Elemente Der Angewandten Elektronik: Kompendium Für Ausbildung Und Beruf

ISBN-13: 9783528340902 / Niemiecki / Miękka / 1986 / 382 str.

Erwin Bohmer

Opis

Das vorliegende Buch beschreibt den Autbau und die Funktionsweise zahlreicher Bauelemente soweit, wie es fUr eine praktisch sinnvolle Anwendung erforderlich ist. In entsprechender Weise werden auch in der Praxis die Betriebseigenschaften durch Kenndaten und Kennlinien beschrieben, die der Hersteller im sogenannten Datenblatt zusammenstellt. Dieses Datenblatt enthalt auch bestimmte Grenzwerte und Grenzlinien, deren tlberschreitung entweder zu einer Beschadigung oder zu einem unsicheren Betrieb des jeweiligen Bauelementes fOOren kann. Bei der Dimensionierung von Schaltungen sind die Grenzwerte daher besonders zu beachten. Die Schaltungsbeispiele in diesem Buch beziehen sich auf haufig vorkommende Anwendungen. Die Be rechnungen dazu sind von grundsatzlicher Art und konnen bei Variation der Parameter leicht auf analoge Faile tibertragen werden. Zahlreiche weitere Beispiele mit Uisungen findet der Leser in dem Band Rechentibungen zur angewandten Elektronik von E. Bohmer, der ebenfalls im Vieweg-Verlag erschienen ist. In diesem Zusammenhang sei auch auf den Anhang des vorliegenden Buches verwiesen, der angelegt ist als kleines Nachschlagekapitel. Man findet dort Werk stoffkenndaten, Bezeichnungen und Kennzeichnungen. Es folgt eine EinfOOrung in die Grundbegriffe der Halbleitertechnologie und in die Herstellung von Leiterplatten. Das anschlieBende Blindwiderstands Frequenz-Diagramm - im Labo argon HF-Tapete - erlaubt schnelle tiberschlagige Berechnungen bei allen Schaltungen mit Kapazitaten und Induktivitaten. Der Frequenzgang von Re-und RL-Zweipolen sowie die speziellen Eigenschaften von Schwingkreisen werden gesondert dargestellt. Die im Anhang ebenfalls aufgefiihrten KenngroBen zu Wechsel-und Mischstromen muB jeder Elektroni ker beherrschen, ebenso die VerhaItnisdarstellung nach dem Dezibelsystem. Die Begriffe RauschmaB und Rauschzahl interessieren ihn nur beim Aufbau von Verstarkem fUr sehr schwache Signale.

Spis treści

Einführung.- 1 Elektrische Leitung und Widerstände.- 1.1 Elektrische Leitungen, Grundbegriffe.- 1.2 Elektrische Widerstände.- 1.3 Übliche Bauformen der Widerstände.- 1.4 Stellbare Widerstände.- 1.5 Widerstandsnetzwerke, passive und aktive Zweipole.- 2 Homogene Halbleiterbauelemente.- 2.1 Grundbegriffe der Halbleiter.- 2.2 Heißleiter und meßtechnische Anwendung.- 2.3 Anlaßheißleiter.- 2.4 Keramische Kaltleiter.- 2.5 Varistoren.- 2.6 Feldplatten.- 2.7 Fotowiderstände.- 2.8 Hallgeneratoren.- 3 Halbleiterdioden.- 3.1 Grundlagen der Halbleiterdiode.- 3.2 Silizium-Leistungsdioden.- 3.3 Dioden in Gleichrichterschaltungen.- 3.4 Fotodioden und Fotoelemente.- 3.5 Z-Dioden (Zenerdioden).- 4 Hochvakuum- und Gasdioden.- 4.1 Hochvakuumdioden.- 4.2 Gasdioden.- 5 Anzeige- und Lichtleitsysteme.- 5.1 Oszilloskop- und Bildröhren.- 5.2 Gasentladungs- und Fluoreszenzanzeigen.- 5.3 LED- und LCD-Anzeigen.- 5.4 Lichtleiter und Bildleiter.- 6 Kondensatoren.- 6.1 Kondensatoren, Grundbegriffe.- 6.2 Laden und Entladen eines Kondensators.- 6.3 Bauformen von Kondensatoren.- 6.4 RC-Übertragungsglieder.- 6.5 Impulsübertragung durch RC-Glieder.- 6.6 Spannungsglättung mit Kondensatoren.- 6.7 Siebschaltungen für Gleichrichter.- 7 Spulen und Schwingkreise.- 7.1 Spulen, Grundbegriffe.- 7.2 Spulenkenngrößen und Schaltvorgänge.- 7.3 Drosselspulen mit Eisenkern.- 7.4 Ferritkernspulen.- 7.5 Spulen für höhere Frequenzen.- 7.6 Schwingkreise.- 7.7 Schwingquarze.- 7.8 Einfache Resonanzschaltungen.- 7.9 Schwingkreise mit Anzapfungen.- 8 Transformatoren und Übertrager.- 8.1 Induktiv gekoppelte Spulen.- 8.2 Transformatoren als Übertrager.- 8.3 Aufbau und Berechnung von Übertragern.- 8.4 Impulsübertrager.- 8.5 Netztransformatoren.- 9 Relais.- 9.1 Elektromagnetische Relais, Arten und Wirkungsweise.- 9.2 Betriebseigenschaften von Relais.- 9.3 Kontaktmaterial, Kontaktbeanspruchung und Kontaktschutz.- 9.4 Relais-Kondensator-Schaltungen.- 10 Verstärker- und Fotoröhren.- 10.1 Hochvakuumtrioden, Katodenbasisverstärker.- 10.2 Kleinsignaltheorie des Katodenbasisverstärkers.- 10.3 Tetroden und Pentoden.- 10.4 Fotozellen und Fotovervielfacher.- 11 Feldeffekt-Transistoren.- 11.1 Aufbau und Wirkungsweise des Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors.- 11.2 Feldeffekttransistoren, Groß- und Kleinsignalbetrieb.- 11.3 Feldeffekttransistoren in Konstantstromschaltungen.- 11.4 Sourceschaltung, Grundlagen.- 11.5 Analyse eines Kleinsignalverstärkers in Sourceschaltung.- 11.6 Drainschaltung (Sourcefolger).- 11.7 Gateschaltung.- 11.8 Feldeffekttransistoren mit isolierter Gate-Elektrode.- 11.9 MOSFET-Tetroden(Doppelgate-MOSFETs).- 11.10 Integrierte MOS-Schaltungen.- 11.11 Analogschalter und -multiplexer.- 11.12 Grenzwerte und Kennwerte von Feldeffekttransistoren.- 12 Bipolare Transistoren.- 12.1 Aufbau und Wirkungsweise.- 12.2 Großsignalverhalten des Bipolar-Transistors.- 12.3 Emitterschaltung als Klein Signalverstärker.- 12.4 Hochfrequenzverhalten der Emitterschaltung.- 12.5 h-Parameter und y-Parameter.- 12.6 Temperaturabhängigkeit und Reststromverhalten.- 12.7 Schaltverhalten des Bipolar-Transistors.- 12.8 Gleichstromverhalten im aktiven Betrieb.- 12.9 Kleinsignalverstärker mit Parallelgegenkopplung.- 12.10 Emitterschaltung mit Reihengegenkopplung.- 12.11 Kollektorschaltung (Emitterfolger).- 12.12 Basisschaltung.- 12.13 Transistorverbundschaltungen.- 12.14 Differenzverstärker.- 13 Operationsverstärker.- 13.1 Grundbegriffe des Operationsverstärkers.- 13.2 Komparatoren mit Operationsverstärkern.- 13.3 Operationsverstärker als invertierender Verstärker.- 13.4 Operationsverstärker als nichtinvertierender Verstärker.- 13.5 Addier- und Subtrahierschaltungen.- 13.6 Stabilität und Dynamik von Operationsverstärkern.- 13.7 Differenzierschaltungen.- 13.8 Integrierschaltungen.- 13.9 Aktive RC-Filter.- 13.10 Meßgleichrichter.- 13.11 Steuerbare Stromquellen.- 13.12 Spannungsquellen.- 14 Sinusoszillatoren.- 14.1 Wien-Brücken Oszillator.- 14.2 LC-Oszillator mit zweistufigem Verstärker.- 14.3 LC-Oszillatoren mit einstufigem Verstärker.- 15 Kippschaltungen.- 15.1 Kippschaltungen mit Operationsverstärkern (I).- 15.2 Kippschaltungen mit Operationsverstärkern (II).- 15.3 Schmitt-Trigger-Schaltung.- 15.4 Stromtrigger.- 15.5 Symmetrische bistabile Kippschaltungen.- 15.6 Monostabile und astabile Multivibratoren mit diskreten Transistoren.- 15.7 Integrierte monostabile/astabile Kippschaltung (TIMER-IC 555).- 15.8 Kippschaltungen mit Unijunction-Transistoren.- 15.9 Vierschichtelemente (Thyristoren).- 16 Digitale Verknüpfungs- und Speicherschaltungen.- 16.1 Diodengatterschaltungen.- 16.2 Emitterschaltung als Inverter.- 16.3 NOR- und NAND-Gatter in DTL-Technik.- 16.4 Grundschaltungen der TTL-Technik.- 16.5 Schnelle logische Schaltungen.- 16.6 CMOS-Logikschaltungen.- 16.7 Flip-Flops mit NOR- und NAND-Gattern.- 16.8 Einfache Flip-Flops mit Taktsteuerung.- 16.9 Master-Slave-Flip-Flops (MS-Flip-Flops).- 16.10 Register.- 16.11 Frequenzteiler (Untersetzer) und Zählschaltungen.- 16.12 Zähler.- 16.13 Vergleicher (Komparatoren).- 16.14 Multiplexer und Demultiplexer.- 16.15 Schreib-Lese-Speicher (RAMs).- 16.16 ROMs, PROMs und EPROMs.- 17 DA-und AD-Umsetzer.- 17.1 DA-Umsetzer (DAU).- 17.2 Drei Konzepte für die Analog-Digital-Umsetzung.- 17.3 Indirekte Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung.- 18 Optosensoren und Optokoppler.- 18.1 Fototransistoren.- 18.2 Lichtschranken und Optokoppler.- 18.3 Analoge Signalübertragung mit Optokopplern.- 18.4 Faseroptische Übertragungsmittel.- 19 Leistungstransistoren und Leistungsschaltungen.- 19.1 Verlustleistung und Wärmeableitung.- 19.2 Sicheres Schalten mit Transistoren.- 19.3 Dimensionierung eines Transistor-Leistungsschalters.- 19.4 Darlington-Leistungstransistoren als Schalter und Steller.- 19.5 Leistungs-MOSFETs.- 19.6 Spannungsquellen mit Leistungstransistoren.- 19.7 Spannungsquellen mit integrierten Spannungsreglern.- 19.8 Schaltsteller und Schaltregler.- 19.9 Gegentakt-Leistungsverstärker, Grundlagen.- 19.10 NF-Leistungsverstärker.- 20 Thyristoren und Triacs.- 20.1 Leistungsthyristoren, Grundbegriffe und Funktionsweise.- 20.2 Ansteuerschaltungen für Thyristoren.- 20.3 Wechselstromsteller mit Thyristoren.- 20.4 Dynamische Vorgänge und Schutzbeschaltung.- 20.5 Triac, Grundbegriffe und Anwendungsbeispiel.- 20.6 Triacs als Stell- und Regelelemente.- 20.7 Halbleiterrelais für Wechselstromlast.- 21 Ausgewählte integrierte Bausteine.- 21.1 Operationsverstärker 861 (761) und 741 als Standard-Verstärker.- 21.2 Bausteine 1458 und 348 als mehrfache 741er-Verstärker.- 21.3 Baustein LM 324 als vierfacher „Single-Supply“-Verstärker.- 21.4 Fensterdiskriminator TCA 965 als vielseitiger Schwellwertschalter.- 21.5 Pulsbreitenmodulator 3524 als Schaltsteller und Schaltregler.- 21.6 Timer/Counter 2240 als universeller Multivibrator.- 21.7 Funktionsgenerator 8038 als Rechteck-Dreieck-und Sinusoszillator.- 21.8 Operationsverstärker LM 318 als schneller Puffer.- 21.9 Taktstabilisierter Operationsverstärker ICL 7650 als Präzisionsverstärker.- 21.10 Analogmultiplizierer ICL 8013 als vielseitiger Rechenbaustein.- 21.11 Transistor-Array CA 3096 als Funktionsgeber.- Formelzeichen.- Anhang (Tabellen, Diagramme, Formeln).- Bauteile—Katalog.- Quellenverzeichnis.- Sachwortverzeichnis.

O autorze

Prof. Dr.-Ing. Erwin Böhmer lehrt am Fachbereich Elektrotechnik und Informatik der Universität Gesamthochschule in Siegen.