Geleitwort Erläuterungen zur Formelsammlung

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1 Inhaltsverzeichnis Geleitwort Erläuterungen zur Formelsammlung W IV Mathematische und physikalische Grundlagen - Dezimale Vielfache und Teile von Einheiten 1 - Griechisches Alphabet 1 - Genormte mathematische Zeichen 1 - Sl-Einheitensystem 2 - Taschenrechner 2 - Grundrechenarten 3 - Gleichungen und Formelumstellungen 3 - Klammerregeln 3 - Berechnung von Flächen und Körpern 4 - Bewegung 5 - Kraft 6 - Drehmoment' 6 - Mechanische Arbeit 6 - Mechanische Energie 7 - Mechanische Leistung 7 - Dichte 7 - Wärmeenergie 7 Elektrotechnische Grundlagen - Das Ohmsche Gesetz 8 - Elektrische Energie (Arbeit) 8 - Elektrische Leistung 8 - Leitwert, Widerstand 8 - Spannungsquellen 10 - Wechselspannung 11 - Dreiphasiges Wechselstromsystem 12 Das elektrische Feld - Grundlagen 13 - Kondensator an Gleichspannung 14 - Kondensator an Wechselspannung 15 Das magnetische Feld - Grundlagen 15 - Spule an Gleichspannung 16 - Spule an Wechselspannung 17 - Kenngrößen von Spulen 17 - Der Transformator 17 Zusammenhänge im rechtwinkligen Dreieck 18 Ideale Wirk- und Blindwiderstände als Zweipole - Ohmscher Widerstand 18 - Induktivität 18 - Kondensator 18 IV

2 \/ Zusammenwirken von Wirk- und Blindwiderständen - Reihenschaltung aus R und C; R und L 19 - Parallelschaltung aus R und C; R und L 19 - R-L-C-Reihenschaltung 22 - R-L-C-Parallelschaltung 22 Schwingkreise - Reihenschwingkreis 23 - Parallelschwingkreis 23 Passive Vierpole - Tiefpässe; RC-Tiefpaß; LR-Tiefpaß 24 - Hochpässe; CR-Hochpaß; RL-Hochpaß 24 Impulsformer - Integrierglied 24 - Differenzierglied 24 Reale Spulen und Kondensatoren - Kondensator 25 - Spule 25 Dioden - Gleichrichterdioden 26 - Schaltdioden 27 - Z-Dioden 27 - Kapazitätsdioden 28 Gleichrichterschaltungen - Einwegschaltung 28 - M-Schaltung 28 - Brückenschaltung 28 Siebschaltungen - RC-Siebglied 29 - LC-Siebglied 29 - RZ-Siebglied 29 - Hintereinanderschaltung mehrerer Siebglieder 29 Spannungsstabilisierung mit Z-Diode 30 Spannungsverdoppler und -vervielfacherschaltungen - Delon-Schaltung 31 - Villard-Schaltung 31 - Kaskaden-Schaltung 31

3 Bipolare Transistoren - Stromverstärkung 32 - Vierpolparameter 32 - Transistor-Grundschaltungen 33 - Dimensionierung von Transistorschaltungen 37 - Verstärker 38 Feldeffekt-Transistoren - Sperrschicht-FET 44 - MOS-FET 44 - FET-Grundschaltungen 45 - Wechselspannungsverstärker in Source-Schaltung 47 - FET als steuerbarer Widerstand 48 Operationsverstärker - Kenndaten 49 - Invertierender OP 50 - Nichtinvertierender OP 51 - Schaltungen mit OP 52 Thyristoren - Vierschichtdiode 54 - Einrichtungs-und Zweirichtungs-Thyristortrioden 54 (Thyristoren undtriacs) Optoelektronische Bauelemente - Lichttechnische Grundgrößen 55 - Fotoelemente und Solarzellen 56 - Fotodiode 56 - Fototransistor 56 - Lichtwellenleiter (LWL) 56 Sensoren - Widerstandsmeßfühler 57 - Thermistoren (Heiß- und Kaltleiter) 57 - Dehnungsabhängige Sensoren 57 - Hallgenerator 57 Berechnung ausgewählter Schaltungen - Konstantstrom- und Konstantspannungsquellen 58 - Elektronische Schalter 61 - Generatoren 63 - Schwingungspaketsteuerung 64 - Transistor-Leistungsschalter 65 Bezeichnungsschema für Widerstände 66 Bezeichnungsschema für Halbleiter nach Proelektron 66 VI

4 Meßtechnik 67 - Messung von Widerstandswerten 68 - Messung von Innenwiderständen 69 - Messung kleiner Leistung 69 - Messung elektrischer Arbeit 69 - Messung von Scheinwiderständen 69 - Messung von Kapazitäten 70 - Messung von Induktivitäten 70 IV A Leistungselektronik - Spannungs-bzw. Stromformen 71 - Durchlaßverlustleistung 71 - Phasenanschnittsteuerung mit Widerstandslast 71 - Totaler Leistungsfaktor bei Stellerbetrieb mit Widerstandslast Gleichstromsteller 72 - Ermittlung derwelligkeit 72 - Kenndaten von Gleichrichterschaltungen im ungesteuerten Betrieb.. 73 bzw. bei a a = 0 im gesteuerten Betrieb - Gesteuerte Gleichrichterschaltungen 73 - Stromrichter-Antriebe 75 - Betriebsarten des Elektromotors 75 - Fremderregter Gleichstrommotor 76 - Gleichstromnebenschlußmotor 76 - Reihenschlußmotor 77 - Drehstromsynchronmotor 77 - Gleichspannungsgenerator (Tachomaschine) 78 als Drehzahl-Istwertgeber - Sollwert-Integrator mit OP 78 - P-Regler mit OP als Drehzahlregler 78 - Pl-Regler mit OP 78 IV B Meß- und Regelungstechnik Arithmetischer Mittelwert einer Meßreihe 79 - Meßfehler 79 - Logarithmus 79 - Gesamtleistungsverstärkung 79 - Formfaktor 79 - Meßbrücken 80 Elektrische Messung nichtelektrischer Größen - Temperaturmessung 81 - Drehzahlmessung 81 - Weg-und Winkelmessung 81 - Druckmessung 83 VII

5 Meßwertaufbereitung Nullpunktunterdrückung 83 - Symmetrischer Subtrahierer mit Elektrometereingängen 83 - Integrierer mit Rücksetzmöglichkeit 84 - AD/DA-Wandler 84 Kreisstruktur 84 Linearisierung von Kennlinien 84 Übertragungsglieder - Proportional-Glied 85 - Integrier-Glied 85 - Differenzier-Glied 85 - Totzeit-Glied 86 - Verzögerungsglied 1. Ordnung 86 - Verzögerungsglied 2. Ordnung 86 Übertragungsglieder in Kettenschaltung - P-TVGlied 87 - l-tvglied 87 - D-T!-Glied 87 Übertragungsglieder in Parallelschaltung - PD-Glied 88 - Pl-Glied 88 - PID-Glied 88 Übertragungsglieder in Gruppenschaltung - PD-T,-Glied 89 - PID-TVGlied 89 - PI (D-T,)-Glied 89 VIII

6 Anwendungsbeispiele für Übertragungsglieder - Anwendungsbeispiele für das Differenzier-Glied 90 - Anwendungsbeispiele für das Integrier-Glied 90 - Anwendungsbeispiele für das Totzeit-Glied 90 - Anwendungsbeispiel für P-T, -Verhalten 91 - Anwendungsbeispiel für P-l-Verhalten 91 - Anwendungsbeispiel für P-l (D-TO-Verhalten 91 Regeleinrichtungen 92 Regeleinrichtungen mit Vergleicher 92 - P-Regeleinrichtung 92 - I-Regeleinrichtung 92 - PD-Regeleinrichtung 92 - Pl-Regeleinrichtung 92 - PID-Regeleinrichtung 93 - Pip-TO-Regeleinrichtung 93 - Zweipunkt-Regeleinrichtung 94 - Dreipunkt-Regeleinrichtung 94 - Zweipunkt-Regeleinrichtung mit verzögerter Rückführung 94 - Anwendungsbeispiele 95 Der geschlossene Regelkreis - Schwingbedingungen für einen Regelkreis 96 - Regelkreis mit stetigen Reglern 97 - Ersatzstrecken 98 - Strecken ohne Ausgleich 98 - Regelkreis mit unstetigem Regler ohne Rückführung 99 - Wichtige Größen zur Beschreibung des Regelkreisverhaltens 102 Methoden für optimale Reglereinstellungen - Einstellung nach Faustformeln Einstellung nach Ziegler, Nichols Einstellung nach Chien, Hrones, Reswick Berechnung des bezogenen Proportionalbereiches 104 für Strecken ohne Ausgleich - Einstellung nach Betrags-Optimum 104 IX

7 IV C Mikrocomputer Befehlsliste und Unterprogramme Profi 50/SE, Profi 50/5 und EZ 80 DIT - Datentransfer innerhalb der Register Einschreiben von Ein-Byte-Konstanten in die Register Datentransfer zwischen Registern und Speicherzellen Einschreiben von Ein-Byte-Konstanten in die Speicherzellen Datentransfer: Prozessor SA Ein-/Ausgabe Flag-Register Logische Operationen Arithmetische Operationen Befehle zur Beeinflussung des Übertragungsbits Registerpaar-Operationen Operationen mit Speicherzellen Sprungbefehle Unterprogramm-Aufrufe und -Rücksprünge Vergleichs-Operationen Verschiebe-Operationen RESTART-Befehle Sonderbefehle Steuerworte für E/A-Baustein ASCII-Code Monitor-Arbeitsspeicherzellen im Profi 50/SE, Profi 50/5 111 und EZ80 DIT - Tastencode Unterprogramme im Profi 50/SE, Profi5/5 und EZ80 DIT 112 IV D Digitale Steuerungstechnik - NAND- und NOR-Gatter als universelle Bausteine Rechteckgenerator mit Inverter Asynchrone und synchrone Zähler Periodendauer-Messung Frequenz-Messung Multiplexer-Anzeige Pegelwandler DA-Wandler mit bewerteten Widerständen DA-Wandler mit R-2R-Netzwerken AD-Wandler nach dem Sägezahnverfahren AD-Wandler nach dem Dual-Slope-Verfahren 116 Suchregister 117 X