Uwe Naundorf. Analoge Elektronik. Grundlagen, Berechnung, Simulation. Hüthig Verlag Heidelberg

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1 Uwe Naundorf Analoge Elektronik Grundlagen, Berechnung, Simulation Hüthig Verlag Heidelberg

2 Inhaltsverzeichnis 1 Bauelemente Nichtlinearer Widerstand Allgemeine Beschreibung Großsignalverhalten Grafische Bestimmung des Arbeitspunktes Linearisierung im Arbeitspunkt Nichtlineare Verzerrungen Kleinsignalverhalten Zusammenfassung Aufgaben pn-diode Großsignalverhalten Temperaturverhalten Arbeitspunkt Ersatzschaltbilder Dynamisches Verhalten Kleinsignalverhalten Aufgaben Spezialdioden Kapazitätsdiode Z-Diode Allgemeines Kenngrößen und Ersatzschaltbild Aufgaben Bipolarer Transistor Grundlagen Großsignalverhalten EBERS-MOLL-Modell Kennlinien Ersatzschaltbilder Temperaturverhalten Arbeitspunkt Grundsatzüberlegungen Schaltungsmaßnahmen zur Arbeitspunkteinstellung Temperatureinfluss Arbeitspunktstabilisierung Strom-Spannungs-Gegenkopplung Spannungs-Strom-Gegenkopplung Kleinsignalverhalten Hybridparameter der Emitterschaltung Hybridparameter der Basis- und Kollektorschaltung Alternative Beschreibungsformen 103

3 INHALTSVERZEICHNIS Urnrechnungen der Hybridparameter Arbeitspunktabhängigkeit der Hybridparameter Aufgaben Anlage Vierquadranten-Kennlinienfeld Unipolarer Transistor Sperrschicht-Feldeffekttransistor Grundlagen Kennlinien Temperaturverhalten Arbeitspunkteinstellung Großsignal-Ersatzschaltbild Isolierschicht-Feldeffekttransistor Grundlagen Kennlinien Arbeitspunkteinstellung Großsignal-Ersatzschaltbild Kleinsignalverhalten Admittanzparameter der Sourceschaltung Arbeitspunktabhängigkeit der Admittanzparameter FET als gesteuerter Widerstand Aufgaben 135 Grundschaltungen Netzgleichrichter Gleichrichter mit ohmscher Last Einweggleichrichter Zweiweggleichrichter Gleichrichter mit kapazitiver Last Einweggleichrichter Zweiweggleichrichter Siebung Aufgaben Gleichspannungswandler Flusswandler Funktionsprinzip Berechnung der Ausgangsspannung Dimensionierung der Schaltung Sperrwandler Funktionsprinzip Berechnung der Ausgangsspannung Dimensionierung der Schaltung Lückender Betrieb Aufgaben Spannungsstabilisierung Grundschaltung Erhöhung des Stabilisierungsfaktors Verringerung des Irmenwiderstandes Aufgaben Betriebsverhalten des bipolaren Transistors Allgemeine Bestimmung der Betriebskenngrößen , Eingangsimpedanz Ausgangsimpedanz Spannungsverstärkung Stromverstärkung 177

4 INHALTSVERZEICHNIS ix Leistungsverstärkung Tabelle der Vierpol-Betriebskenngrößen Betriebskenngrößen der drei Grundschaltungen Emitterschaltung Basisschaltung Kollektorschaltung Aufgaben Frequenzverhalten der Emitterschaltung Aufgaben Gegengekoppelter Transistorverstärker Einführung Strom-Spannungs-Gegenkopplung Funktionsprinzip Schaltungsanalyse Starke Gegenkopplung Spannungs-Strom-Gegenkopplung Funktionsprinzip Schaltungsanalyse Starke Gegenkopplung Gesamtspannungsverstärkung Linearisierung durch Gegenkopplung Aufgaben FET als Schalter Übertragungsverhalten des NMOS-Schalters Statisches Übertragungsverhalten Dynamisches Übertragungsverhalten Übertragungsverhalten des CMOS-Schalters Statisches Übertragungsverhalten Dynamisches Übertragungsverhalten Digitale Torschaltung Aufgaben Differenzverstärker Großsignalverhalten Kleinsignalverhalten Aufgaben Endverstärker Gegentakt-B-Endstufe Gegentakt-AB-Endstufe Aufgaben Operationsverstärker Der ideale Operationsverstärker Lineare Grundschaltungen Strom-Spannungs-Wandler Invertierender Verstärker Invertierender Addierer Nichtinvertierender Verstärker Nichtinvertierender Addierer Differenzverstärker Integrator Differenzierer Aufgaben 293

5 x INHALTSVERZEICHNIS A Lösungen zu Kapitel A.l Lösungen zu Abschnitt A.2 Lösungen zu Abschnitt A.3 Lösungen zu Abschnitt A.4 Lösungen zu Abschnitt A.5 Lösungen zu Abschnitt B Lösungen zu Kapitel B.l Lösungen zu Abschnitt B.2 Lösungen zu Abschnitt B.3 Lösungen zu Abschnitt B.4 Lösungen zu Abschnitt B.5 Lösungen zu Abschnitt B.6 Lösungen zu Abschnitt B.7 Lösungen zu Abschnitt B.8 Lösungen zu Abschnitt B.9 Lösungen zu Abschnitt B.10 Lösungen zu Abschnitt C MILLER-Theorem 429 D Liste der Beispiele 431 E Dateiliste Aufgaben und Lösungen 435 Literaturverzeichnis 439 Sachverzeichnis 441 Satz: TEX, Version (Web2C 7.3.1) 14TEX2 e < 1999/12/01 > Grafik: GNUPLOT, Linux Version 3.7 XFIG, Linux Version 3.2 Simulation: SPICE, Version 3F5 TAMDIU DISCENDUM EST, QUAMDIU VIVAS Seneca