Bauelemente und Grundschaltungen der Elektronik

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1 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Bauelemente und Grundschaltungen der Elektronik Band 1: Bauelemente von Wolfgang Bauer und Hans Herbert Wagener 2., durchgesehene Auflage mit 583 Bildern, 12 Tabellen sowie zahlreichen Beispielen, Übungen und Testaufgaben Carl Hanser Verlag München Wien 1981

2 Inhalt 1. Homogene Halbleiter Der Kaltleiter oder PTC-Widerstand Werkstoffe und PTC-Effekt des Kaltleiters Elektrische Eigenschaften von PTC-Widerständen Die statische Strom-Spannungs-Kennlinie des Kaltleiters Abkühlungskurven von Kaltleitern Die dynamische Strom-Spannungs-Kennlinie von Kaltleitern Charakteristische elektrische Werte von Kaltleitern Anwendungen des Kaltleiters Die Reihenschaltung von Kaltleitern mit ohmschem Widerstand Der Kaltleiter als Temperaturfühler Kaltleiter als selbstregelnder Thermostat und Flüssigkeits- Niveaufühler Der Kaltleiter als Verzögerungsschaltglied Kaltleiter als Überstromsicherung Der Heißleiter oder NTC-Widerstand Werkstoffe für Heißleiter Elektrische Eigenschaften von NTC-Widerständen Die Bestimmung des B-Wertes von Heißleitern Die statische Strom-Spannungs-Kennlinie von NTC-Widerständen Erwärmungszeitkonstante und die Berechnung des Spannungsmaximums der stationären I-/U-Kennlinie des Heißleiters Thermische Zeitkonstante von Heißleitern Korrektur der Kennlinien von Heißleitern Die Anwendung von Heißleitern Temperaturmessung mit Heißleitern Übertemperaturüberwachungsschaltung Einschaltstrombegrenzung durch Heißleiter Spannungsstabilisierung mit Heißleiter Kompensation von positiven TK-Werten mit Heißleitern Spannungsabhängiger Widerstand oder Varistor Herstellung von Varistoren Die elektrischen Eigenschaften von Varistoren Temperaturverhalten von spannungsabhängigen Widerständen Belastung und Betriebstemperatur von Varistoren Serien-und Parallelschaltung von Varistoren Varistoren im Wechselstromkreis Frequenzverhalten von Varistoren Anwendung von Varistoren Spannungsbegrenzung mit Varistoren Spannungsstabilisierung mit Varistoren Funkenlöschung mit Hilfe von Varistoren Skalendehnung mittels Varistor Der Fotowiderstand Herstellung von Fotowiderständen Die elektrischen Eigenschaften von Fotowiderständen Anwendung von Fotowiderständen 77

3 8 Inhalt Hellschaltungen mit Fotowiderständen Dunkelschaltungen mit Fotowiderständen Schaltungen mit Fotowiderständen zur Signalspeicherung und Signalüberwachung Feldplatte Physikalische Vorgänge in der Feldplatte Werkstoffe, Herstellung und Aufbau von Feldplatten Die elektrischen Eigenschaften von Feldplatten Der Verlauf des Widerstandes als Funktion der magnetischen Induktion Temperaturabhängigkeit von Feldplatten Belastbarkeit von Feldplatten Grenz-und Kenndaten von Feldplatten Anwendungen von Feldplatten Die Feldplatte in der Brückenschaltung Die Ansteuerung von Transistoren mittels Feldplatten Prellfreier elektronischer Schalter Messung von Gleichströmen mittels Feldplatte Umformung von Drehzahlen in elektrische Impulse Zusammenfassung Hallgeneratoren Der Aufbau von Hallgeneratoren Die Kennlinie des Hallgenerators Kenn- und Grenzdaten des Hallgenerators Leerlaufhallspannung U 2 o Nennstrom I N Magnetische Steuerinduktion M, magnetischer Nennsteuerfluß <f> N und magnetische Nenndurchflutung 0 N Induktionsempfindlichkeit A (B ) Definition des Linearisierungsfehlers von Hallgeneratoren Ersatzschaltbild des Hallgenerators Ohmsche Nullkomponente R o und induktive Nullkomponente A H Temperaturabhängigkeit der Hallspannung Grenzdaten des Hallgenerators Die Anwendungen des Hallgenerators Magnetfeldmessung und Magnetfeldabtastung Hochstrommessung, Rechenschaltung und Modulatoranwendung Hallgenerator als Schalter Leistungsmesser mit Hallgenerator Hochstrommessung bis 500 A mit Hallgeneratoren Divisionsschaltung mit Hallgenerator und Optokoppler Lernzielorientierter Test Zweischichthalbleiter Der pn-übergang Grundsätzliches Potentialverhältnisse am pn-übergang pn-übergang in Sperrichtung pn-übergang in Durchlaßrichtung Kennlinie des pn-überganges 139

4 Inhalt Anwendungen der Halbleiterdiode als Gleichrichter und in Spannungsverdopplerschaltungen Einführung Einweggleichrichterschaltung Vollweggleichrichterschaltung (Brückengleichrichter, Graetzschaltung) Spannungsverdopplerschaltung (Delon-Schaltung) Spannungsverdopplerschaltung (Villard-Schaltung) Spannungsvervielfacherschaltung (Greinacher-Schaltung) Diode als Schalter Einführung Diode in Spannungsbegrenzerschaltungen Fotodiode Kapazitätsdiode Doppelbasistransistor (UJT = Unijunction-Transistor) Einführung Aufbau des UJT Kennlinie des UJT Einsatz des UJT als Impulsgenerator Spezialdioden Tunneldiode Backward-Diode Hot Carrier Diode Feldeffektdiode Lernzielorientierter Test Bipolare Transistoren Aufbau eines Transistors Transistorkennlinien Grenzdaten und Kenndaten des Transistors Grenzdaten des Transistors Kenndaten des Transistors Grundschaltungen des Transistors Überblick Die Emittergrundschaltung Die Kollektorgrundschaltung Die Basisgrundschaltung Steuern des Transistors Einführung Spannungssteuerung Stromsteuerung Widerstandsgerade und Arbeitskennlinien Arbeitspunkteinstellung bei den drei Transistorgrundschaltungen Arbeitspunkteinstellung bei der Emitterschaltung Arbeitspunkteinstellung bei der Kollektorschaltung (Emitterfolger) Arbeitspunkteinstellung bei der Basisschaltung Gegenkopplung bei der Emitterschaltung Begriff Stromgegenkopplung bei der Emitterschaltung Spannungsgegenkopplung bei der Emitterschaltung Arbeitspunktstabilisierung mit NTC-Widerstand 299

5 10 Inhalt Arbeitspunktstabilisierung bei der Kollektorschaltung und bei der Basisschaltung Transistor als Schalter Einführung Einflußgrößen beim Transistor als Schalter Dimensionierung nach dem ungünstigsten Betriebsfall Lernzielorientierter Test Feldeffekttransistoren Sperrschicht-Feldeffekttransistoren (JFET) Aufbau und Wirkungsweise des JFET Eingangskennlinienfeld des n-kanal-jfet's Ausgangskennlinienfeld des n-kanal-jfet's Grenzdaten von JFET's Grundschaltungen des JFET's Die Sourceschaltung Arbeitspunkteinstellung bei der Sourceschaltung mit JFET's Der Sourcefolger oder die Drainschaltung Die Gateschaltung Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode (IGFET) MOS-Feldeffekttransistoren (MOSFET) Kennlinien von MOSFET's Grenz-und Kennwerte von MOSFET's Anwendung von MOSFET's Sourceschaltung mit MOSFET's Drainschaltung oder Sourcefolger mit MOSFET's Gateschaltung Dual-Gate-MOSFET's Lernzielorientierter Test Bauelemente der Leistungselektronik Der Thyristor Einführung Aufbau und Wirkungsweise des Thyristors Kennlinien des Thyristors Kenn- und Grenzdaten des Thyristors Grundschaltungen des Thyristors Der Triac Aufbau und Wirkungsweise Kennlinien Kenn- und Grenzdaten Grundschaltungen des Triacs Diac Vierschichtdiode Lernzielorientierter Test Optoelektronische Bauelemente Lumineszenzdioden (Light Emitting Diodes LED) Funktionsweise von Luminiszenzdioden Grenz-und Kennwerte von LED's 376

6 Inhalt Anwendungen von Luminiszenzdioden (LED's) Ansteuerung von LED's Alpha-Numerische Anzeigeeinheiten (Displays) Sieben-Segment-Anzeigen Alpha-Numerische Anzeigeneinheiten Optokoppler Anwendung von Opto-Kopplern Lernzielorientierter Test..." Elektronen- und Ionenröhren Elektronenaustritt aus Metallen Röhrendiode Der Sperrbereich und das Anlaufstromgebiet Raumladungsgebiet Sättigungsbereich Direkte und indirekte Heizung der Katode Anwendungen von Röhrendioden Triode Kennlinien der Triode Anodenrückwirkung, Spannungsverstärkung und Anodenverlustleistung der Triode Anwendungen der Triode Pentode Kennlinien und Kenndaten der Pentode Spannungsverstärkung der Pentode, Vor- und Nachteile gegenüber der Triode Elektronenstrahlröhren Strahlerzeugung und -bündelung Strahlablenkung Äußere Beschaltung der Oszilloskopröhre Die Schwarzweißfernsehbildröhre Die Farbbildröhre Die Trinitron-Farbbildröhre Gasentladungsröhren Die unselbständige Gasentladung Die selbständige Gasentladung Anwendungen von Gasentladungsröhren Lernzielorientierter Test 467 Literaturverzeichnis 471 Lösungsteil 473 Stichwortverzeichnis 523