Dieter Nührmann Das kleine Werkbuch Elektronik

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F R A N Z I S RATGEBER
Dieter Nührmann
Das kleine
Werkbuch
Elektronik
Datensammlungen - Bauelemente Grundschaltungen
Mit 465 Abbildungen
3., neu bearbeitete und erweiterte Aufloge
FRANZIS
Inhalt
Teil I
Tabellen, Formeln, Nomogramme und Berechnungsunterlagen
1.
Bezeichnungen und Rechengrößen in der
Elektronikpraxis
13
1.1
1.2
1.3
Griechisches Alphabet
Bezeichnung dekadisch vervielfachter
Einheiten
Frequenzen und Wellenlängen elektromagnetischer
Schwingungen
13
13
14
2.
Daten wichtiger Baustoffe und ihr Verhalten
bei Wärmeänderungen
15
2.1
Linearer Ausdehnungskoeffizient
(Mittelwert 0...100 °C)
Wärmeleitfähigkeit (bei 20 °C)
Widerstandsänderung bei Wärme
15
17
20
2.2
2.3
3
Physikalische und mechanische Eigenschaften
von Werkstoffen
3.1
3.2
Physikalische Eigenschaften technischer Stoffe . . . .
Physikalische Eigenschaften elektrischer
Isolierstoffe
Physikalische Eigenschaften elektrischer Leiter . . . .
3.3
24
25
27
29
4
Daten und Formeln aus dem Gebiet der
Mechanik
4.1
4.2
4.3
Elektrothermische Spannungsreihe
Elektrochemische Spannungsreihe
Bohrdurchmesser und Maße für metrische
Gewinde
Zinn-Bleilegierungen
Die Printplatte
SMT
Die richtige Bohrgeschwindigkeit
33
36
36
48
104
5
Schaltzeichen, Farbcode und technische
Angaben zu Bauteilen der Elektronik
106
5.1
Schaltzeichen und Bauteilenormung
106
4.4
4.5
4.6
4.7
6
31
31
32
Inhalt
5.2
5.3
5.3.1
5.3.2
5.3.3
6
6.1
6.2
6.3
7
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
8
8.1
8.2
8.3
9
9.1
9.2
Gehäuseformen von Halbleitern
Kennzeichnung und Codierung
von Bauelementen
Die IEC-Normreihe
Der Farbcode
Typenkennung und Herstellercode von
Halbleiterbauelementen
Mathematik aus der Praxis der Elektronik
Einfache Formeln aus der Arithmetik
Die einfachsten Winkelsätze aus Geometrie und
Trigonometrie
Die Berechnung von Flächen und
Körpervolumen
Beispiele für die Berechnungen mit dem
ohmschen Gesetz
Formeln: Strom-Spannung-Widerstand
Formeln - Kondensator und Widerstand
Formeln - Spule und Widerstand
Spule und Kondensator
."....
Die obere und untere Grenzfrequenz bei
R-C-Gliedern und Verstärkern
Serien- und Parallelschaltung von Kondensatoren
und Spulen
Dezibelrechnung und absolute Pegelwerte
Spannungswerte von Wechselspannungen
Formeln, Drahtangaben und Tabellen für
Transformatoren und Spulen
Mindestdurchmesser von Kupferdrähten
Widerstandstabelle für Kupferdrähte
Drahttabellen für NF-und HF-Spulen
128
135
135
140
147
151
151
157
160
169
169
177
184
188
192
194
196
200
202
202
202
204
Wichtige Werte aus der Niederfrequenztechnik:
Stecker und Buchsen für die HiFi- und
Videotechnik
207
Schaltung von Normbuchsen
207
Signalquellen der NF-Technik
212
7
Inhalt
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
9.8
Genormte Ausgangsimpedanzen
214
Mindesteingangsspannungen nach DIN 45 3100 . . . . 214
Spurenschema für Tonbandgeräte und
Kassettenrecorder
214
Signalwerte aus der Fernsehtechnik
PAL-Norm
215
Spannungswerte für Rundfunk- und
Fernsehempfang
218
100-Volt-Ausgang in der NF-Verstärkertechnik . . . 220
Teil II
Elektronische Bauelemente für den Schaltungsentwurf, Aufbau,
Eigenschaften, Werte, Bauformen und Berechnung aus der
Praxis
1
Der Ohmsche Widerstand
223
1.1
1.2
1.3
Die Bauformen
Grundlagen der Berechnung für ihren
Schaltungseinsatz
Veränderbare (Regel-)Widerstände Potentiometer
2
Kondensatoren - Bauformen, Anwendung
und Daten
2.1
Kapazitäten von Leitern und Aufbauten
(Dielektrikum Luft)
Folien-Kondensatoren
Elektrolyt- und Tantal-ElektrolytKondensatoren
Keramik-Kondensatoren und
HF-Durchführungen
2.2
2.3
2.4
223
230
241
253
255
268
285
303
3
Spulen - Bauformen, Anwendungen
und Daten
314
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Gerade, gestreckte Leiter (u.r = 1)
Spulenanordnungen
Drahtmaterial für Spulen
Die Güte der Spule
Luftspulen mit Kern
Wellenwiderstand von Leiteranordnungen
316
320
337
340
342
348
8
Inhalt
4
Spannungsquellen
357
4.1
4.2
Stabilisierte Netzteile
Batterien
357
374
5
Dioden und ihre Anwendungen
384
5.1
5.2
5.3
Technische Angaben
Allgemeine Anwendungen
Sonderbauformen von Dioden
385
395
395
6
Transistoren
422
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
Allgemeine Angaben
Eingangsdaten
Die drei Grundschaltungen des Transistors
Ausgangsdaten
Berechnung der Verstärkung
Der Arbeitspunkt und seine Festlegung
Festlegung der Grenzfrequenzen
und ihre Bedeutung
Neutralisation
Feldeffekttransistoren
Anwendungen des Feldeffekttransistors
422
432
440
445
451
457
464
466
467
492
7
Thyristoren und Triacs
502
7.1
Schutz gegen Überspannungen und
Überströme
Entstörung von Wechselstromstellern
Prinzipielle Zünd- und PrüfSchaltungen
Parallel- und Serienschaltung von
Thyristoren und Triacs
Gleichstromschaltungen
Gleichrichterschaltungen
Schaltungsbeispiele
6.8
6.9
6.10
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
502
505
507
517
521
523
526
8
Operationsverstärker
537
8.1
8.2
8.3
Verstärkung und Wahl des Eingangs
Wahl der Betriebsspannung
Ausgangsschaltungen von Operationsverstärkern
539
541
544
9
Inhalt
8.4
8.5
8.6
Offsetkompensation
Obere Grenzfrequenz - Slew Rate
Schaltungen mit dem Operationsverstärker
544
546
548
9
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
9.8
9.9
Optoelektronik
Licht und seine Berechnungsgrößen
Fotowiderstand
Fotodioden
Fototransistoren
Fotoelemente und Solarzellen
LED-Lumineszenz-Dioden
Sieben-Segment-Anzeigen und Rasermatrix
Optokoppler
Infrarot-Detektoren (IR-Detectors)
557
557
566
569
574
581
592
600
606
612
Sachverzeichnis
635
Wichtiger Hinweis
Die in diesem Buch wiedergegebenen Schaltungen und Verfahren werden ohne Rücksicht auf die Patentlage mitgeteilt. Sie sind ausschließlich
für Amateur- und Lehrzwecke bestimmt und dürfen nicht gewerblich
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Alle Schaltungen und technischen Angaben in diesem Buch wurden vom
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