Elektronische Schaltungstechnik

Name: Elektronische Schaltungstechnik | Grundlagen der Analogelektronik mit Aufgaben und Lösungen
Brand: Hanser
Price: 39.99 EUR
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Grundlagen der Analogelektronik mit Aufgaben und Lösungen

Wolfgang Reinhold(Autor*in)

Hanser (Verlag)

4. Auflage

Erschienen am 10. Juli 2023

384 Seiten

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978-3-446-47782-7 (ISBN)

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Inhalt

Intro
Vorwort
Inhalt
1 Physikalische Grundlagen der Halbleiterelektronik
1.1 Leitfähigkeit von Halbleitern
1.1.1 Eigenleitung
1.1.2 Halbleiter mit Störstellen
1.2 Ladungsträgergeneration in Halbleitern
1.3 Ladungsträgertransport in Halbleitern
1.4 Aufgaben
2 Berechnungsmethoden elektronischer Schaltungen
2.1 Analysemethoden und -werkzeuge zur Schaltungsberechnung
2.1.1 Ersatzschaltbilder
2.1.2 Groß- und Kleinsignalanalyse
2.1.3 Kleinsignalersatzschaltung
2.2 Vierpoldarstellung
2.3 Zusammenschaltung von Vierpolen
2.4 Vierpole mit äußerer Beschaltung
2.5 Darstellung des Übertragungsverhaltens
2.6 Signalflussdarstellung
2.7 Computergestützte Netzwerkanalyse
2.8 Aufgaben
3 Halbleiterdioden
3.1 pn-Übergang
3.1.1 Wirkprinzip
3.1.2 Strom-Spannungs-Kennlinie
3.1.3 Ladungsspeicherung
3.2 Kleinsignalverhalten
3.3 Schaltverhalten
3.4 Temperaturverhalten
3.5 Spezielle Dioden und ihre Anwendungen
3.5.1 Gleichrichterdiode
3.5.2 Z-Diode
3.5.3 Kapazitätsdiode
3.5.4 Tunneldiode
3.5.5 Schottky-Diode
3.6 Mikrowellendioden
3.6.1 IMPATT-Diode
3.6.2 Gunn-Diode
3.7 Aufgaben
4 Bipolartransistoren
4.1 Wirkprinzip
4.2 Strom-Spannungs-Kennlinie
4.3 Nutzbarer Betriebsbereich
4.4 Bipolartransistor als Verstärker
4.4.1 Kleinsignalmodell des Bipolartransistors
4.4.2 Frequenzabhängigkeit des Übertragungsverhaltens des Bipolartransistors
4.5 Temperaturverhalten von Bipolartransistoren
4.6 Arbeitspunktabhängigkeit der Stromverstärkung
4.7 Bipolartransistor als elektronischer Schalter
4.7.1 Schaltung eines Transistorschalters
4.7.2 Stationäres Schaltermodell des Bipolartransistors
4.7.3 Dynamisches Verhalten eines Transistorschalters
4.8 Aufgaben
5 Thyristoren
5.1 Aufbau und Wirkungsweise
5.2 Thyristorvarianten
5.3 Anwendungen von Thyristoren
5.4 Aufgaben
6 Feldeffekttransistoren
6.1 MOSFET
6.1.1 Wirkprinzipien verschiedener MOSFET-Typen
6.1.2 Strom-Spannungs-Kennlinie eines MOSFET
6.1.3 Ableitung der Strom-Spannungs-Kennlinie eines MOSFET
6.1.4 MOSFET als Verstärker
6.1.4.1 Kleinsignalmodell des MOSFET
6.1.4.2 Frequenzabhängigkeit des Übertragungsverhaltens
6.1.4.3 Effekte bei integriertem MOSFET
6.1.5 MOSFET als elektronischer Schalter
6.1.6 Thermisches Verhalten des MOSFET
6.2 Sperrschicht-FET
6.2.1 Strom-Spannungs-Kennlinie eines SFET
6.2.2 Kleinsignalverhalten eines SFET
6.3 SFET als Verstärker
6.4 Aufgaben
7 Rauschen elektronischer Bauelemente
7.1 Widerstandsrauschen
7.2 Diodenrauschen
7.3 Transistorrauschen
7.4 Rauschspannung
7.5 Rauschfaktor
7.6 Aufgabe
8 Operationsverstärker
8.1 Der ideale Operationsverstärker
8.2 Aufbau eines Operationsverstärkers
8.3 Statische Kenngrößen realer Operationsverstärker
8.4 Dynamische Kenngrößen realer Operationsverstärker
8.5 Verstärkerschaltungen mit Operationsverstärker
8.5.1 Grundschaltungen eines Spannungsverstärkers
8.5.2 Kompensation von Offsetspannung und Offsetstrom des Operationsverstärkers
8.6 Dynamisches Verhalten von Operationsverstärkerschaltungen
8.7 Rauschen in Operationsverstärkern
8.8 Moderne Operationsverstärkertypen
8.9 Aufgaben
9 Optoelektronische Bauelemente und Halbleitersensoren
9.1 Fotosensoren
9.2 Leuchtdioden
9.3 Optokoppler
9.4 Spezielle Halbleitersensoren
9.4.1 Temperatursensoren
9.4.2 Magnetfeldsensoren
9.4.3 Piezowandler
9.5 Aufgaben
10 Lineare Verstärkergrundschaltungen
10.1 Allgemeines Kleinsignalmodell eines Spannungsverstärkers
10.2 Einstufige Verstärker mit Bipolartransistoren
10.2.1 Emitterschaltung
10.2.2 Basisschaltung
10.2.3 Kollektorschaltung (Emitterfolger)
10.2.4 Vergleich der einstufigen Transistorverstärkerschaltungen
10.3 Einstufige Verstärker mit Feldeffekt-Transistoren
10.4 Grundschaltungen mit mehreren Transistoren
10.4.1 Kaskodeschaltung
10.4.2 Differenzverstärker
10.4.3 Stromspiegel
10.4.4 Differenzverstärker mit Stromspiegellast
10.4.5 Transistor-Stromquellen
10.4.6 Darlington-Schaltung
10.4.7 Leistungsendstufen
10.5 Frequenzverhalten von Verstärkerstufen
10.6 Kopplung von Verstärkerstufen
10.7 Aufgaben
11 Gegenkopplung
11.1 Allgemeines Modell der Gegenkopplung
11.2 Schaltungsarten der Gegenkopplung
11.3 Effekte der Gegenkopplung
11.3.1 Einstellung eines definierten Übertragungsfaktors
11.3.2 Linearisierung des Übertragungsfaktors
11.3.3 Parameterempfindlichkeit
11.3.4 Einfluss der Gegenkopplung auf Ein- und Ausgangsimpedanz
11.3.5 Übertragungsbandbreite
11.3.6 Miller-Effekt
11.3.7 Bootstrap-Effekt
11.3.8 Gezielte Beeinflussung des Frequenzganges eines Verstärkers
11.4 Anwendungen der Gegenkopplungsvarianten
11.4.1 Operationsverstärkerschaltungen mit Gegenkopplung
11.4.2 Transistorschaltungen mit Gegenkopplung
11.5 Stabilität rückgekoppelter Verstärker
11.6 Frequenzgangkorrektur von Verstärkern
11.7 Aufgaben
12 Schaltungen mit Operationsverstärkern
12.1 Lineare Verstärker
12.1.1 Nicht invertierender Verstärker
12.1.2 Invertierender Verstärker
12.2 Rechenschaltungen
12.2.1 Addierer
12.2.2 Subtrahierer
12.2.3 Differenzierer
12.2.4 Integrator
12.2.5 Multiplizierer
12.2.6 Dividierer
12.3 Nichtlineare Schaltungen
12.4 Komparatoren und Schmitt-Trigger
12.5 Stromquellen
12.6 Schaltungstechnik mit modernen Operationsverstärkern
12.6.1 VC-OPV und seine Anwendung
12.6.2 CV-OPV als Hochfrequenz-Baublock
12.6.3 CC-OPV und seine Anwendung als idealer Transistor
12.7 Elektronische Regler
12.7.1 P-Regler
12.7.2 PI-Regler
12.7.3 PID-Regler
12.8 Aufgaben
13 Filterschaltungen
13.1 Filtereigenschaften und Kennwerte
13.2 Passive Filter
13.3 Aktive RC-Filter
13.3.1 Tiefpässe 2. Ordnung
13.3.2 Hochpässe 2. Ordnung
13.3.3 Bandpässe 2. Ordnung
13.3.4 Bandsperren 2. Ordnung
13.4 Universalfilter
13.5 SC-Filter
13.5.1 SC-Integrator
13.5.2 Schaltungsrealisierung von SC-Filtern
13.6 Aufgaben
14 Schwingungserzeugung
14.1 Sinusoszillatoren
14.1.1 Zweipoloszillatoren
14.1.2 Vierpoloszillatoren
14.1.2.1 Grundstruktur und Schwingbedingung
14.1.2.2 RC-Oszillatoren
14.1.2.3 LC-Oszillatoren
14.1.2.4 Quarzoszillatoren
14.2 Impulsoszillatoren
14.2.1 Funktionsgeneratoren
14.2.2 Relaxationsoszillatoren
14.2.2.1 Dreieck-Rechteck-Generator
14.2.2.2 Kippschaltungen
14.3 Aufgaben
15 Frequenzumsetzer
15.1 Amplitudenmodulation
15.1.1 AM-Modulatoren
15.1.2 AM-Demodulatoren
15.2 Frequenzmodulation
15.2.1 FM-Modulatoren
15.2.2 FM-Demodulatoren
15.3 Phasenmodulation
15.3.1 PM-Modulatoren
15.3.2 PM-Demodulatoren
15.4 Mischer
16 Stromversorgungseinheiten
16.1 Gleichrichterschaltungen
16.2 Spannungsstabilisierung
16.2.1 Ungeregelte Stabilisierungsschaltungen
16.2.2 Kontinuierliche Spannungsregler
16.2.3 Diskontinuierliche Spannungsregler
16.2.3.1 Drosselregler
16.2.3.2 Ladungspumpen
16.3 Erzeugung von Referenzspannungen
16.3.1 Referenzspannungsquellen mit Z-Dioden
16.3.2 Bandgap-Referenz
16.4 Schaltnetzteile
16.5 Aufgaben
17 Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandler
17.1 Kennwerte von A/D- und D/A-Wandlern
17.1.1 Stationäre Kennwerte
17.1.2 Dynamische Kennwerte
17.2 A/D-Wandlungsverfahren
17.2.1 A/D-Wandlung nach dem Zählverfahren
17.2.2 A/D-Wandlung mit sukzessiver Approximation
17.2.3 A/D-Wandlung nach dem Parallelverfahren
17.2.4 Folding-Interpolating A/D-Wandler
17.2.5 A/D-Wandlung nach dem Pipeline-Verfahren
17.2.6 Sigma-Delta-Wandler
17.3 D/A-Wandlungsverfahren
17.3.1 D/A-Wandlung nach dem Zählverfahren
17.3.2 D/A-Wandlung nach dem Wägeverfahren
17.3.3 D/A-Wandlung nach dem Parallelverfahren
17.3.4 Fehlerkorrigierende D/A-Wandlung
17.4 Aufgaben
Formelzeichen
Literatur
Index

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