Elemente der angewandten Elektronik

Wolfgang Oberschelp, Dietmar Ehrhardt, Erwin Böhmer

Description

Didaktisch überzeugend: klar strukturiert, kompakt, praxisbezogen mit zahlreichen Beispielen

Didaktisch überzeugend: klar strukturiert, kompakt, praxisbezogen mit zahlreichen Beispielen

Kompakte Darstellung eines Themas auf einer Doppelseite

Erfolgreich Prüfungen bestehen mit Rechen-, Verständnis- und Klausuraufgaben mit Lösungen

Elektronik-Aufgaben schrittweise lösen - Elektronik-Prüfungen sicher bestehen

Testaufgaben zur Selbstkontrolle - Klausurrelevante Prüfungsaufgaben

Das zu Grunde liegende erfolgreiche didaktische Konzept wird beibehalten. Mit seinem besonderen Aufbau, der Behandlung von Themen auf jeweils einer Text- und einer Bildseite, ist das Buch durchgängig und übersichtlich gestaltet. Die einzelnen Gebiete sind in sich geschlossen behandelt und lassen sich für unterschiedliche Lehrveranstaltungen sowie autodidaktisch verwenden. Mit seinen zahlreichen Beispielen vermittelt das Buch zwischen Theorie und Praxis. Es ist ein zuverlässiger Begleiter für das Elektronikpraktikum und darüber hinaus Arbeitsgrundlage für Schaltungsentwickler.

Diese 17. Auflage ...
Elektrische Leitung und Widerstände.- Homogene Halbleiterbauelemente.- Halbleiterdioden.- Kondensatoren.- Spulen und Schwingkreise.- Transformatoren und Übertrager.- Relais.- Displays.- Transistoren.- Operationsverstärker.- Sinusoszillatoren.- Kippschaltungen.- Speicherschaltungen.- DA- und AD-Umsetzer.- Optoelektronik.- Leistungstransistoren.- Thyristoren und Triacs.- Spannungs- und Stromversorgung.- Bauteile-Katalog.- Praktische Anleitung zur Schaltungssimulation.

Sujets

• Electronique & télécommunications
• Matériel informatique
• Thyristor
• Transistor
• Musique bruitiste
• Triac
• Instrumentation
• Microchip Technology
• A
• VAC
• Engineering
• Electrical engineering
• Electronics
• Hardware
• Technology
• German resistance
• Microchip
• Electronic engineering
• Sciences et techniques

Informations

• Publié par: Springer Fachmedien Wiesbaden
• Date de parution: 13 mars 2018
• Nombre de lectures: 0
• EAN13: 9783834821140
• Langue: Deutsch
• Poids de l'ouvrage: 3 Mo

Extrait

Erwin Böhmer , Dietmar Ehrhardt und Wolfgang Oberschelp
Elemente der angewandten Elektronik Kompendium für Ausbildung und Beruf 17. Aufl. 2018
Mit umfangreichem Bauteilekatalog

Erwin Böhmer

Technische Elektronik, Universität Siegen, Siegen, Deutschland
Dietmar Ehrhardt

Analoge Schaltungstechnik, Universität Siegen, Siegen, Deutschland
Wolfgang Oberschelp

FB Elektrotechnik und angewandte Naturwissenschaften, HS Gelsenkirchen, Gelsenkirchen, Deutschland
ISBN 978-3-8348-1496-8 e-ISBN 978-3-8348-2114-0
https://doi.org/10.1007/978-3-8348-2114-0
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Vorwort zur siebzehnten Auflage

Wir haben zahlreiche Zuschriften und Verbesserungsvorschläge bekommen. Natürlich haben wir wenn möglich all diese Vorschläge eingearbeitet. Das Buch ist auf XML umgestellt worden und damit auch digital verfügbar. Trotzdem haben wir darauf geachtet, dass die Idee des Buches erhalten bleibt. Linke Seite der Text und rechte Seite die dazugehörigen Bilder. Die Umstellung auf XML hat viel Zeit gekostet, doch der Aufwand hat sich gelohnt. Ergänzt wurde das Buch durch ein Kapitel Verständnisfragen. Hier kann ein lernender Leser prüfen, ob er die technischen Beiträge des Buches verstanden hat.
Dietmar Ehrhardt
Wolfgang Oberschelp
Siegen und Gelsenkirchen
Februar 2018

Vorwort zur sechzehnten Auflage

Das Buch erfährt immer noch eine große Beliebtheit, wie die zahlreichen Zuschriften und Verbesserungsvorschläge beweisen. Wir nehmen die wohl gemeinten Ratschläge gerne auf und haben die meisten der geäußerten Verbesserungsvorschläge in die Neuauflage des Buchs eingearbeitet. Daneben wurde der Anhang C um die graphische Spektralanalyse erweitert.
Auch diesem Buch ist wieder eine CD beigefügt, die über Lehre und Forschung auf den Gebieten Halbleiterelektronik, Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik am Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Siegen berichtet. Die Autoren danken dem Institut für diese Unterstützung.
Erwin Böhmer
Dietmar Ehrhardt
Wolfgang Oberschelp
Siegen und Gelsenkirchen
Januar 2009

Einführung

Das vorliegende Buch beschreibt den Aufbau und die Funktionsweise zahlreicher Bauelemente so ausführlich, wie es für eine funktionsgerechte Anwendung erforderlich ist. Es hält sich dabei an die Vorgehensweise der Praxis mit einer Beschreibung der Betriebseigenschaften durch Kenndaten und Kennlinien, die der Hersteller üblicherweise im Datenblatt angibt.
Die eingestreuten Rechenbeispiele fördern das Verständnis. Zahlreiche weitere Beispiele mit Lösungen findet der Leser in dem auszugsweise auf der beiliegenden CD wiedergegebenen Band
Rechenübungen zur angewandten Elektronik von E. Böhmer, Vieweg 1997,
bzw. in dem verbesserten und erweiterten Nachfolgeband
Elemente der Elektronik – Repetitorium und Prüfungstrainer , Vieweg 2005.
Auf den Hauptteil des Buches folgt ein vierteiliger Anhang:
Anhang A ist als Nachschlagewerk angelegt. Man findet dort zunächst Werkstoffkenndaten, Bezeichnungen und Kennzeichnungen. Es folgt eine Einführung in die Grundbegriffe der Halbleitertechnologie und die Herstellung von Leiterplatten. Das anschließende Blindwiderstands-Frequenz-Diagramm – im Laborjargon HF-Tapete – erlaubt schnelle überschlägige Berechnungen bei allen Schaltungen mit Kapazitäten und Induktivitäten. Der Frequenzgang von RC- und RL-Zweipolen sowie die speziellen Eigenschaften von Schwingkreisen werden gesondert dargestellt.
Die aufgeführten Kenngrößen zu Wechsel- und Mischströmen muss jeder Elektroniker beherrschen, ebenso die Verhältnisdarstellung nach dem Dezibelsystem. Die Begriffe Rauschmaß und Rauschzahl interessieren ihn nur beim Aufbau von Verstärkern für sehr schwache Signale. Die Hinweise zum störungsfreien Aufbau eines Gerätes dagegen sind von grundsätzlicher Bedeutung und umso beachtenswerter, je komplexer ein Schaltungssystem ist.
Anhang B ist als Bauteile-Katalog angelegt. Er gibt eine Übersicht über handelsübliche Ausführungen zu den im Textteil beschriebenen Bauelementen. Dazu werden auch die wesentlichen Kenndaten und Grenzdaten mitgeteilt.
Anhang C enthält eine Anleitung zur Schaltungssimulation anhand von Beispielen zu ausgewählten Themen des Buches. Das hier benutzte Programm WinSpice ist leicht zu handhaben und kommt somit Anfängern besonders entgegen. Es erlaubt die Simulation auch sehr umfangreicher Schaltungen.
Anhang D gibt dem Leser eine Beschreibung der beiliegenden CD. Diese erweitert seinen theoretischen Horizont und gewährt Einblick in Forschung und Technologie auf dem Gebiet der Halbleiterelektronik. Sie stellt ihm außerdem Software und Fachliteratur zur Verfügung.
Da dieses Buch eine Reihe von Themen nicht erschöpfend behandeln kann, werden am Ende der Seiten Hinweise auf weiterführende Literatur und einschlägige DIN-Normen gegeben. Die Letzteren findet man in den Normblättern des DIN (Deutsches Institut für Normung e. V.). In diesem Buch werden die DIN-Normen weitgehend beachtet. Auf Abweichungen wird an einzelnen Stellen besonders hingewiesen. Entgegen DIN 41852 wird z. B. die früher durchweg übliche Kleinschreibung für die Halbleiterbezeichnungen „n“ und „p“ beibehalten. Ferner werden im Hauptteil des Buches die bisher üblichen Schaltzeichen für Spannungs- und Stromquellen weiterverwendet, da diese im Gegensatz zu den neuen Symbolen Variationen zulassen und sich somit besser für eine physikalisch orientierte Betrachtung eignen. Im Anhang C dagegen mit seiner formalen Behandlung von Schaltungsproblemen werden die neuen Schaltzeichen eingesetzt.

Soweit Sicherheitsaspekte eine Rolle spielen, wird auf entsprechende „VDE-Bestimmungen“ verwiesen, herausgegeben vom VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V.).

Inhaltsverzeichnis

1 Elektrische Leitung und Widerstände 2

1.​1 Elektrische Leitung, Grundbegriffe 2

1.​2 Leitungen und Sicherungen 4

1.​3 Elektrische Widerstände 6

1.​4 Übliche Bauformen der Widerstände 8

1.​5 Stellwiderstände​ mit Schleifkontakt 10

1.​6 Widerstandsnetzw​erke, passive und aktive Zweipole 12

2 Homogene Halbleiterbauele​mente 14

2.​1 Grundbegriffe der Halbleiter 14

2.​2 Mess- und Kompensationshei​ßleiter 16

2.​3 Anlassheißleiter​ 18

2.​4 Kaltleiter 20

2.​5 Varistoren 22

2.​6 Feldplatten (MDR) 24

2.​7 Fotowiderstände (LDR) 26

2.​8 Hallgeneratoren 28

3 Halbleiterdioden​ 30

3.​1 Grundlagen der Halbleiterdiode 30

3.​2 Silizium-Leistungsdioden 32

3.​3 Dioden im Ladegleichrichte​r 34

3.​4 Z-Dioden (Zenerdioden) 36

3.​5 Fotodioden und Fotoelemente 38

3.​6 Lumineszenz-Dioden (Leuchtdioden) 40

4 Kondensatoren 42

4.​1 Kondensatoren, Grundbegriffe 42

4.​2 Laden und Entladen eines Kondensators 44

4.​3 Bauformen und Eigenschaften 46

4.​4 Elektrolytkonden​satoren 48

4.​5 RC-Übertragungsglie​der 50

4.​6 Impulsübertragun​g durch RC-Glieder 52

4.​7 Spannungsglättun​g mit Kondensatoren 54

5 Spulen und Schwingkreise 56

5.​1 Spulen, Grundbegriffe 56

5.​2 Spulenkenngrößen​ und Schaltvorgänge 58

5.​3 Drosselspulen mit Eisenkern oder Eisenpulver-Kern 60

5.​4 Ferritkernspulen​ 62

5.​5 Spulen bei höheren Frequenzen 64

5.​6 Spulen mit nanokristallinem​ Kern 66

5.​7 Schwingkreise, Grundbegriffe 68

5.​8 Schwingkreise mit Tiefpassfunktion​ 70

5.​9 Resonanzschaltun​gen 72

5.​10 Schwingkreise mit Anzapfungen 74

5.​11 Schwingquarze 76

6 Transformatoren und Übertrager 78

6.​1 Verlustfreie Spulensysteme 78

6.​2 Transformatoren als Übertrager 80

6.​3 Aufbau und Berechnung von Übertragern 82

6.​4 Impulsübertrager​ (Impulstransforma​toren) 84

6.​5 Netztransformato​ren 86

7 Relais 88

7.​1 Elektromagnetisc​he Relais, Arten und Wirkungsweise 88

7.​2 Betriebseigensch​aften von Relais 90

7.​3 Kontaktmaterial, Kontaktbeanspruc​hung und Kontaktschutz 92

7.​4 Relais-Kondensator-Schaltungen 94

8 Röhren und Displays 96

8.​1 Gasentladungsröh​ren 96

8.​2 Vakuumdioden und -trioden 98

8.​3 Tetroden und Pentoden 100

8.​4 Bildverstärker, Bildwandler und Bildaufnehmer 102

8.​5 Vakuum-Lumineszenzröhre​n (Fluoreszenzröhre​n) 104

8.​6 Flüssigkristall-Anzeigen (LC-Displays) 106

9 Feldeffekt-Transistoren 108

9.​1 Aufbau und