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Elektronische Schaltungen 1

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Beschreibung

Dieses zweibändige, grundlegende und tiefgehende Werk über analoge und digitale Schaltungstechnik bietet neben einer verständlichen Darstellung des Lehrstoffs viele umfangreiche Lernhilfen. Es ist daher besonders für Einsteiger und zum Selbst- und Fernstudium geeignet. Eine Vielzahl von detailliert durchgerechneten Beispielen, Aufgaben mit ausführlichen Lösungsvorschlägen, Merksätzen und Kapitelzusammenfassungen erleichtern das Lernen ebenso wie die zahlreichen Abbildungen und Tabellen. Das Werk entstand aus einer Vorlesung an der Fernuniversität Hagen. Der erste Band behandelt die Modellbildung für passive und aktive Bauelemente, die Signalbeschreibung im Hinblick auf die Schaltungstechnik, die Schaltungsanalyse, Rückkopplung und Stabilität sowie das Rauschen.



Inhalt

1 Modellierung elektronischer Schaltungen.- 1.1 Passive Bauelemente.- 1.1.1 Eintorelemente.- 1.1.2 Zweitorelemente.- 1.2 Quellen.- 1.2.1 Unabhängige Quellen.- 1.2.2 Gesteuerte Quellen.- 1.3 Die Sperrschichtdiode.- 1.4 Der Bipolar-Transistor.- 1.4.1 Modelle für das statische Großsignalverhalten.- 1.4.2 Vereinfachtes Modell für den aktiven Bereich vorwärts.- 1.4.3 Berücksichtigung des Early-EfFekts.- 1.4.4 Durchbruchserscheinungen.- 1.4.5 Dynamisches Großsignal-Modell.- 1.4.6 Modelle für geringe Aussteuerung.- 1.4.7 Modell-Umwandlungen.- 1.4.8 Modelle für den Schalterbetrieb.- 1.5 FeldefFekt-Transistoren.- 1.5.1 Allgemeines.- 1.5.2 Das statische Verhalten von MOS-Transistoren.- 1.5.3 Dynamisches Modell für MOS-Transistoren.- 1.5.4 MOS-Transistor-Modell für geringe Aussteuerung.- 1.6 Zusammenfassung.- 1.7 Aufgaben.- 2 Signalbeschreibung.- 2.1 Allgemeines.- 2.2 Sinusförmige Signale.- 2.3 Nicht sinusförmige periodische Signale.- 2.4 Nichtperiodische Signale.- 2.4.1 Verallgemeinerte Funktionen.- 2.4.2 Die Fourier-Transformation.- 2.4.3 Die Laplace-Transformation.- 2.5 Periodisch geschaltete Signale.- 2.6 Stochastische Signale.- 2.6.1 Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitstheorie.- 2.6.2 Wichtige Verteilungen.- 2.6.3 Erwartungswert (Mittelwert), Varianz und Momente höherer Ordnung.- 2.6.4 Beziehungen bei zwei Zufallsvariablen.- 2.6.5 Stochastische Prozesse.- 2.6.6 Ergodischer Prozeß.- 2.7 Leist ungsbeziehungen.- 2.7.1 Sinusförmige Signale.- 2.7.2 Allgemeine periodische Signale.- 2.7.3 Allgemeine Signale.- 2.7.4 Rauschsignale.- 2.8 Zusammenfassung.- 2.9 Aufgaben.- 3 Analyse elektronischer Schaltungen.- 3.1 Die Gleichstromanalyse.- 3.1.1 Formulierung der Schaltungsgleichungen.- 3.1.2 Die Knotenanalyse.- 3.1.3 Die modifizierte Knotenanalyse.- 3.1.4 Gleichstromanalyse nichtlinearer Schaltungen.- 3.2 Analyse linearer dynamischer Schaltungen im Zeitbereich.- 3.2.1 Einführung.- 3.2.2 Lösung von Differentialgleichungs-Systemen unter Verwendung von Matrizen.- 3.2.3 Schaltungsbeschreibung im stationären Zustand.- 3.2.4 Sprungantwort und Impulsantwort.- 3.2.5 Schaltungsbeschreibung durch eine Differentialgleichung höherer Ordnung.- 3.3 Analyse linearer Schaltungen im Frequenzbereich.- 3.3.1 Die Übertragungsfunktion.- 3.3.2 Das Prinzip der analytischen Fortsetzung und die komplexe Frequenz.- 3.3.3 Darstellung der Übertragungsfunktion durch Pole und Nullstellen.- 3.3.4 Partialbruchzerlegung und Kettenbruchentwicklung der Übertragungsfunktion.- 3.3.5 Identität von Polen der Übertragungsfunktion und Eigenwerten der Systemmatrix.- 3.3.6 Impulsantwort und Übertragungsfunktion.- 3.3.7 Zweitor-Beschreibungen.- 3.4 Zusammenfassung.- 3.5 Aufgaben.- 4 Lineare Grundschaltungen.- 4.1 Festlegung von Transistor-Arbeitspunkten.- 4.1.1 Überlegungen zur Wahl des Arbeitspunktes.- 4.1.2 Arbeitspunkteinstellung bei Bipolar-Transistoren.- 4.1.3 Arbeitspunkteinstellung bei Feldeffekt-Transistoren.- 4.2 Verbundtransistoren.- 4.2.1 Die Darlington-Schaltung.- 4.2.2 Die Paradox-Schaltung.- 4.2.3 Die komplementäre Darlington-Schaltung.- 4.2.4 Das Super-Triplet.- 4.3 Realisierung von Stromquellen mit Transistoren (Stromspiegel).- 4.3.1 Quellen mit Bipolar-Transistoren.- 4.3.2 Quellen mit MOS-Transistoren.- 4.4 Die Kaskode-Schaltung.- 4.5 Der Differenzverstärker.- 4.5.1 Differenzverstärker mit Bipolar-Transistoren.- 4.5.2 Differenzverstärker mit MOS-Transistoren.- 4.6 Leistungs-Endstufen.- 4.6.1 Leistungs-Endstufen mit Bipolar-Transistoren.- 4.6.2 Endstufen mit Leistungs-MOSFETs.- 4.7 Zusammenfassung.- 4.8 Aufgaben.- 5 Rückkopplung und Stabilität.- 5.1 Allgemeines.- 5.2 Allgemeine Grundlagen.- 5.3 Rückkopplungs-Strukturen.- 5.4 Stabilität.- 5.4.1 Einführung.- 5.4.2 Das Nyquist-Kriterium.- 5.4.3 Das Bode-Diagramm.- 5.5 Zusammenfassung.- 5.6 Aufgaben.- 6 Rauschen in elektronischen Schaltungen.- 6.1 Autokorrelationsfunktion und Leistungsdichtespektrum.- 6.2 Rauschursachen.- 6.2.1 Thermisches Rauschen.- 6.2.2 Schrot-Rauschen ("shot noise").- 6.2.3 1/f-Rauschen.- 6.2.4 Weitere Rauscharten.- 6.3 Rauschberechnungen in linearen Schaltungen.- 6.3.1 Eintore.- 6.3.2 Zweitore.- 6.3.3 Rauschzahl, Rauschanpassung und Signal-Rausch-Verhältnis.- 6.4 Rauschen in Halbleitern.- 6.4.1 Sperrschichtdioden.- 6.4.2 Bipolar-Transistoren.- 6.4.3 Feldeffekt-Transistoren.- 6.5 Zusammenfassung.- 6.6 Aufgaben.- Literatur.- Lösungsvorschläge zu den Aufgaben.

Produktinformationen

Titel: Elektronische Schaltungen 1
Untertitel: Grundlagen, Analyse, Aufbau
Autor:
EAN: 9783642614347
Digitaler Kopierschutz: Wasserzeichen
Format: E-Book (pdf)
Hersteller: Springer-Verlag GmbH
Genre: Elektronik, Elektrotechnik, Nachrichtentechnik
Anzahl Seiten: 404
Veröffentlichung: 11.03.2013
Dateigrösse: 28.4 MB

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