Bauelemente

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Beuth, Klaus (VerfasserIn)
Format: Buch
Sprache:German
Veröffentlicht: Würzburg Vogel 2006
Ausgabe:18., überarb. Aufl.
Schriftenreihe:Elektronik 2
Schlagworte:
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adam_text ELEKTRONIK 2 KLAUS BEUTH BAUELEMENTE 18., UEBERARBEITETE AUFLAGE UNTER MITARBEIT VON OLAF BEUTH VOGEL BUCHVERLAG INHALTSVERZEICHNIS VORWORT 5 1 EINFUEHRUNG IN DIE OSZILLOGRAPHENMESSTECHNIK 15 1.1 ALLGEMEINES 15 1.2 AUFBAU UND ARBEITSWEISE EINES OSZILLOSKOPS 16 1.3 BEDIENUNG EINES OSZILLOSKOPS 21 1.4 LERNZIEL-TEST 22 2 LINEARE UND NICHTLINEARE WIDERSTAENDE 23 2.1 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN 23 2.2 FESTWIDERSTAENDE 25 2.2.1 EIGENSCHAFTEN VON FESTWIDERSTAENDEN 25 2.2.2 BAUARTEN VON FESTWIDERSTAENDEN 29 2.2.2.1 SCHICHTWIDERSTAENDE 29 2.2.2.2 WIDERSTAENDE IN MIKROMODULTECHNIK 30 2.2.2.3 DRAHTWIDERSTAENDE 31 2.3 EINSTELLBARE WIDERSTAENDE 32 2.3.1 EINSTELLBARE SCHICHTWIDERSTAENDE 34 2.3.2 EINSTELLBARE DRAHTWIDERSTAENDE 35 2.4 TEMPERATURABHAENGIGKEIT VON WIDERSTAENDEN 36 2.5 HEISSLEITERWIDERSTAENDE UND KALTLEITERWIDERSTAENDE 37 2.5.1 HEISSLEITERWIDERSTAENDE 37 2.5.1.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 37 2.5.1.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 38 2.5.1.3 ANWENDUNGEN 38 2.5.2 KALTLEITERWIDERSTAENDE 39 2.5.2.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 39 2.5.2.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 40 2.5.2.3 ANWENDUNGEN 40 2.6 SPANNUNGSABHAENGIGE WIDERSTAENDE 41 2.6.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 41 2.6.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 42 2.6.3 ANWENDUNGEN 44 2.7 LERNZIEL-TEST 45 3 KONDENSATOREN UND SPULEN 47 3.1 KAPAZITAET 47 3.2 KONDENSATOREN 49 3.2.1 ALLGEMEINES 49 3.2.2 BAUARTEN VON KONDENSATOREN 52 3.2.2.1 PAPIERKONDENSATOREN, KUNSTSTOFFKONDENSATOREN (FOLIEN-KONDENSATOREN) . 52 3.2.2.2 METALL-PAPIER-KONDENSATOREN (MP-KONDENSATOREN) 53 3.2.2.3 METALL-KUNSTSTOFF-KONDENSATOREN (MK-KONDENSATOREN) 53 3.2.2.4 KERAMIKKONDENSATOREN 54 3.2.2.5 ELEKTROLYTKONDENSATOREN 54 ALUMINIUM-ELEKTROLYT-KONDENSATOREN 55 TANTAL-ELEKTROLYT-KONDENSATOREN 56 3.2.2.6 EINSTELLBARE KONDENSATOREN 57 3.3 KONDENSATOR IM GLEICHSTROMKREIS 58 3.3.1 KONDENSATORLADUNG * 58 3.3.2 KONDENSATORENERGIE 60 3.3.3 KONDENSATORENTLADUNG 60 3.4 KONDENSATOR IM WECHSELSTROMKREIS 60 3.4.1 DURCHLASS VON WECHSELSTROMSCHWINGUNGEN 60 3.4.2 KAPAZITIVER BLINDWIDERSTAND 61 3.4.3 PHASENVERSCHIEBUNG UND ZEIGERDIAGRAMM 62 3.4.4 VERLUSTFAKTOR UND VERLUSTWINKEL 62 3.5 REIHEN- UND PARALLELSCHALTUNG VON KONDENSATOREN 63 3.5.1 REIHENSCHALTUNG 63 3.5.2 PARALLELSCHALTUNG 64 3.6 SPULEN 65 3.6.1 INDUKTIVITAET 65 3.6.2 BAUARTEN VON SPULEN 66 3.6.2.1 LUFTSPULEN 66 3.6.2.2 EISENKERNSPULEN 67 3.7 SPULE IM GLEICHSTROMKREIS 68 3.7.1 MAGNETFELDAUFBAU (EINSCHALTVORGANG) 68 3.7.2 SPULENENERGIE 69 3.7.3 MAGNETFELDABBAU (AUSSCHALTVORGANG) 70 3.8 SPULE IM WECHSELSTROMKREIS 71 3.8.1 AUF-UND ABBAU DES MAGNETFELDES 71 3.8.2 PHASENVERSCHIEBUNG UND ZEIGERDIAGRAMM 71 3.8.3 INDUKTIVER BLINDWIDERSTAND 72 3.8.4 VERLUSTFAKTOR UND GUETE 73 3.8.5 WICKELN VON SPULEN 73 3.9 REIHEN- UND PARALLELSCHALTUNG VON SPULEN 75 3.9.1 REIHENSCHALTUNG 75 3.9.2 PARALLELSCHALTUNG 76 3.10 LERNZIEL-TEST 77 4 FREQUENZABHAENGIGE ZWEI- UND VIERPOLE 79 4.1 ALLGEMEINES 79 4.1.1 ZWEIPOLE 79 4.1.2 VIERPOLE 79 4.2 REIHENSCHALTUNG VON R UND C 79 4.3 REIHENSCHALTUNG VON R UND L 80 4.4 RC-GLIED 81 4.5 CR-GLIED 83 4.6 RL-GLIED 85 4.7 LR-GLIED 86 4.8 SCHWINGKREISE 87 4.8.1 REIHENSCHALTUNG VON R, L UND C 87 4.8.2 REIHENSCHWINGKREISE 88 4.8.3 PARALLELSCHALTUNG VON R, L UND C 91 4.8.4 PARALLELSCHWINGKREISE 93 4.9 RC-GLIED ALS INTEGRIERGLIED 97 4.9.1 ARBEITSWEISE 97 4.9.2 INTEGRATIONSVORGANG 98 4.9.3 EINFLUSS DES SPEISENDEN GENERATORS 98 4.10 CR-GLIED ALS DIFFERENZIERGLIED 99 4.10.1 ARBEITSWEISE 99 4.10.2 DIFFERENTIATIONSVORGANG 99 4.10.3 EINFLUSS DES SPEISENDEN GENERATORS 100 4.11 LERNZIEL-TEST 101 HALBLEITERDIODEN 103 5.1 HALBLEITERWERKSTOFFE 103 5.2 AUFBAU EINES HALBLEITERKRISTALLS 104 5.3 EIGENLEITFAEHIGKEIT 105 5.4 N-SILIZIUM 106 5.5 P-SILIZIUM 107 5.6 PN-UEBERGANG 109 5.6.1 PN-UEBERGANG OHNE AEUSSERE SPANNUNG 109 5.6.2 PN-UEBERGANG MIT AEUSSERER SPANNUNG 112 5.7 ARBEITSWEISE VON HALBLEITERDIODEN 115 5.7.1 EINKRISTALL-HALBLEITERDIODEN 115 5.7.2 VIELKRISTALL-HALBLEITERDIODEN 120 5.8 SCHALTVERHALTEN VON HALBLEITERDIODEN 121 5.9 TEMPERATURVERHALTEN VON HALBLEITERDIODEN 122 5.10 HALBLEITERDIODEN ALS GLEICHRICHTER 123 5.10.1 EINWEG-GLEICHRICHTERSCHALTUNG (EINPULS-MITTELPUNKTSCHALTUNG M 1) . . . 123 5.10.2 MITTELPUNKTS-ZWEIWEG-GLEICHRICHTERSCHALTUNG (ZWEIPULS-MITTELPUNKTSCHAL- TUNG M2) 126 5.10.3 BRUECKEN-ZWEIWEG-GLEICHRICHTSCHALTUNG (ZWEIPULS-BRUECKENSCHALTUNG B 2) . 127 5.11 HALBLEITERDIODEN ALS SCHALTER 128 5.12 BAUARTEN VON HALBLEITERDIODEN 129 5.12.1 FLAECHENDIODEN 130 5.12.2 SPITZENDIODEN 130 5.12.3 LEISTUNGSDIODEN (GLEICHRICHTER) 131 5.13 PRUEFEN VON HALBLEITERDIODEN 132 5.14 KENNWERTE UND GRENZWERTE 133 5.15 LERNZIEL-TEST 135 HALBLEITERDIODEN MIT SPEZIELLEN EIGENSCHAFTEN 137 6.1 Z-DIODEN 137 6.1.1 ALLGEMEINES 137 6.1.2 ZENEREFFEKT 137 6.1.3 LAWINENEFFEKT 138 6.1.4 DURCHBRUCHVERHALTEN 138 6.1.5 REGENERATION DER SPERRSCHICHT 139 6.1.6 KENNLINIEN, KENNWERTE, GRENZWERTE 139 6.1.7 ANWENDUNGEN 143 6.1.8 TEMPERATURKOMPENSATION 144 6.2 KAPAZITAETSDIODEN 145 6.2.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 145 6.2.2 KENNLINIEN, KENNWERTE, GRENZWERTE 147 6.2.3 ANWENDUNGEN 148 6.3 TUNNELDIODEN (ESAKIDIODEN) 149 6.3.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 149 6.3.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 151 6.3.3 ANWENDUNGEN 151 6.4 BACKWARDDIODEN 152 6.5 PIN-DIODEN 153 6.5.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE . . ~. 153 6.5.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 155 6.5.3 ANWENDUNGEN ,, 155 6.6 SCHOTTKY-DIODEN (HOT-CARRIER-DIODEN) 156 6.6.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 156 6.6.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 157 6.6.3 ANWENDUNGEN 157 6.7 LERNZIEL-TEST 157 BIPOLARE TRANSISTOREN . 159 7.1 ALLGEMEINES 159 7.2 ARBEITSWEISE VON PNP-TRANSISTOREN 159 7.3 ARBEITSWEISE VON NPN-TRANSISTOREN 163 7.4 SPANNUNGEN UND STROEME BEIM TRANSISTOR 165 7.5 KENNLINIENFELDER UND KENNWERTE (EMITTERGRUNDSCHALTUNG) 167 7.5.1 EINGANGSKENNLINIENFELD 168 7.5.2 AUSGANGSKENNLINIENFELD 169 7.5.3 STROMSTEUERUNGSKENNLINIENFELD 170 7.5.4 RUECKWIRKUNGSKENNLINIENFELD 171 7.5.5 VIERQUADRANTENKENNLINIENFELD 172 7.6 WAHL DES TRANSISTORARBEITSPUNKTES 173 7.7 STEUERUNG DES TRANSISTORS 176 7.8 RESTSTROEME, SPERRSPANNUNGEN UND DURCHBRUCHSPANNUNGEN 180 7.8.1 RESTSTROEME 180 7.8.2 SPERRSPANNUNGEN 182 7.8.3 DURCHBRUCHSPANNUNGEN 182 7.9 UEBERSTEUERUNGSZUSTAND UND SAETTIGUNGSSPANNUNGEN 183 7.10 TRANSISTORVERLUSTLEISTUNG 184 7.10.1 VERLUSTLEISTUNG UND VERLUSTHYPERBEL 184 7.10.2 KUEHLUNG VON TRANSISTOREN 186 7.11 TEMPERATUREINFLUSS UND ARBEITSPUNKTSTABILISIERUNG 187 7.12 TRANSISTOR-RAUSCHEN 189 7.12.1 URSACHEN DES RAUSCHENS 189 7.12.2 WIDERSTANDSRAUSCHEN 189 7.12.3 RAUSCHZAHL UND RAUSCHMASS 190 7.13 TRANSISTORDATEN 192 7.13.1 KENNWERTE 192 7.13.1.1 SIGNALKENNWERTE 193 7.13.1.2 GLEICHSTROMVERHAELTNIS 193 7.13.1.3 RESTSTROEME UND DURCHBRUCHSPANNUNGEN 193 7.13.1.4 SPERRSCHICHTKAPAZITAETEN 193 7.13.1.5 GRENZFREQUENZEN 194 7.13.1.6 WAERMEWIDERSTAENDE 194 7.13.1.7 RAUSCHMASS 194 7.13.1.8 TRANSISTOR-SCHALTZEITEN 194 7.13.2 GRENZWERTE 195 7.13.2.1 HOECHSTZULAESSIGE SPERRSPANNUNGEN 195 7.13.2.2 HOECHSTZULAESSIGE STROEME 195 7.13.2.3 HOECHSTZULAESSIGE VERLUSTLEISTUNGEN 195 7.13.2.4 HOECHSTZULAESSIGE TEMPERATUREN 195 7.13.3 DATENBLAETTER 196 10 7.14 ANWENDUNGEN 196 7.14.1* TRANSISTORSCHALTERSTUFEN 196 7.14.2 TRANSISTORVERSTAERKER 197 7.14.2J EINSTUFIGE VERSTAERKER 197 7.14.2.2 MEHRSTUFIGE VERSTAERKER 198 7.14.3 VERSTAERKER-GRUNDSCHALTUNGEN 200 7.15 LERNZIEL-TEST 201 8 UNIPOLARE TRANSISTOREN 203 8.1 SPERRSCHICHT-FELDEFFEKTTRANSISTOREN (JFET) . 203 8.1.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 203 8.1.2 KENNLINIEN, KENNWERTE, GRENZWERTE 207 8.1.3 ANWENDUNGEN 210 8.2 MOS-FELDEFFEKTTRANSISTOREN (IG-FET) 212 8.2.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 212 8.2.1.1 ALLGEMEINES 212 8.2.1.2 ANREICHERUNGSTYP 214 8.2.1.3 VERARMUNGSTYP 214 8.2.1.4 SPERRSCHICHTAUFBAU UND KANALABSCHNUERUNG 214 8.2.2 KENNLINIEN, KENNWERTE, GRENZWERTE 216 8.2.3 TEMPERATURABHAENGIGKEIT 220 8.2.4 VERLUSTLEISTUNG 220 8.2.5 ANWENDUNGEN 221 8.2.5.1 SOURCESCHALTUNG 221 8.2.5.2 DRAINSCHALTUNG 223 8.2.5.3 GATESCHALTUNG 224 8.3 DUAL-GATE-MOS-FET 225 8.4 UNIJUNKTIONTRANSISTOREN (UJT) 226 8.5 LERNZIEL-TEST 229 9 INTEGRIERTE SCHALTUNGEN 231 9.1 ALLGEMEINES 231 9.2 INTEGRATIONSTECHNIKEN 232 9.2.1 MONOLITHTECHNIK (HALBLEITERBLOCKTECHNIK) 232 9.2.2 HYBRIDTECHNIK 236 9.2.2.1- DUENNFILMTECHNIK 236 9.2.2.2 DICKSCHICHTTECHNIK 236 9.3 ANALOGE UND DIGITALE INTEGRIERTE SCHALTUNGEN 237 9.3.1 DIGITALE IC 237 9.3.2 ANALOGE IC 238 9.4 INTEGRATIONSGRAD UND PACKUNGSDICHTE 239 9.5 VOR- UND NACHTEILE INTEGRIERTER SCHALTUNGEN 239 9.6 OPERATIONSVERSTAERKER 240 9.6.1 EINFUEHRUNG 240 9.6.2 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 241 9.6.3 IDEALER OPERATIONSVERSTAERKER 243 9.6.4 REALER OPERATIONSVERSTAERKER 244 9.6.5 ANWENDUNGEN 245 9.7 LERNZIEL-TEST 246 11 10 THYRISTOREN 247 10.1 VIERSCHICHTDIODEN (THYRISTORDIODEN). .* 247 10.1.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 247 10.1.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE .» 249 10.1.3 ANWENDUNGEN 251 10.2 THYRISTOREN (RUECKWAERTS SPERRENDE THYRISTORTRIODEN) 251 10.2.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 251 10.2.2 SCHALTVERHALTEN 256 10.2.3 KENNWERTE UND GRENZWERTE 259 10.2.4 ANWENDUNGEN 261 10.2.4.1 THYRISTOR IM WECHSELSTROMKREIS 261 10.2.4.2 THYRISTOR IM GLEICHSTROMKREIS 263 10.3 THYRISTORTETRODEN . 264 10.3.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 264 10.3.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 265 10.3.3 ANWENDUNGEN 265 10.4 GTO-THYRISTOREN 265 10.4.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 266 10.4.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 267 10.4.3 ANWENDUNGEN 268 10.5 LERNZIEL-TEST 268 11 DIAC UND TRIAC 271 11.1 DIAC 271 11.1.1 ZWEIRICHTUNGSDIODEN 271 11.1.1.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 271 11.1.1.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 272 11.1.2 ZWEIRICHTUNGS-THYRISTORDIODEN 273 11.1.2.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 273 11.1.2.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 273 11.1.3 ANWENDUNG VON DIAC 274 11.2 TRIAC 274 11.2.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 274 11.2.2 TRIGGERMODES 277 11.2.3 KENNWERTE UND GRENZWERTE 278 11.3 STEUERUNGEN MIT DIAC UND TRIAC 279 11.4 LERNZIEL-TEST 281 12 FOTOHALBLEITER 283 12.1 INNERER FOTOELEKTRISCHER EFFEKT 283 12.2 FOTOWIDERSTAENDE 284 12.2.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 284 12.2.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 285 12.2.3 ANWENDUNGEN 286 12.3 FOTOELEMENTE UND SOLARZELLEN 286 12.3.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 286 12.3.1.1 SILIZIUM-FOTOELEMENTE 286 12.3.1.2 SELEN-FOTOELEMENTE 290 12.3.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 292 12.3.3 ANWENDUNGEN 293 12.4 FOTODIODEN 293 12.4.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 293 12 12.4.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 294 12.4.3* ANWENDUNGEN 295 12.5 FOTOTRANSISTOREN 295 12.5.1, AUFBAU UND ARBEITSWEISE 295 12.5.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 296 12.5.3 ANWENDUNGEN 296 12.6 FOTOTHYRISTOREN, FOTOTHYRISTORTETRODEN 297 12.6.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 297 12.6.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 298 12.6.3 ANWENDUNGEN 299 12.7 LEUCHTDIODEN (LED) 299 12.7.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 299 12.7.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 301 12.7.3 ANWENDUNGEN 302 12.7.4 LEUCHTDIODEN-DISPLAYS 302 12.8 HALBLEITERLASER 302 12.9 LICHTWELLENLEITER 304 12.10OPTO-KOPPLER 307 12.10.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE 307 12.10.2 KENNWERTE UND GRENZWERTE 308 12.10.3 ANWENDUNGEN 309 12.11 LERNZIEL-TEST 309 13 HALBLEITERBAUELEMENTE MIT SPEZIELLEN EIGENSCHAFTEN 311 13.1 HALLGENERATOREN . . 311 13.1.1 HALLEFFEKT 311 13.1.2 HALLSPANNUNG 311 13.1.3 AUFBAU 312 13.1.4 KENNWERTE UND GRENZWERTE 313 13.1.5 ANWENDUNGEN 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