Elektronische Hilfsmittel des Physikers

Der Begriff "Elektronik" (electronics) ist recht jung und seine Definition nicht einheitlich. Sie reicht von "der Wissenschaft des Verhaltens freier Elektronen" allgemein bis zu der "Steuerung freier Elektronen im Raum", im Gegensatz zur klassischen Elektro dynamik, die es vorwiegend mit Leitern und Feldern zu tun hat. 1m allgemeinen Sprachgebrauch versteht man unter elektronischen Einrichtungen MeB- und Steuergerate, deren wesentliche Besta,nd teile Rohren (und Halbleiter) sind. Zwar gehort das ganze Gebiet der Hochfrequenz dazu, wird jedoch meistens aus dem groBen Feld cler neuentstandenen elektronischen Anwendungen ausgeklammert, die es vorwiegend mit impulsformigen Signalen zu tun haben. Da die schnelle Weiterentwicklung der elektronischen Technik standig neue Schaltungen, Rohren und Beispiele bringt, fehlen in dies em Buch die sonst iiblichen GroBenangaben in den Schaltungen, die nach kurzer Zeit iiberholt waren. Dem Physiker sollen in dieser neuartigen Zusammenstellung die gebrauchlichen Losungen elek tronischer Probleme mit wichtigen Berechnungsunterlagen ge zeigt werden, wie sie beim experimentellen Arbeiten standig auf treten. Das sonst iibliche miihsame Durchsehen zahlreicher Lite ratur solI damit vermieden werden. Obwohl der Stoff sehr konzentriert und nicht in der konven tionellen lehrbuchartigen Form dargeboten ist, kann sich auch der Ungeiibte in die Materie einarbeiten, und Einzelprobleme lassen sich rasch finden und verstehen.

Autorentext
Wolfgang Gruhle, Jahrgang 1943, lebt in seiner Geburtsstadt Leipzig.

Klappentext

Der Begriff "Elektronik" (electronics) ist recht jung und seine Definition nicht einheitlich. Sie reicht von "der Wissenschaft des Verhaltens freier Elektronen" allgemein bis zu der "Steuerung freier Elektronen im Raum", im Gegensatz zur klassischen Elektro­ dynamik, die es vorwiegend mit Leitern und Feldern zu tun hat. 1m allgemeinen Sprachgebrauch versteht man unter elektronischen Einrichtungen MeB- und Steuergerate, deren wesentliche Besta,nd­ teile Rohren (und Halbleiter) sind. Zwar gehort das ganze Gebiet der Hochfrequenz dazu, wird jedoch meistens aus dem groBen Feld cler neuentstandenen elektronischen Anwendungen ausgeklammert, die es vorwiegend mit impulsformigen Signalen zu tun haben. Da die schnelle Weiterentwicklung der elektronischen Technik standig neue Schaltungen, Rohren und Beispiele bringt, fehlen in dies em Buch die sonst iiblichen GroBenangaben in den Schaltungen, die nach kurzer Zeit iiberholt waren. Dem Physiker sollen in dieser neuartigen Zusammenstellung die gebrauchlichen Losungen elek­ tronischer Probleme mit wichtigen Berechnungsunterlagen ge­ zeigt werden, wie sie beim experimentellen Arbeiten standig auf­ treten. Das sonst iibliche miihsame Durchsehen zahlreicher Lite­ ratur solI damit vermieden werden. Obwohl der Stoff sehr konzentriert und nicht in der konven­ tionellen lehrbuchartigen Form dargeboten ist, kann sich auch der Ungeiibte in die Materie einarbeiten, und Einzelprobleme lassen sich rasch finden und verstehen.

Inhalt

1. Einleitung.- 1.1 Planung.- Signalverarbeitung.- Bausteine.- Nachbau.- 1.2 Bauelemente.- 1.2.1 Röhren.- Röhrenwahl.- Triode.- Pentode.- Gitterstrom.- Spezielle Röhren.- 1.2.2 Halbleiter: Dioden, Transistoren.- 1.2.3 Kabel.- Physikalische Eigenschaften.- Abgeschirmte Leitung.- Impulsverhalten.- 1.2.4 R-L-C-Kombinationen.- R-L-C-Kreise.- Laufzeitketten.- Röhre als Blindwiderstand.- 2. Signalerzeugung.- 2.1 Definition.- 2.2 Wandler.- 2.3 Signalgeneratoren.- 2.3.1 Schalter.- Mechanische Schalter.- Dioden und Transistoren.- Gasentladungsröhren.- Elektronenröhren.- Schaltröhren.- 2.3.2 Röhrengeneratoren.- Sperrschwinger.- Multivibratorfamilie.- Sekun-däremissionspentoden.- Sägezahnimpuls-Geber.- Rauschgeneratoren.- 2.3.3 Triggerung.- Triggerimpuls.- Triggerverzögerung.- Rückwirkung.- 2.3.4 Strahlungsdetektoren.- Zählrohr und Ionisationskammer.- Szintillationszähler.- 3. Signalveränderung.- 3.1 Amplitudenänderung..- 3.1.1 Lineare Änderung.- 1. Abschwächung.- 2. Verstärkung.- Allgemeines.- Rauschen.- Zeitkonstanten.- Überschwingen.- Grundschaltungen.- Allgemeine Stufe.- Anodenverstärker.- Kathodenfolger.- Gitterbasisverstärker.- Operativer Verstärker.- Kombinierte Stufen.- Aussteuerung.- Gegenkopplung.- Verstärker-Bausteine.- Verstärker mit sehr kurzer Anstiegszeit.- Gleichspannungsverstärker.- 3. Umpolung.- 3.1.2 Nichtlineare Änderung.- 1. Stetige Änderung.- Expansion.- Kompression.- Funktionsnetzwerke.- 2. Unstetige Änderung.- Begrenzer.- Diskriminator.- Triggerstufen.- 3.2 Zeitliche Änderung.- 3.2.1 Verzögerung.- 3.2.2 Impulsdehnung.- 3.2.3 Zeit-Transformation.- 3.2.4 Kabelformer.- 3.2.5 Amplitudenunabhängiger Signal-Zeitpunkt.- 3.3 Formänderung.- 3.3.1 Triggerstufen.- 3.3.2 Differenzierstufen.- 3.3.3 Integrierstufen.- 3.3.4 Zeit/Amplituden-Transformation.- Zeit-Amplituden-Converter.- Amplituden-Zeit-Converter.- 4. Signalkombination.- 4.1 Amplitudenkombination.- 4.1.1 Addition.- 4.1.2 Subtraktion.- 4.1.3 Mischstufen.- 4.1.4 Summenkoinzidenzverfahren.- 4.1.5 Multiplikation.- 4.2 Kombination von Signalzeiten.- 4.2.1 Übersicht.- Zeitpunkt.- Verzögerte Koinzidenzen.- Anti-koinzidenzstufen.- Koinzidenzauflösung.- Koinzidenzwirkungsgrad.- Unterdrückungsverhältnis.- 4.2.2 Parallel-Koinzidenzstufen.- 4.2.3 Serien-Koinzidenzstufen.- 4.2.4 Koinzidenz-Brücken.- 4.2.5 Laufzeit-Koinzidenzverfahren.- 4.2.6 Andere Koinzidenzverfahren.- 4.2.7 Kurzzeit-Messung.- 4.3 Inspektionskreise.- 4.3.1 Amplituden-Inspektion.- Integral-Diskriminator.- Differential-Diskriminator.- Fensterverstärkung.- 4.3.2 Zeit-Inspektion.- Tore.- Podest.- Sperrvermögen.- Mchtlineare Tore.- LineareTore.- Zeit-Intervallkontrolle.- 5. Signalregistrierung.- 5.1 Übersicht.- 5.2 Analoge Registrierung.- 5.2.1 Schreiber.- 5.2.2 Integrator.- Zählraten.- Amplituden.- Messung kleinster Ströme.- 5.2.3 Oszillographische Verfahren.- Graukeilmethode.- 5.3 Digitale Registrierung.- 5.3.1 Zählen.- 5.3.2 Untersetzer.- Dualuntersetzer.- Beliebige Untersetzung.- Dekadenuntersetzer.- Treppenuntersetzer.- Zählröhre E1T.- Dekadische Glimmröhren.- 5.3.3 Oszillographische Verfahren.- XYZ-Methode.- 5.4 Vielkanal-Registrierung.- 6. Strom- und Spannungsquellen.- 6.1 Konstante Gleichspannung.- 6.1.1 Stabilisierende Elemente.- Glimmstabilisator.- Zener-Diode.- Elektrolytische Zellen.- 6.1.2 Stabilisierte Spannung am Verbraucher.- Spannungen an Röhrenelektroden.- Klammerdioden.- 6.1.3 Netzteile.- Hochspannung.- Anodenspannung.- 6.2 Konstanter Gleichstrom.- 6.2.1 Stromabhängige Widerstände.- 6.2.2 Röhrenschaltungen.- 6.3 Stabilisierung von Wechselspannungen.- Glimmlampen.- NTC-Widerstände.- gesättigte Drosseln.- Stromstabilisierung.- 7. Anhang.- 7.1 Aufbau.- 7.2 Prüfung.- 7.3 Meßgeräte.- 7.4 Publikation.- 7.5 Literaturnachweis.- 7.6 Stichwortverzeichnis.