Elemente der angewandten Elektronik

Prof. Dr.-Ing. Erwin Böhmer lehrt am Fachbereich Elektrotechnik und Informatik der Universität Gesamthochschule in Siegen.

Einführung.- 1 Elektrische Leitung und Widerstände.- 1.1 Elektrische Leitungen, Grundbegriffe.- 1.2 Elektrische Widerstände.- 1.3 Übliche Bauformen der Widerstände.- 1.4 Stellbare Widerstände.- 1.5 Widerstandsnetzwerke, passive und aktive Zweipole.- 2 Homogene Halbleiterbauelemente.- 2.1 Grundbegriffe der Halbleiter.- 2.2 Heißleiter und meßtechnische Anwendung.- 2.3 Anlaßheißleiter.- 2.4 Keramische Kaltleiter.- 2.5 Varistoren.- 2.6 Feldplatten.- 2.7 Fotowiderstände.- 2.8 Hallgeneratoren.- 3 Halbleiterdioden.- 3.1 Grundlagen der Halbleiterdiode.- 3.2 Silizium-Leistungsdioden.- 3.3 Dioden in Gleichrichterschaltungen.- 3.4 Fotodioden und Fotoelemente.- 3.5 Z-Dioden (Zenerdioden).- 4 Hochvakuum- und Gasdioden.- 4.1 Hochvakuumdioden.- 4.2 Gasdioden.- 5 Anzeige- und Lichtleitsysteme.- 5.1 Oszilloskop- und Bildröhren.- 5.2 Gasentladungs- und Fluoreszenzanzeigen.- 5.3 LED- und LCD-Anzeigen.- 5.4 Lichtleiter und Bildleiter.- 6 Kondensatoren.- 6.1 Kondensatoren, Grundbegriffe.- 6.2 Laden und Entladen eines Kondensators.- 6.3 Bauformen von Kondensatoren.- 6.4 RC-Übertragungsglieder.- 6.5 Impulsübertragung durch RC-Glieder.- 6.6 Spannungsglättung mit Kondensatoren.- 6.7 Siebschaltungen für Gleichrichter.- 7 Spulen und Schwingkreise.- 7.1 Spulen, Grundbegriffe.- 7.2 Spulenkenngrößen und Schaltvorgänge.- 7.3 Drosselspulen mit Eisenkern.- 7.4 Ferritkernspulen.- 7.5 Spulen für höhere Frequenzen.- 7.6 Schwingkreise.- 7.7 Schwingquarze.- 7.8 Einfache Resonanzschaltungen.- 7.9 Schwingkreise mit Anzapfungen.- 8 Transformatoren und Übertrager.- 8.1 Induktiv gekoppelte Spulen.- 8.2 Transformatoren als Übertrager.- 8.3 Aufbau und Berechnung von Übertragern.- 8.4 Impulsübertrager.- 8.5 Netztransformatoren.- 9 Relais.- 9.1 Elektromagnetische Relais, Arten und Wirkungsweise.- 9.2 Betriebseigenschaften von Relais.- 9.3 Kontaktmaterial, Kontaktbeanspruchung und Kontaktschutz.- 9.4 Relais-Kondensator-Schaltungen.- 10 Verstärker- und Fotoröhren.- 10.1 Hochvakuumtrioden, Katodenbasisverstärker.- 10.2 Kleinsignaltheorie des Katodenbasisverstärkers.- 10.3 Tetroden und Pentoden.- 10.4 Fotozellen und Fotovervielfacher.- 11 Feldeffekt-Transistoren.- 11.1 Aufbau und Wirkungsweise des Sperrschicht-Feldeffekt-Transistors.- 11.2 Feldeffekttransistoren, Groß-und Kleinsignalbetrieb.- 11.3 Feldeffekttransistoren in Konstantstromschaltungen.- 11.4 Sourceschaltung, Grundlagen.- 11.5 Analyse eines Kleinsignalverstärkers in Sourceschaltung.- 11.6 Drainschaltung (Sourcefolger).- 11.7 Gateschaltung.- 11.8 Feldeffekttransistoren mit isolierter Gate-Elektrode.- 11.9 MOSFET-Tetroden(Doppelgate-MOSFETs).- 11.10 Integrierte MOS-Schaltungen.- 11.11 Analogschalter und -multiplexer.- 11.12 Grenzwerte und Kennwerte von Feldeffekttransistoren.- 12 Bipolare Transistoren.- 12.1 Aufbau und Wirkungsweise.- 12.2 Großsignalverhalten des Bipolar-Transistors.- 12.3 Emitterschaltung als Kleinsignalverstärker.- 12.4 Hochfrequenzverhalten der Emitterschaltung.- 12.5 h-Parameter und y-Parameter.- 12.6 Temperaturabhängigkeit und Reststromverhalten.- 12.7 Schaltverhalten des Bipolar-Transistors.- 12.8 Gleichstromverhalten im aktiven Betrieb.- 12.9 Kleinsignalverstärker mit Parallelgegenkopplung.- 12.10 Emitterschaltung mit Reihengegenkopplung.- 12.11 Kollektorschaltung (Emitterfolger).- 12.12 Basisschaltung.- 12.13 Transistorverbundschaltungen.- 12.14 Differenzverstärker.- 13 Operationsverstärker.- 13.1 Grundbegriffe des Operationsverstärkers.- 13.2 Komparatoren mit Operationsverstärkern.- 13.3 Operationsverstärker als invertierender Verstärker.- 13.4 Operationsverstärker als nichtinvertierender Verstärker.- 13.5 Addier- und Subtrahierschaltungen.- 13.6 Stabilität und Dynamik von Operationsverstärkern.- 13.7 Differenzierschaltungen.- 13.8 Integrierschaltungen.- 13.9 Aktive RC-Füter.- 13.10 Meßgleichrichter.- 13.11 Steuerbare Stromquellen.- 13.12 Spannungsquellen.- 14 Sinusoszillatoren.- 14.1 Wien-Brücken Oszillator.- 14.2 LC-Oszillator mit zweistufigem Verstärker.- 14.3 LC-Oszillatoren mit einstufigem Verstärker.- 15 Kippschaltungen.- 15.1 Kippschaltungen mit Operationsverstärkern (I).- 15.2 Kippschaltungen mit Operationsverstärkern (II).- 15.3 Trigger Schaltungen mit diskreten Transistoren.- 15.4 Symmetrische bistabile Kippschaltungen.- 15.5 Monostabile und astabile Multivibratoren mit diskreten Transistoren.- 15.6 Integrierte monostabile/astabile Kippschaltung (TIMER-IC 555).- 15.7 Schaltwandler.- 15.8 Kippschaltungen mit Unijunction-Transistoren.- 15.9 Vierschichtelemente (Thyristoren).- 16 Digitale Verknüpfungs- und Speicherschaltungen.- 16.1 Diodengatterschaltungen.- 16.2 Emitterschaltung als Inverter.- 16.3 NOR-und NAND-Gatter in DTL-Technik.- 16.4 Grundschaltungen der TTL-Technik.- 16.5 Schnelle logische Schaltungen.- 16.6 CMOS-Logikschaltungen.- 16.7 Kippschaltungen mit NOR- und NAND-Gattern.- 16.8 Einfache Flip-Flops mit Taktsteuerung.- 16.9 Master-Slave-Flip-Flops (MS-Flip-Flops).- 16.10 Register.- 16.11 Frequenzteiler (Untersetzer) und Zählschaltungen.- 16.12 Zähler.- 16.13 Vergleicher (Komparatoren).- 16.14 Multiplexer und Demultiplexer.- 16.15 Schreib-Lese-Speicher (RAMs).- 16.16 ROMs, PROMs und EPROMs.- 17 DA- und AD-Umsetzer.- 17.1 DA-Umsetzer (DAU).- 17.2 Drei Konzepte für die Analog-Digital-Umsetzung.- 17.3 Indirekte Verfahren zur Analog-Digital-Umsetzung.- 18 Optosensoren und Optokoppler.- 18.1 Fototransistoren.- 18.2 Lichtschranken und Optokoppler.- 18.3 Analoge Signalübertragung mit Optokopplern.- 18.4 Faseroptische Übertragungsmittel.- 19 Leistungstransistoren und Leistungsschaltungen.- 19.1 Verlustleistung und Wärmeableitung.- 19.2 Sicheres Schalten mit Transistoren.- 19.3 Dimensionierung eines Transistor-Leistungsschalters.- 19.4 Darlington-Leistungstransistoren als Schalter und Steller.- 19.5 Leistungs-MOSFETs.- 19.6 Spannungsquellen mit Leistungstransistoren.- 19.7 Spannungsquellen mit integrierten Spannungsreglern.- 19.8 Schaltsteiler und Schaltregler.- 19.9 Gegentakt-Leistungsverstärker, Grundlagen.- 19.10 NF-Leistungsverstärker.- 20 Thyristoren und Triacs.- 20.1 Leistungsthyristoren, Grundbegriffe und Funktionsweise.- 20.2 Ansteuerschaltungen für Thyristoren.- 20.3 Wechselstromsteller mit Thyristoren.- 20.4 Dynamische Vorgänge und Schutzbeschaltung.- 20.5 Triac, Grundbegriffe und Anwendungsbeispiel.- 20.6 Triacs als Stell- und Regelelemente.- 20.7 Halbleiterrelais für Wechselstromlast.- 21 Ausgewählte integrierte Bausteine.- 21.1 Operationsverstärker 861 (761) und 741 als Standard-Verstärker.- 21.2 Bausteine 1458 und 348 als mehrfache 741er-Verstärker.- 21.3 Baustein LM 324 als vierfacher "Single-Supply"-Verstärker.- 21.4 Fensterdiskriminator TCA 965 als vielseitiger Schwellwertschalter.- 21.5 Pulsbreitenmodulator 3524 als Schaltstellerund Schaltregler.- 21.6 Timer/Counter 2240 als universeller Multivibrator.- 21.7 Funktionsgenerator 8038 als Rechteck-Dreieck- und Sinusoszillator.- 21.8 Operationsverstärker LM 318 als schneller Puffer.- 21.9 Taktstabilisierter Operationsverstärker ICL 7650 als Präzisionsverstärker.- 21.10 Analogmultiplizierer ICL 8013 als vielseitiger Rechenbaustein.- 21.11 Transistor-Array CA 3096 als Funktionsgeber.- Formelzeichen.- Anhang (Tabellen, Diagramme, Formeln).- Bauteile-Katalog.- Quellenverzeichnis.- Sachwortverzeichnis.