Inhaltsverzeichnis. Liste der verwendeten Symbole... 1
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- Ludo Beck
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1 Inhaltsverzeichnis Liste der verwendeten Symbole Grundlagen der Halbleiterphysik Grundlegende Begriffe DasBändermodell Silizium als Halbleiter DasthermodynamischeGleichgewicht DotierteHalbleiter Grundgleichungen der Halbleiterphysik Berechnung der Ladungsträgerdichten BestimmungderLagedesFerminiveaus Ladungsträgertransport, Strom Elektronen-undLöcherstrom Driftstrom Diffusionsstrom BänderdiagrammbeiStromfluss AusgleichsvorgängeimHalbleiter StarkeundschwacheInjektion DieKontinuitätsgleichung TemporäreStörungdesGleichgewichts LokaleStörungdesGleichgewichts Diode AufbauundWirkungsweisederDiode Diode im thermodynamischen Gleichgewicht Diode bei Anlegen einer äußeren Spannung Ableitung derdiodengleichung DiodemitlangenAbmessungen DiodemitkurzenAbmessungen Abweichung von der idealen Diodenkennlinie Kapazitätsverhalten des pn-übergangs
2 VIII Inhaltsverzeichnis 2.3 Modellierung der Diode GroßsignalersatzschaltungderDiode SchaltverhaltenderDiode KleinsignalersatzschaltungderDiode DurchbruchverhaltenderDiode BänderdiagrammdarstellungderDiode Regeln zur Konstruktion von Bänderdiagrammen BänderdiagrammderDiode Bipolartransistor Aufbau und Wirkungsweise des Bipolartransistors npn- und pnp-transistor FunktiondesBipolartransistors Ableitung dertransistorgleichungen TransistorimnormalenVerstärkerbetrieb TransistoriminversenVerstärkerbetrieb TransistorimSättigungsbetrieb Ausgangskennlinienfeld des Transistors Basisweitenmodulation(Early-Effekt) Modellierung des Bipolartransistors Großsignalersatzschaltbild des Bipolartransistors Schaltverhalten des Bipolartransistors Kleinsignalersatzschaltbild des Bipolartransistors FrequenzverhaltendesTransistors Durchbruchverhalten des Bipolartransistors Bänderdiagrammdarstellung des Bipolartransistors Feldeffekttransistor Aufbau und Wirkungsweise des Feldeffekttransistors n-kanalmos-feldeffekttransistor p-kanalmos-feldeffekttransistor TransistortypenundSchaltsymbole Ableitung dertransistorgleichungen Stromgleichung Ausgangskennlinienfeld Übertragungskennlinie Kanallängenmodulation Modellierung des MOSFET Großsignalersatzschaltbild des MOSFET SchaltverhaltendesMOSFET KleinsignalersatzschaltbilddesMOSFET Durchbruchverhalten BänderdiagrammdarstellungdesMOSFET BänderdiagrammderMOS-Struktur BänderdiagrammdesMOSFET...127
3 Inhaltsverzeichnis IX Wirkungsweise des Transistors im Bänderdiagramm Substratsteuereffekt Kurzkanaleffekt Der Transistor als Verstärker Grundlegende Begriffe und Konzepte ÜbertragungskennlinieundVerstärkung Arbeitspunkt und Betriebsarten Gleichstromersatzschaltung Arbeitspunkteinstellung mit 4-Widerstandsnetzwerk Arbeitspunkteinstellung beim Bipolartransistor Arbeitspunkteinstellung beim MOSFET Arbeitspunkteinstellung mit Stromspiegeln Stromspiegel DimensionierungdesStromspiegels WechselstromanalysevonVerstärkern Kleinsignalersatzschaltung Verstärkerschaltungen mit Bipolartransistor VerstärkerschaltungenmitMOSFET Verstärkerschaltungen mit Stromspiegel MehrstufigeVerstärker Transistorgrundschaltungen Emitterschaltung,Sourceschaltung Kleinsignalersatzschaltbild der Emitterschaltung Spannungsverstärkung der Emitterschaltung Eingangswiderstand der Emitterschaltung Ausgangswiderstand der Emitterschaltung Kollektorschaltung,Drainschaltung Kleinsignalersatzschaltbild der Kollektorschaltung Spannungsverstärkung der Kollektorschaltung Eingangswiderstand der Kollektorschaltung Ausgangswiderstand der Kollektorschaltung Basisschaltung,Gateschaltung Spannungsverstärkung der Basisschaltung EingangswiderstandderBasisschaltung AusgangswiderstandderBasisschaltung Push-PullAusgangsstufe Operationsverstärker DereinstufigeDifferenzverstärker FunktiondesDifferenzverstärkers Gleichstromanalyse des Differenzverstärkers Kleinsignalanalyse des Differenzverstärkers MehrstufigeDifferenzverstärker...192
4 X Inhaltsverzeichnis CMOSDifferenzeingangsstufe VerbesserteDifferenzeingangsstufe MehrstufigerDifferenzverstärker Vom Differenzverstärker zum Operationsverstärker SchaltungenmitidealenOperationsverstärkern InvertierenderVerstärker NichtinvertierenderVerstärker Addierer Subtrahierer Filterschaltungen Frequenzverhalten analoger Schaltungen Grundlegende Begriffe Frequenz-undPhasengang DiekomplexeÜbertragungsfunktion VerhaltenimZeitbereich Übertragungsfunktionen von Verstärkerschaltungen Komplexe Übertragungsfunktion und Grenzfrequenz BerechnungderGrenzfrequenzen Grenzfrequenz von Verstärkergrundschaltungen Emitterschaltung Miller-Effekt Emitterschaltung mit Gegenkopplungswiderstand Kollektorschaltung Basisschaltung Methoden zur Abschätzung der Grenzfrequenzen Kurzschluss-Zeitkonstanten-Methode Leerlauf-Zeitkonstanten-Methode Rückkopplung in Verstärkern Grundlegende Begriffe PrinzipderGegenkopplung RückkopplungundVerzerrungen RückkopplungundFrequenzgang Rückkopplungsarten Serien-Parallel-Rückkopplung (Spannungsverstärker) Spannungsverstärker mit idealer Rückkopplung Spannungsverstärker mit realer Rückkopplung Parallel-Parallel-Rückkopplung (Transimpedanzverstärker) Transimpedanzverstärker mit idealer Rückkopplung Transimpedanzverstärker mit realer Rückkopplung Parallel-Serien-Rückkopplung(Stromverstärker) Stromverstärker mit idealer Rückkopplung StromverstärkermitrealerRückkopplung Serien-Serien-Rückkopplung (Transadmittanzverstärker)
5 Inhaltsverzeichnis XI Transadmittanzverstärker mit idealer Rückkopplung Transadmittanzverstärker mit realer Rückkopplung Rückkopplung und Oszillatoren Übertragungsfunktion der rückgekoppelten Anordnung Schwingbedingung Schleifenverstärkung der rückgekoppelten Anordnung Stabilität und Kompensation von Verstärkerschaltungen Bode-Diagramm des Operationsverstärkers Stabilitätskriterium Kompensation durch Polverschiebung KompensationdurchPolaufsplittung Logikschaltungen Grundlegende Begriffe Dioden-Transistor-Logik(DTL) Transistor-Transistor-Logik(TTL) ECL-Schaltungen MOS-Logikschaltungen n-mos-inverterschaltungen CMOS-Komplementärinverter EntwurfvonCMOS-Gattern DimensionierungvonCMOS-Gattern C 2 MOSLogik Domino-Logik NORA-Logik A Anhang A.1 ÄquivalenteZweipole A.1.1 Bestimmung von Ersatzspannungsquellen A.1.2 BestimmungvonErsatzsstromquellen A.2 Ein-undAusgangswiderstandvonVerstärkern A.2.1 BestimmungdesEingangswiderstandes A.2.2 BestimmungdesAusgangswiderstandes A.3 Vierpolparameter A.3.1 Darstellung von Vierpolen mit g-parametern A.3.2 Darstellung von Vierpolen mit h-parametern A.3.3 Darstellung von Vierpolen mit y-parametern A.3.4 Darstellung von Vierpolen mit z-parametern Literatur Sachverzeichnis...329
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Inhaltsverzeichnis. Liste der verwendeten Symbole... 1
Liste der verwendeten Symbole... 1 1 Grundlagen der Halbleiterphysik... 7 1.1 Grundlegende Begriffe.................................... 7 1.1.1 DasBändermodell... 7 1.1.2 Silizium als Halbleiter..............................
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