AfuTUB-Kurs Einleitung

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1 Technik Klasse E 13:, Amateurfunkgruppe der TU Berlin WiSe 2017/18 SoSe 2018 cbea This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License. Amateurfunkgruppe der Technische Universität Berlin (AfuTUB), DKØTU, Stand: Fri Nov 24 23:31: / 16

2 Wir erinnern uns die Diode aus E12 Was macht ein? 2 / 16

3 Wir erinnern uns die Diode aus E12 Was macht ein? verstärken (analog) schalten (digital) Video: 2 / 16

4 en Abb. 1: Verschiedene -Bauformen (von Benedikt.Seidl cp) 3 / 16

5 Abb. 2: Schichten eines NPN-s Abb. 3: Schichten eines PNP-s en bestehen aus drei Halbleiterschichten Anschlüsse: Basis (B), Kollektor (C), Emitter (E) 4 / 16

6 Ersatzschaltbild Abb. 4: ESB eines NPN-s Funktionsweise Der Basisstrom steuert den Kollektorstrom Abb. 5: ESB eines PNP-s I CE I BE β 5 / 16

7 Bipolartransistor Verständnis Funktionsweise Der Basisstrom steuert den Kollektorstrom I CE I BE β β Verstärkungsfaktor (Modellabhängig β ) Abb. 6: Animation eines alternativen modells (geschlossen) (von Stefan Riepl cba) 6 / 16

8 Bipolartransistor Verständnis Funktionsweise Der Basisstrom steuert den Kollektorstrom I CE I BE β β Verstärkungsfaktor (Modellabhängig β ) Abb. 6: Animation eines alternativen modells (offen) (von Stefan Riepl cba) 6 / 16

9 Ersatzschaltbild Abb. 7: NPN Nicht Pfeil Nach Platte Abb. 8: PNP Pfeil Nach Platte Funktionsweise NPN braucht U BE 0.7V zum Schalten PNP braucht U BE 0.7V zum Schalten Beide sind Stromgesteuert I CE I BE β 7 / 16

10 Metall Oxid Semiconductor (MOSFET) Abb. 9: MOSFET in Planartechnologie (von PNG-Version: Markus A. Hennig, SVG-Umsetzung: Cepheiden cba) 8 / 16

11 Metall Oxid Semiconductor (MOSFET) Abb. 10: N-Kanal beschriftet Funktionsweise Gate steuert Kanalbreite durch Spannung U GS Je größer U GS desto größer I DS, da R DS kleiner wird 9 / 16

12 Abb. 11: Übersicht über FETs (von Cepheiden cp) 10 / 16

13 Definition eines s nach Captain Obvious Es ist nur dann eine Verstärkung, wenn die Leistung am Ausgang größer ist, als die am Eingang 11 / 16

14 Abb. 12: OPV nach ANSI (von Omegatron cba) Abb. 13: OPV nach DIN (von Daniel Braun cp) OPV sind gleichspannungsgekoppelte elektronische sehr hohe (idealerweise unendliche) Verstärkung Anschlüsse für Versorgungsspannung die Grundschaltung ist ein Differenzverstärker diverse sarten für unterschiedliche Funktionsweisen möglich 12 / 16

15 Abb. 14: Innerer Aufbau eines OPVs (von Daniel Braun derivative work: Cepheiden cba) 13 / 16

16 Heutzutage komplexe en auf einem Halbleiterkristall Abb. 15: IC auf einer Platine (von Luestling cp) Abb. 16: Offener IC (von Ioan Sameli cba) 14 / 16

17 Heizung löst Elektronen aus Kathode Elektronen werden Richtung Anode beschleunigt Gitter verändert elektrisches Feld Gitterspannung steuert Anodenstrom Abb. 17: Symbol einer Triode (von RokerHRO, geändert von Fgli cp) Abb. 18: Triode aus alten Fabfernsehern (von Ulfbastel cb) 15 / 16

18 Referenzen Referenzen/Links Referenzen Moltrecht E 13 : Elektronik Kompendium: 16 / 16