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Bauelemente und Grundschaltungen

Auflage 1999. Book.
Buch (kartoniert)
Der heute erreichte Stand der Elektrotechnik, der die Automatisierung, Computertechnik, Energieversorgung, Telekommunikation und vieles mehr umfasst, wurde unter anderem durch eine ausgefeilte Technik der elektronischen Bauelemente ermöglicht. D... weiterlesen
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Bauelemente und Grundschaltungen als Buch
Produktdetails
Titel: Bauelemente und Grundschaltungen
Autor/en: Joachim Goerth

ISBN: 3519062585
EAN: 9783519062585
Auflage 1999.
Book.
Vieweg+Teubner Verlag

11. Januar 1999 - kartoniert - 324 Seiten

Beschreibung

Der heute erreichte Stand der Elektrotechnik, der die Automatisierung, Computertechnik, Energieversorgung, Telekommunikation und vieles mehr umfasst, wurde unter anderem durch eine ausgefeilte Technik der elektronischen Bauelemente ermöglicht. Diese Bauelemente können hochintegrierte Schaltungen, die "Chips", oder Einzelbauelemente, sogenannte "diskrete" Bauelemente, sein. Die Chips sind aus vielen Elementen zusammengesetzt, die prinzipiell den Einzelbauelementen gleichen. Das vorliegende Buch behandelt die elektronischen Bauelemente in schlüssiger und, so ist die Absicht, gut verständlicher Form. Aus einfachen physikalischen Vorstellungen heraus werden Aufbau, Funktion, Kennliniengleichungen und Anwendungen in Grundschaltungen entwickelt und erläutert. Dabei wurde besonderer Wert darauf gelegt, den Zusammenhang zwischen physikalischer Wirkungsweise einerseits und elektrischer Funktion in den Grundschaltungen andererseits zu verdeutlichen. - Nach einem kurzen Abschnitt über passive Bauelemente werden aus dem Halbleiterwerkstoff Silizium hergestellte Dioden, bipolare und Feldeffekttransistoren, insbesondere MOS-Transistoren, in Aufbau und Grundanwendungen beschrieben. Auch die für Analyseprogramme wie z.B. SPICE gebräuchlichen Modelle und die wesentlichen Modellparameter werden besprochen.

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung.
2 Passive Bauelemente.
2.1 Widerstände.
Spezifischer Widerstand.
Begriff des Schichtwiderstandes.
Temperaturkoeffizient.
Bauformen.
Ersatzschaltbild.
Normwerte.
2.2 Kondensatoren.
Kapazität.
Verlustfaktor.
Bauformen.
2.3 Spulen.
Induktivität.
Güte.
Bauformen.
2.4 Aufgaben.
3 Dioden.
3.1 Sperrschichten.
3.1.1 Festkörper.
Ionenbindung.
Kovalente Bindung.
Metallische Bindung.
Bändermodell des Festkörpers, bewegliche Ladungsträger.
Beispiele für Bändermodelle.
3.1.2 Dotierung.
n-Dotierung.
p-Dotierung.
3.1.3 Stromfluß.
Feldstrom.
Diffusionsstrom.
3.1.4 Strom-Spannungs-Gleichung.
Diffusionsspannung.
Strom bei äußerer Spannung.
Bahnwiderstand und Ersatzschaltbild.
3.1.5 Sperrschichtweite und Sperrschichtkapazität.
Sperrschichtweite.
Sperrschichtkapazität.
3.1.6 Diffusionskapazität.
Diffusionsspeicherladung.
Diffusionskapazität.
3.1.7 Durchbruchsspannung.
3.1.8 Temperaturverhalten.
Betrieb an einer Spannungsquelle.
Betrieb an einer Stromquelle.
Sperrbereich.
3.1.9 Modellparameter.
3.1.10 Technologischer Aufbau.
Epitaxie.
Dotieren durch Diffusion.
Dotieren durch Ionenimplantation.
Gehäuse.
3.2 Diodenschaltungen.
3.2.1 Elektrisches Verhalten der Diode.
Wechselspannung ist groß gegen die Durchlaßspannung.
Wechselspannung ist klein gegen die Durchlaßspannung.
Allgemeiner Fall (Potenzreihennäherung).
3.2.2 Gleichrichterschaltungen.
Einweggleichrichter mit Ladekondensator.
Zweiweggleichrichter.
Spannungsvervielfacher.
Innenwiderstände von Gleichrichterschaltungen.
3.2.3 Stabilisierungsschaltung.
3.3 Photodioden und Solarzellen.
Photodioden.
Solarzellen.
3.4 Aufgaben.
4 Bipolarer Transistor.
4.1 Aufbau und Wirkungsweise.
4.1.1 Transistorgleichung.
4.1.2 Stromverstärkung.
Definitionen.
Emitterwirkungsgrad.
Transportfaktor.
4.1.3 Steilheit und Eingangswiderstände.
Steilheit.
Eingangswiderstände.
4.1.4 Early-Effekt.
Earlyspannung.
Ausgangswiderstand.
Verstärkungs- und Rückwirkungsfaktor.
4.1.5 Bahnwiderstände.
4.1.6 Kennlinien.
4.1.7 Vierpolparameter.
4.1.8 Grenzfrequenzen.
Transitfrequenz.
Grenzfrequenz der Stromverstärkung.
Emitterdiffusionskapazität.
4.1.9 Sättigung.
Transistor als Schalter.
Sättigungsspeicherladung und Speicherzeit.
Sättigungsspannung.
4.1.10 Rauschen.
Rauschursachen.
Rauschzahl.
4.1.11 Grenzwerte.
Durchbruchsspannungen.
Sicheres Betriebsgebiet (SOAR).
4.1.12 Temperaturverhalten.
Temperaturkoeffizient.
Kühlung.
4.1.13 Transistormodelle.
Ebers-Moll-Modell.
Gummel-Poon-Modell.
4.1.14 Bauformen.
Kristallaufbau.
Gehäuseformen.
4.2 Grundschaltungen.
4.2.1 Arbeitspunkt.
4.2.2 Verstärker in Emitterschaltung.
Spannungsverstärkung.
Eingangswiderstand.
Verstärker ohne Gegenkopplung.
4.2.3 Emitterfolger.
Arbeitspunkt.
Spannungsverstärkung.
Ein- und Ausgangswiderstand.
Darlington-Schaltung.
Komplementärer Emitterfolger.
Stabilität.
4.2.4 Basisschaltung.
4.2.5 Stromspiegelschaltung.
Grundschaltung.
Erweiterte Schaltungen.
4.2.6 Differenzverstärker.
Kennliniengleichung.
Verstärkungsfaktoren.
Ein- und Ausgangswiderstand.
Steilheitsmultiplizierer.
Aktive Last.
Operationsverstärker.
4.2.7 Bandabstandsschaltung.
Stromquelle.
Referenzspannungsquelle.
4.2.8 Schalter.
Schalter.
Inverter.
Digitale Schaltungsfamilien.
4.3 Thyristor und Triac.
4.4 Aufgaben.
5 Feldeffekttransistoren.
5.1 Funktionsprinzip "steuerbarer Widerstand".
5.1.1 Steuerbare Widerstände.
5.1.2 Sperrschicht-Feldeffekttransistor.
Abschnürung.
Kennliniengleichungen.
Transistormodell.
Systemgrößen.
Einstellung des Arbeitspunktes.
5.2 MOS-Feldeffekttransistor.
5.2.1 MOS-Struktur.
Inversion.
Schwellenspannung.
5.2.2 Aufbau und Kennliniengleichungen.
Aufbau des MOS-Feldeffekttransistors.
Kennliniengleichung für kleine Spannung UDS.
Allgemeine Kennliniengleichung.
5.2.3 Betriebsgrößen im Abschnürbereich.
Steilheit.
Ausgangswiderstand.
Eingangswiderstand.
5.2.4 Transistorarten.
5.2.5 Transistormodelle mit SPICE-Parametem.
Level-l-Modell.
Erweiterte Modelle.
5.3 Grundschaltungen.
5.3.1 Torschaltung.
5.3.2 Inverter.
Grundschaltung.
NMOS-Inverter.
CMOS-Inverter.
5.3.3 Gatterschaltung.
5.3.4 Stromspiegelschaltung.
5.3.5 Differenzverstärker.
Kennliniengleichung.
Spannungsverstärkung.
Offsetspannung.
5.3.6 Speicherprinzipien.
Statischer Speicher (SRAM).
Dynamischer Speicher (DRAM).
Nichtflüchtiger Speicher (EPROM).
5.4 Leistungstransistoren.
Diffundierte MOS-Transistoren (DMOS).
Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT).
5.5 Aufgaben.
6 Lösungen zu den Aufgaben.
6.1 Zu Kapitel 2 "Passive Bauelemente".
6.2 Zu Kapitel 3 "Dioden".
6.3 Zu Kapitel 4 "Bipolarer Transistor".
6.4 Zu Kapitel 5 "Feldeffekttransistor".
7 Literaturverzeichnis.
8 Sachverzeichnis.

Portrait

Prof. Dipl.-Ing. Joachim Goerth, FB Elektrotechnik/Informatik, Lehrgebiet Nachrichtentechnik, Fachhochschule Hamburg
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