................
307
15.2
FREQUENZMODULATION
........................................................................................
310
15.2.1
FM-MODULATOREN
..................................................................................
313
15.2.2
FM-DEMODULATOREN
...............................................................................
314
15.3
PHASENMODULATION
...........................................................................................
315
15.3.1
PM-MODULATOREN
..................................................................................
316
15.3.2
PM-DEMODULATOREN
.............................................................................
317
15.4
MISCHER
..............................................................................................................
317
12
INHALT
16
STROMVERSORGUNGSEINHEITEN
321
16.1
GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN
.................................................................................
321
16.2
SPANNUNGSSTABILISIERUNG
...................................................................................
325
16.2.1
UNGEREGELTE
STABILISIERUNGSSCHALTUNGEN
..............................................
326
16.2.2
KONTINUIERLICHE
SPANNUNGSREGLER
........................................................
326
16.2.3
DISKONTINUIERLICHE
SPANNUNGSREGLER
...................................................
328
16.2.3.1
DROSSELREGLER
............................................................................
329
16.2.3.2
LADUNGSPUMPEN
.....................................................................
333
16.3
ERZEUGUNG
VON
REFERENZSPANNUNGEN
..............................................................
335
16.3.1
REFERENZSPANNUNGSQUELLEN
MIT
............................................................
335
16.3.2
BANDGAP-REFERENZ
.................................................................................
336
16.4
SCHALTNETZTEILE
....................................................................................................
338
16.5
AUFGABEN
.............................................................................................................
341
ANALOG/DIGITAL
UND
DIGITAL/ANALOG-WANDLER
..............................
342
17.1
KENNWERTE
VON
A/D
UND
..................................................................................
343
17.1.1
STATIONAERE
KENNWERTE
............................................................................
343
17.1.2
DYNAMISCHE
KENNWERTE
........................................................................
346
17.2
A/D
-WANDLUNGSVERFAHREN
.................................................................................
347
17.2.1
A/D-WANDLUNG
NACH
DEM
ZAEHLVERFAHREN
............................................
349
17.2.2
A/D-WANDLUNG
MIT
SUKZESSIVER
APPROXIMATION
..................................
350
17.2.3
A/D-WANDLUNG
NACH
DEM
PARALLELVERFAHREN
.......................................
351
17.2.4
FOLDING-INTERPOLATING
A/D-WANDLER
.....................................................
352
17.2.5
A/D-WANDLUNG
NACH
DEM
PIPELINE-VERFAHREN
...................................
353
17.2.6
SIGMA-DELTA-WANDLER
............................................................................
354
17.3
D/A-WANDLUNGSVERFAHREN
.................................................................................
356
17.3.1
D/A-WANDLUNG
NACH
DEM
ZAEHLVERFAHREN
............................................
358
17.3.2
D/A-WANDLUNG
NACH
DEM
WAEGEVERFAHREN
..........................................
358
17.3.3
D/A-WANDLUNG
NACH
DEM
PARALLELVERFAHREN
.......................................
362
17.3.4
FEHLERKORRIGIERENDE
D/A-WANDLUNG
.....................................................
362
17.4
AUFGABEN
.............................................................................................................
363
FORMELZEICHEN
......................................................................................
365
LITERATUR
................................................................................................
369
INDEX
......................................................................................................
373
|
| adam_txt |
INHALT
PHYSIKALISCHE
GRUNDLAGEN
DER
HALBLEITERELEKTRONIK
.
13
1.1
LEITFAEHIGKEIT
VON
HALBLEITERN
.
13
1.1.1
EIGENLEITUNG
.
13
1.1.2
HALBLEITER
MIT
STOERSTELLEN
.
15
1.2
LADUNGSTRAEGERGENERATION
IN
HALBLEITERN
.
19
1.3
LADUNGSTRAEGERTRANSPORT
IN
HALBLEITERN
.
20
1.4
AUFGABEN
.
21
BERECHNUNGSMETHODEN
ELEKTRONISCHER
SCHALTUNGEN
.
22
2.1
ANALYSEMETHODEN
UND
-WERKZEUGE
ZUR
SCHALTUNGSBERECHNUNG
.
23
2.1.1
ERSATZSCHALTBILDER
.
25
2.1.2
GROSS-UND
KLEINSIGNALANALYSE
.
26
2.1.3
KLEINSIGNALERSATZSCHALTUNG
.
27
2.2
VIERPOLDARSTELLUNG
.
28
2.3
ZUSAMMENSCHALTUNG
VON
VIERPOLEN
.
32
2.4
VIERPOLE
MIT
AEUSSERER
BESCHALTUNG
.
33
2.5
DARSTELLUNG
DES
UEBERTRAGUNGSVERHALTENS
.
34
2.6
SIGNALFLUSSDARSTELLUNG
.
36
2.7
COMPUTERGESTUETZTE
NETZWERKANALYSE
.
37
2.8
AUFGABEN
.
39
HALBLEITERDIODEN
.
41
3.1
PN-UEBERGANG
.
41
3.1.1
WIRKPRINZIP
.
41
3.1.2
STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE
.
45
3.1.3
LADUNGSSPEICHERUNG
.
46
3.2
KLEINSIGNALVERHALTEN
.
47
3.3
SCHALTVERHALTEN
.
50
3.4
TEMPERATURVERHALTEN
.
52
3.5
SPEZIELLE
DIODEN
UND
IHRE
ANWENDUNGEN
.
53
3.5.1
GLEICHRICHTERDIODE
.
53
3.5.2
Z-DIODE
.
56
3.5.3
KAPAZITAETSDIODE
.
58
3.5.4
TUNNELDIODE
.
60
3.5.5
SCHOTTKY-DIODE
.
60
3.6
MIKROWELLENDIODEN
.
61
3.6.1
IMPATT-DIODE.
61
3.6.2
GUNN-DIODE
.
62
3.7
AUFGABEN
.
63
8
INHALT
Q
BIPOLARTRANSISTOREN
.
65
4.1
WIRKPRINZIP
.
65
4.2
STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE
.
67
4.3
NUTZBARER
BETRIEBSBEREICH
.
72
4.4
BIPOLARTRANSISTOR
ALS
VERSTAERKER
.
74
4.4.1
KLEINSIGNALMODELL
DES
BIPOLARTRANSISTORS
.
75
4.4.2
FREQUENZABHAENGIGKEIT
DES
UEBERTRAGUNGSVERHALTENS
DES
BIPOLAR
TRANSISTORS
.
78
4.5
TEMPERATURVERHALTEN
VON
BIPOLARTRANSISTOREN
.
83
4.6
ARBEITSPUNKTABHAENGIGKEIT
DER
STROMVERSTAERKUNG
.
85
4.7
BIPOLARTRANSISTOR
ALS
ELEKTRONISCHER
SCHALTER
.
86
4.7.1
SCHALTUNG
EINES
TRANSISTORSCHALTERS
.
86
4.7.2
STATIONAERES
SCHALTERMODELL
DES
BIPOLARTRANSISTORS
.
87
4.7.3
DYNAMISCHES
VERHALTEN
EINES
TRANSISTORSCHALTERS
.
88
4.8
AUFGABEN
.
91
B
THYRISTOREN
.
95
5.1
AUFBAU
UND
WIRKUNGSWEISE
.
95
5.2
THYRISTORVARIANTEN
.
97
5.3
ANWENDUNGEN
VON
THYRISTOREN
.
98
5.4
AUFGABEN
.
101
(
FELDEFFEKTTRANSISTOREN
.
102
6.1
MOSFET
.
103
6.1.1
WIRKPRINZIPIEN
VERSCHIEDENER
MOSFET-TYPEN
.
103
6.1.2
STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE EINES
MOSFET
.
104
6.1.3
ABLEITUNG
DER
STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE
EINES
MOSFET
.
108
6.1.4
MOSFET
ALS
VERSTAERKER
.
110
6.1.4.1
KLEINSIGNALMODELL
DES
MOSFET
.
HO
6.1.4.2
FREQUENZABHAENGIGKEIT
DES
UEBERTRAGUNGSVERHALTENS
.
113
6.1.4.3
EFFEKTE
BEI
INTEGRIERTEM
MOSFET
.
114
6.1.5
MOSFET
ALS
ELEKTRONISCHER
SCHALTER
.
115
6.1.6
THERMISCHES
VERHALTEN
DES
MOSFET
.
117
6.2
SPERRSCHICHT-FET
.
118
6.2.1
STROM-SPANNUNGS-KENNLINIE
EINES
SFET
.
119
6.2.2
KLEINSIGNALVERHALTEN
EINES
SFET
.
119
6.3
SFET
ALS
VERSTAERKER
.
120
6.4
AUFGABEN
.
122
Q
RAUSCHEN
ELEKTRONISCHER
BAUELEMENTE
.
125
7.1
WIDERSTANDSRAUSCHEN
.
125
7.2
DIODENRAUSCHEN
.
127
7.3
TRANSISTORRAUSCHEN
.
128
7.4
RAUSCHSPANNUNG
.
129
7.5
RAUSCHFAKTOR
.
130
7.6
AUFGABE
.
132
INHALT
9
[
OPERATIONSVERSTAERKER
.
133
8.1
DER
IDEALE
OPERATIONSVERSTAERKER
.
133
8.2
AUFBAU
EINES
OPERATIONSVERSTAERKERS
.
134
8.3
STATISCHE
KENNGROESSEN
REALER
OPERATIONSVERSTAERKER
.
135
8.4
DYNAMISCHE
KENNGROESSEN
REALER
OPERATIONSVERSTAERKER
.
139
8.5
VERSTAERKERSCHALTUNGEN
MIT
OPERATIONSVERSTAERKER
.
140
8.5.1
GRUNDSCHALTUNGEN
EINES
SPANNUNGSVERSTAERKERS
.
141
8.5.2
KOMPENSATION
VON
OFFSETSPANNUNG
UND
OFFSETSTROM
DES
OPERATI
ONSVERSTAERKERS
.
142
8.6
DYNAMISCHES
VERHALTEN
VON
OPERATIONSVERSTAERKERSCHALTUNGEN
.
143
8.7
RAUSCHEN
IN
OPERATIONSVERSTAERKERN
.
145
8.8
MODERNE
OPERATIONSVERSTAERKERTYPEN
.
146
8.9
AUFGABEN
.
148
EL
OPTOELEKTRONISCHE
BAUELEMENTE
UND
HALBLEITERSENSOREN
.
150
9.1
FOTOSENSOREN
.
150
9.2
LEUCHTDIODEN
.
153
9.3
OPTOKOPPLER
.
156
9.4
SPEZIELLE
HALBLEITERSENSOREN
.
156
9.4.1
TEMPERATURSENSOREN
.
156
9.4.2
MAGNETFELDSENSOREN
.
158
9.4.3
PIEZOWANDLER
.
159
9.5
AUFGABEN
.
160
10
LINEARE
VERSTAERKERGRUNDSCHALTUNGEN
162
10.1
ALLGEMEINES
KLEINSIGNALMODELL
EINES
SPANNUNGSVERSTAERKERS
.
162
10.2
EINSTUFIGE
VERSTAERKER
MIT
BIPOLARTRANSISTOREN
.
164
10.2.1
EMITTERSCHALTUNG
.
165
10.2.2
BASISSCHALTUNG
.
173
10.2.3
KOLLEKTORSCHALTUNG
(EMITTERFOLGER)
.
175
10.2.4
VERGLEICH
DER
EINSTUFIGEN
TRANSISTORVERSTAERKERSCHALTUNGEN
.
177
10.3
EINSTUFIGE
VERSTAERKER
MIT
FELDEFFEKT-TRANSISTOREN
.
178
10.4
GRUNDSCHALTUNGEN
MIT
MEHREREN
TRANSISTOREN
.
179
10.4.1
KASKODESCHALTUNG
.
179
10.4.2
DIFFERENZVERSTAERKER
.
181
10.4.3
STROMSPIEGEL
.
185
10.4.4
DIFFERENZVERSTAERKER
MIT
STROMSPIEGELLAST
.
188
10.4.5
TRANSISTOR-STROMQUELLEN
.
189
10.4.6
DARLINGTON-SCHALTUNG
.
192
10.4.7
LEISTUNGSENDSTUFEN
.
193
10.5
FREQUENZVERHALTEN
VON
VERSTAERKERSTUFEN
.
199
10.6
KOPPLUNG
VON
VERSTAERKERSTUFEN
.
200
10.7
AUFGABEN
.
201
10
INHALT
11
GEGENKOPPLUNG
206
11.1
ALLGEMEINES
MODELL
DER
GEGENKOPPLUNG
.
206
11.2
SCHALTUNGSARTEN
DER
GEGENKOPPLUNG
.
208
11.3
EFFEKTE
DER
GEGENKOPPLUNG
.
209
11.3.1
EINSTELLUNG
EINES
DEFINIERTEN
UEBERTRAGUNGSFAKTORS
.
209
11.3.2
LINEARISIERUNG
DES
UEBERTRAGUNGSFAKTORS
.
209
11.3.3
PARAMETEREMPFINDLICHKEIT
.
211
11.3.4
EINFLUSS
DER
GEGENKOPPLUNG
AUF
EIN
UND
AUSGANGSIMPEDANZ
.
212
11.3.5
UEBERTRAGUNGSBANDBREITE
.
214
11.3.6
MILLER-EFFEKT
.
215
11.3.7
BOOTSTRAP-EFFEKT
.
216
11.3.8
GEZIELTE
BEEINFLUSSUNG
DES
FREQUENZGANGES
EINES
VERSTAERKERS
.
216
11.4
ANWENDUNGEN
DER
GEGENKOPPLUNGSVARIANTEN
.
217
11.4.1
OPERATIONSVERSTAERKERSCHALTUNGEN
MIT
GEGENKOPPLUNG
.
217
11.4.2
TRANSISTORSCHALTUNGEN
MIT
GEGENKOPPLUNG
.
219
11.5
STABILITAET
RUECKGEKOPPELTER
VERSTAERKER
.
222
11.6
FREQUENZGANGKORREKTUR
VON
VERSTAERKERN
.
225
11.7
AUFGABEN
.
227
12
SCHALTUNGEN
MIT
OPERATIONSVERSTAERKERN
229
12.1
LINEARE
VERSTAERKER
.
229
12.1.1
NICHT
INVERTIERENDER
VERSTAERKER
.
229
12.1.2
INVERTIERENDER
VERSTAERKER
.
230
12.2
RECHENSCHALTUNGEN
.
231
12.2.1
ADDIERER
.
231
12.2.2
SUBTRAHIERER
.
232
12.2.3
DIFFERENZIERER
.
235
12.2.4
INTEGRATOR
.
238
12.2.5
MULTIPLIZIERER
.
241
12.2.6
DIVIDIERER
.
242
12.3
NICHTLINEARE
SCHALTUNGEN
.
242
12.4
KOMPARATOREN
UND
SCHMITT-TRIGGER
.
243
12.5
STROMQUELLEN
.
245
12.6
SCHALTUNGSTECHNIK
MIT
MODERNEN
OPERATIONSVERSTAERKERN
.
246
12.6.1
VC-OPV
UND
SEINE
ANWENDUNG
.
246
12.6.2
CV-OPV
ALS
HOCHFREQUENZ-BAUBLOCK
.
248
12.6.3
CC-OPV
UND
SEINE
ANWENDUNG
ALS
IDEALER
TRANSISTOR
.
250
12.7
ELEKTRONISCHE
REGLER
.
251
12.7.1
P-REGLER
.
252
12.7.2
PI-REGLER
.
252
12.7.3
PID-REGLER
.
253
12.8
AUFGABEN
.
256
INHALT
11
13
FILTERSCHALTUNGEN
257
13.1
FILTEREIGENSCHAFTEN
UND
KENNWERTE
.
257
13.2
PASSIVE
FILTER
.
262
13.3
AKTIVE
RC-FILTER
.
266
13.3.1
TIEFPAESSE
2.
ORDNUNG
.
266
13.3.2
HOCHPAESSE
2.
ORDNUNG
.
271
13.3.3
BANDPAESSE
2.
ORDNUNG
.
274
13.3.4
BANDSPERREN
2.
ORDNUNG
.
278
13.4
UNIVERSALFILTER
.
280
13.5
.
281
13.5.1
SC-INTEGRATOR
.
281
13.5.2
SCHALTUNGSREALISIERUNG
VON
SC-FILTERN
.
283
13.6
AUFGABEN
.
284
SCHWINGUNGSERZEUGUNG
286
14.1
SINUSOSZILLATOREN
.
286
14.1.1
ZWEIPOLOSZILLATOREN
.
286
14.1.2
VIERPOLOSZILLATOREN
.
289
14.1.2.1
GRUNDSTRUKTUR
UND
SCHWINGBEDINGUNG
.
289
14.1.2.2
PC-OSZILLATOREN
.
290
14.1.2.3
LC-OSZILLATOREN
.
293
14.1.2.4
QUARZOSZILLATOREN
.
295
14.2
IMPULSOSZILLATOREN
.
298
14.2.1
FUNKTIONSGENERATOREN
.
298
14.2.2
RELAXATIONSOSZILLATOREN
.
299
14.2.2.1
DREIECK-RECHTECK-GENERATOR
.
299
14.2.2.2
KIPPSCHALTUNGEN
.
300
14.3
AUFGABEN
.
302
FREQUENZUMSETZER
303
15.1
AMPLITUDENMODULATION
.
304
15.1.1
AM-MODULATOREN
.
305
15.1.2
AM-DEMODULATOREN
.
307
15.2
FREQUENZMODULATION
.
310
15.2.1
FM-MODULATOREN
.
313
15.2.2
FM-DEMODULATOREN
.
314
15.3
PHASENMODULATION
.
315
15.3.1
PM-MODULATOREN
.
316
15.3.2
PM-DEMODULATOREN
.
317
15.4
MISCHER
.
317
12
INHALT
16
STROMVERSORGUNGSEINHEITEN
321
16.1
GLEICHRICHTERSCHALTUNGEN
.
321
16.2
SPANNUNGSSTABILISIERUNG
.
325
16.2.1
UNGEREGELTE
STABILISIERUNGSSCHALTUNGEN
.
326
16.2.2
KONTINUIERLICHE
SPANNUNGSREGLER
.
326
16.2.3
DISKONTINUIERLICHE
SPANNUNGSREGLER
.
328
16.2.3.1
DROSSELREGLER
.
329
16.2.3.2
LADUNGSPUMPEN
.
333
16.3
ERZEUGUNG
VON
REFERENZSPANNUNGEN
.
335
16.3.1
REFERENZSPANNUNGSQUELLEN
MIT
.
335
16.3.2
BANDGAP-REFERENZ
.
336
16.4
SCHALTNETZTEILE
.
338
16.5
AUFGABEN
.
341
ANALOG/DIGITAL
UND
DIGITAL/ANALOG-WANDLER
.
342
17.1
KENNWERTE
VON
A/D
UND
.
343
17.1.1
STATIONAERE
KENNWERTE
.
343
17.1.2
DYNAMISCHE
KENNWERTE
.
346
17.2
A/D
-WANDLUNGSVERFAHREN
.
347
17.2.1
A/D-WANDLUNG
NACH
DEM
ZAEHLVERFAHREN
.
349
17.2.2
A/D-WANDLUNG
MIT
SUKZESSIVER
APPROXIMATION
.
350
17.2.3
A/D-WANDLUNG
NACH
DEM
PARALLELVERFAHREN
.
351
17.2.4
FOLDING-INTERPOLATING
A/D-WANDLER
.
352
17.2.5
A/D-WANDLUNG
NACH
DEM
PIPELINE-VERFAHREN
.
353
17.2.6
SIGMA-DELTA-WANDLER
.
354
17.3
D/A-WANDLUNGSVERFAHREN
.
356
17.3.1
D/A-WANDLUNG
NACH
DEM
ZAEHLVERFAHREN
.
358
17.3.2
D/A-WANDLUNG
NACH
DEM
WAEGEVERFAHREN
.
358
17.3.3
D/A-WANDLUNG
NACH
DEM
PARALLELVERFAHREN
.
362
17.3.4
FEHLERKORRIGIERENDE
D/A-WANDLUNG
.
362
17.4
AUFGABEN
.
363
FORMELZEICHEN
.
365
LITERATUR
.
369
INDEX
.
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