Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Elektrische Grundgrößen
1.1 Elektrische Ladung
1.2 Elektrische Spannung
1.3 Elektrischer Strom
1.4 Elektrischer Widerstand
1.5 Elektrischer Leitwert
1.6 Leiter und Nichtleiter
1.6.1 Spezifischer Widerstand
1.6.2 Leitfähigkeit
1.7 Widerstand und Temperatur
7
5
15
15
16
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2 Elektrische Stromkreise
2.1 Ohmsches Gesetz
2.2 Unverzweigte Stromkreise, Reihenschaltung
2.3 Verzweigte Stromkreise, Parallelschaltung
2.4 Widerstandsnetzwerke
2.5 Vorwiderstände
2.6 Spannungsteiler
2.6.1 Unbelasteter Spannungsteiler
2.6.2 Belasteter Spannungsteiler
2.7 Brückenschaltung
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25
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30
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31
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33
3 Arbeit und Leistung bei Gleichstrom
3.1 Elektrische Arbeit
3.2 Elektrische Leistung
3.3 Wirkungsgrade
35
35
36
37
4 Spannungserzeuger
4.1 Urspannung und Innenwiderstand
4.2 Ersatzspannungsquelle
4.3 Reihenschaltung von Spannungserzeugern
4.4 Parallelschaltung von Spannungserzeugern
39
39
40
41
42
5 Elektrisches Feld
5.1 Grundlagen
5.2 Kapazität, Ladung, Energie
5.3 Kondensatoren an Gleichspannung
43
43
45
47
6 Magnetisches Feld
6.1 Grundlagen
6.2 Dauermagnetismus
6.3 Magnetische Kreise
6.4 Kraftwirkung magnetischer Felder
6.5 Induktion und Selbstinduktion
6.6 Abschirmung magnetischer Felder
6.7 Spulen an Gleichspannung
51
51
52
53
55
57
60
60
7 Wechselspannung und Wechselstrom
7.1 Sinusförmige Wechselspannungen
7.2 Sinusförmige Wechselströme
7.3 Liniendiagramm und Phasenverschiebung
7.4 Zeigerdiagramme
7.5 Nichtsinusförmige Wechselgrößen
63
63
66
67
67
69
8 Blindwiderstände und Scheinwiderstand
8.1 Induktiver Blindwiderstand und Blindleitwert
8.2 Kapazitiver Blindwiderstand und Blindleitwert
8.3 Scheinwiderstand und Scheinleitwert
71
71
72
75
9 Arbeit und Leistung bei Wechselstrom
9.1 Elektrische Leistung
9.2 Elektrische Arbeit
77
77
79
10 Mehrphasenwechselstrom (Drehstrom)
10.1 Drehstromsysteme
10.2 Anwendungen
10.3 Sternschaltung
10.4 Dreieckschaltung
10.5 Leistung und Arbeit bei Drehstrom
81
81
81
82
83
84
11 Lineare und nichtlineare Widerstände
11.1 Allgemeine Eigenschaften
11.2 Festwiderstände
11.2.1 Eigenschaften von Festwiderständen
11.2.2 Bauarten von Festwiderständen
11.3 Einstellbare Widerstände
11.4 Heißleiterwiderstände (NTC-Widerstände)
11.5 Kaltleiterwiderstände (PTC-Widerstände)
11.6 Spannungsabhängige Widerstände (VDR)
87
87
88
88
92
95
98
99
102
12 Kondensatoren und Spulen
12.1 Kondensatoren
12.1.1 Eigenschaften von Kondensatoren
12.1.2 Bauarten von Kondensatoren
12.2 Spulen
12.2.1 Eigenschaften von Spulen
12.2.2 Bauarten von Spulen
105
105
105
108
114
114
115
13 Frequenzabhängige Zwei- und Vierpole
13.1 Allgemeines
13.2 Reihenschaltung von R und C
13.3 Reihenschaltung von R und L
13.4 RC-Glied
13.5 CR-Glied
13.6 RL-Glied
13.7 LR-Glied
13.8 RC-Glied als Integrierglied
13.8.1 Arbeitsweise
13.8.2 Integrationsvorgang
13.9 CR-Glied als Differenzierglied
13.9.1 Arbeitsweise
13.9.2 Differentiationsvorgang
117
117
117
119
119
121
123
124
125
125
125
127
127
128
14 Halbleiterdioden
14.1 Arbeitsweise von Halbleiterdioden
129
14.2 Bauarten von Halbleiterdioden
132
14.2.1 Flächendioden
132
14.2.2 Spitzendioden
133
14.2.3 Leistungsdioden (Gleichrichter)
134
14.3 Kennwerte und Grenzwerte
134
14.4 Prüfen von Halbleiterdioden
135
14.5 Halbleiterdioden als Gleichrichter
137
14.5.1 Einweg-Gleichrichterschaltung (Einpuls-Mittelpunktschaltung M1)
137
14.5.2 Siebkette
139
14.5.3 Mittelpunkt-Zweiweg-Gleichrichterschaltung
(Zweipuls-Mittelpunktschaltung M2)
139
14.5.4 Brücken-Zweiweg-Gleichrichterschaltung (Zweipuls-Brückenschaltung B2). 140
14.5.5 Mehrphasen-Gleichrichterschaltungen
141
1 2 9
15 Halbleiterdioden mit speziellen Eigenschaften
15.1 Z-Dioden
15.1.1 Arbeitsweise
15.1.2 Kennlinien, Kennwerte, Grenzwerte
15.1.3 Anwendungen
15.2 Kapazitätsdioden
15.2.1 Aufbau und Arbeitsweise
15.2.2 Kennlinien, Kennwerte, Grenzwerte
143
143
143
144
147
149
149
150
16 Bipolare Transistoren
16.1 Bauarten bipolarer Transistoren
16.2 npn-Transistoren
16.3 pnp-Transistoren
16.4 Kennlinien, Kennwerte, Grenzwerte
16.4.1 Kennlinien
16.4.2 Kennwerte
16.4.3 Grenzwerte
16.4.4 Datenblätter
16.5 Transistorkühlung
16.6 Verstärker-Grundschaltungen
16.6.1 Verstärkerstufe in Emitterschaltung
16.6.2 Verstärkerstufe in Basisschaltung
16.6.3 Verstärkerstufe in Kollektorschaltung
16.7 Transistor als Schalter
16.7.1 Übersteuerungszustand und Sättigungsspannungen
16.7.2 Transistor-Schalterstufen
153
154
155
157
158
158
161
163
164
164
166
166
168
169
170
170
171
17 Unipolare Transistoren
17.1 Sperrschicht-Feldeffekttransistoren
17.1.1 Aufbau und Arbeitsweise
17.1.2 Kennlinien, Kennwerte, Grenzwerte
17.1.3 Anwendungen
17.2 MOS-Feldeffekttransistoren
17.2.1 Aufbau und Arbeitsweise
17.2.3 Kennlinien, Kennwerte, Grenzwerte
17.2.4 Anwendungen
17.3 Dual-Gate-MOS-FET
173
173
173
176
178
178
178
181
184
186
18 Verstärkerschaltungen
18.1 Wechselspannungsverstärker
187
187
18.1.1 Anforderungen
18.1.2 Mehrstufige Verstärker
18.1.3 Leistungsverstärker
18.2 Gleichspannungsverstärker
18.3 Differenzverstärker
18.4 Operationsverstärker
18.4.1 Einführung
18.4.2 Aufbau und Arbeitsweise
18.4.3 Idealer Operationsverstärker
18.4.4 Realer Operationsverstärker
18.4.5 Anwendungsbeispiele
19 Kippschaltungen
19.1 Bistabile Kippstufe
19.1.1 Schaltung und Arbeitsweise
19.1.2 Anwendungsbeispiele
19.2 Monostabile Kippstufe
19.2.1 Schaltung und Arbeitsweise
19.2.2 Anwendungsbeispiele
19.3 Astabile Kippschaltung (Multivibrator)
19.3.1 Schaltung und Arbeitsweise
19.3.2 Anwendungsbeispiele
19.4 Schmitt-Trigger
19.4.1 Schaltung und Arbeitsweise
19.4.2 Anwendungsbeispiele
20 Oszillatorschaltungen
20.1 Prinzip einer Oszillatorschaltung
20.2 Meißner-Oszillator
20.3 Hartley-Oszillator (Induktiver Dreipunktoszillator)
20.4 Colpitts-Oszillator (Kapazitiver Dreipunktoszillator)
20.5 Quarzoszillatoren
21 Stabilisierungsschaltungen
21.1 Schaltung zur Spannungsstabilisierung
21.2 Schaltung zur Stromstabilisierung
1°'
189
190
19°
190
191
191
192
195
196
196
199
199
199
201
203
203
205
207
207
210
211
211
213
215
215
216
217
217
217
219
219
221
22 Integrierte Schaltungen
22.1 Allgemeines
22.2 Integrationstechniken
22.2.1 Monolithtechnik
22.2.2 Hybridtechnik
22.3 Analoge und digitale integrierte Schaltungen
22.3.1 Digitale IC
22.3.2 Analoge IC
22.4 Integrationsgrad und Packungsdichte
22.5 Vor- und Nachteile integrierter Schaltungen
22.6 Programmierbare integrierte Schaltungen
23 Thyristoren
23.1 Vierschichtdioden (Thyristordioden)
23.1.1 Aufbau und Arbeitsweise
23.1.2 Kennwerte und Grenzwerte
23.1.3 Anwendungen
23.2 Thyristoren (rückwärtssperrende Thyristortrioden)
23.2.1 Aufbau und Arbeitsweise
23.2.2 Kennwerte und Grenzwerte
23.2.3 Anwendungsbeispiele
223
223
224
224
228
229
229
230
231
231
232
2 3 5
235
235
238
238
238
238
242
244
23.3 Thyristortetroden
23.3.1 Aufbau und Arbeitsweise
23.3.2 Kennwerte und Grenzwerte
23.3.3 Anwendungen
24 Diac und Triac.
24.1 Diac
24.1.1 Zweirichtungsdioden
24.1.2 Zweirichtungs-Thyristordioden
24.1.3 Anwendungen von Diac
24.2 Triac
24.2.1 Aufbau und Arbeitsweise
24.2.2 Kennwerte und Grenzwerte
24.3 Steuerungen mit Diac und Triac
25 Optoelektronik
25.1 Innerer fotoelektrischer Effekt
25.2 Fotowiderstände
25.2.1 Aufbau und Arbeitsweise
25.2.2 Kennwerte und Grenzwerte
25.2.3 Anwendungen
25.3 Fotoelemente und Solarzellen
25.3.1 Aufbau und Arbeitsweise
25.3.2 Kennwerte und Grenzwerte
25.3.3 Anwendungen
25.4 Fotodioden
25.4.1 Aufbau und Arbeitsweise
25.4.2 Kennwerte und Grenzwerte
25.4.3 Anwendungen
25.5 Fototransistoren
25.5.1 Aufbau und Arbeitsweise
25.5.2 Kennwerte und Grenzwerte
25.5.3 Anwendungen
25.6 Leuchtdioden
25.6.1 Aufbau und Arbeitsweise
25.6.2 Kennwerte und Grenzwerte
25.6.3 Anwendungen
25.7 Opto-Koppler
25.7.1 Aufbau und Arbeitsweise
25.7.2 Kennwerte und Grenzwerte
25.7.3 Anwendungen
26 Halbleiterbauelemente mit speziellen Eigenschaften
26.1 Hallgeneratoren
26.1.1 Halleffekt
26.1.2 Hallspannung
26.1.3 Aufbau
26.1.4 Kennwerte und Grenzwerte
26.1.5 Anwendungen
26.2 Feldplatten
26.2.1 Aufbau
26.2.2 Arbeitsweise
26.2.3 Kennwerte und Grenzwerte
26.2.4 Anwendungen
26.3 Magnetdioden
26.3.1 Aufbau
2 4 7
47
48
248
249
2
2
2 4 9
249
1
^
2 5
2
2
2 5 2
2 5 2
5
256
2 5
2 5 9
59
260
260
261
2
2 6 2
262
6
65
265
266
266
267
261
268
268
269
2
2
2
2 6 9
2 6 9
269
270
71
71
271
272
212
2
2
213
2 7 3
2 7 3
2 7 3
2 7 4
215
216
2 7 6
2 7 7
2 7 7
2 7 8
2 7 9
2 7 9
2 7 9
26.3.2 Arbeitsweise
'
26.3.3 Kennwerte und Grenzwerte
26.3.4 Anwendungen
26.4 Druckabhängige Halbleiterbauelemente
26.4.1 Piezoeffekt
26.4.2 Piezohalbleiter
26.5 Flüssigkristall-Bauteile
26.5.1 Flüssige Kristalle
26.5.2 Aufbau von Anzeigebauteilen
26.5.3 Anwendungen
280
280
281
281
281
282
282
282
282
284
27 Digitale Grundschaltungen
27.1 Grundbegriffe
27.1.1 Analoge und digitale Signale
27.1.2 Logische Zustände «0» und «1»
27.2 Logische Verknüpfungen
27.2.1 UND-Verknüpfung
27.2.2 ODER-Verknüpfung
27.2.3 Verneinung
27.2.4 NAND-Verknüpfung
27.2.5 NOR-Verknüpfung
27.2.6 EXLUSIV-ODER-Glied (XOR)
28 Digitale Codes
28.1 Darstellung von Ziffern und Zahlen
28.1.1 Duales Zahlensystem
28.1.2 BCD-Code (8-4-2-1-Code)
28.2 Weitere Binärcodes
285
285
285
287
287
287
290
291
292
293
294
29 Schaltungsanalyse
29.1 Allgemeines
29.2 Soll-Verknüpfung
29.3 Ist-Verknüpfung
299
30 Schaltalgebra
30.1 Grundlagen
30.2 Bestimmung der Funktionsgleichung einer Schaltung
30.3 Darstellung der Schaltung nach der Funktionsgleichung
30.4 Funktionsgleichung und Kontaktschema
30.5 Nutzungsmöglichkeiten der Schaltalgebra
31 Schaltungssynthese
32 Schaltkreisfamilien
32.1 Schaltungen in Relais-Technik
32.2 DTL-Technik
32.3 TTL-Technik
32.4 MOS-Technik
32.5 ECL-Technik
32.6 Pegelangaben «Low» und «High»
32.7 Positive und negative Logik
33 Flipflops
33.1 Eigenschaften von Flipflops
33.2 SR-Flipflops
33.3 T-Flipflops
33.4 JK-Flipflops
295
295
297
298
2 9 9
2 9 9
3 0 1
3 0 3
3 0 3
304
305
05
06
3
3
1
H
3 1
3
3 1 1
3 1 3
3 1 4
3 1 6
3
3
16
18
3 1 9
319
3 2 1
3 2 2
3 2 3
33.5 Master-Slave-Flipflops
33.6 Anwendungen
324
324
34 Digitale Auswahl- und Verbindungsschaltungen
34.1 Datenselektor, Multiplexer, Demultiplexer
34.1.1 4-Bit-zu-l-Bit-Datenselektor
34.1.2 2 x 4-Bit-zu-4-Bit-Datenselektor
34.1.3 4 x 8-Bit-zu-8-Bit-Datenselektor
34.1.4 l-Bit-zu-4-Bit-Demultiplexer
34.2 Adreßdecodierer
34.3 Busschaltungen
325
325
325
326
326
327
328
329
35 Register-und Speicherschaltungen
35.1 Schieberegister
35.2 Flipflop-Speicher
35.3 Schreib-Lese-Speicher (RAM)
35.3.1 Speicheraufbau
35.3.2 Speicherkenngrößen
35.4 Festwertspeicher (ROM)
35.5 Programmierbarer Festwertspeicher (PROM)
35.6 Löschbare programmierbare Festwertspeicher
35.7 Magnetkernspeicher
331
331
335
337
337
340
341
342
343
345
36 Zählerschaltungen
36.1 Frequenzteiler
36.2 Vorwärtszähler
36.3 Rückwärtszähler
36.4 Zähldekaden
347
347
349
350
350
37 D/A-Umsetzer, A/D-Umsetzer
37.1 Digital-Analog-Umsetzer (D/A-Umsetzer)
37.1.1 Prinzip der Digital-Analog-Umsetzer
37.1.2 D/A-Umsetzer mit gestuften Widerständen
37.2 Analog-Digital-Umsetzer (A/D-Umsetzer)
37.2.1 Prinzip der Analog-Digital-Umsetzung
37.2.2 Eigenschaften von A/D-Umsetzern
353
353
353
355
355
355
355
38 Rechenschaltungen
38.1 Halbaddierer
38.2 Volladdierer
38.3 Paralleladdierschaltung
38.4 Addier-Subtrahier-Werk
357
357
358
359
360
39 Mikroprozessoren und Mikrocomputer
39.1 Der Mikroprozessor als Universalschaltung
39.2 Arithmetisch-logische Einheit (ALU)
39.3 Von der ALU zum Mikroprozessor
39.4 Mikroprozessorbausteine
39.4.1 Mikroprozessortypen
39.4.2 Mikroprozessor SAB 8080 A
39.5 Zusatzbausteine für Mikroprozessoren
39.6 Mikrocomputer (MikroController)
361
361
361
364
365
365
366
370
371
Stichwortverzeichnis
373