New PDF release: Elektronik: Ein Werkzeug für Naturwissenschaftler

By Hermann Hinsch

ISBN-10: 3540613609

ISBN-13: 9783540613602

ISBN-10: 3642614698

ISBN-13: 9783642614699

Nach der Einführung in die grundsätzliche Behandlung linearer Systeme und ihre Anwendung auf einfache Beispiele, vermittelt das Buch Kenntnisse über die Prinzipien und Eigenschaften der Halbleiterbauelemente Dioden, bipolare Transistoren, Feldeffekttransistoren, Leistungshalbleiter und Operationsverstärker. In mehreren Kapiteln werden die Bauelemente in Schaltungen und Verfahren eingesetzt. Hierunter fallen insbesondere Verstärkerschaltungen, aktive clear out, Regelungsverfahren und Netzgeräte. Zwei weitere Kapitel befassen sich mit der analogen und der digitalen Signalübertragung. Die wichtigsten Rauschursachen und die Methoden zur Rauschbefreiung werden beschrieben. Da in der modernen Elektronik die Optoelektronik ein wichtiges Teilgebiet geworden ist, wird auf Strahlungsempfänger und Strahlungsquellen auf Halbleiterbasis und die Glasfaser eingegangen. Nach den logischen Schaltungen mit vielen Beispielen wird am 68000, dem ersten Mitglied der 680X0-Familie, das Prinzip moderner Mikroprozessoren ausführlich gezeigt. Daran schließt sich eine Beschreibung der prinzipiellen Eigenschaften der bekannten 80X86-Prozessoren und des RISC-Prizips mit dem POWERPC 601 als Beispiel an. Insgesamt verfolgt das Buch die Absicht, dem Leser sowohl einen Überblick über die Grundlagen der Elektronik und die wichtigsten Teilgebiete der Elektronik als auch Detailkenntnisse zu verschaffen, so daß ihm der erfolgreiche Einsatz der Elektronik ermöglicht wird.

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Die Diffusionskapazitat wird dann gewissermaBen auf eine negative Spannung umgeladen, so daB sich ein steilerer Abfall des Kollektorstromes ergibt. Dabei werden sowohl die Speicherzeit als auch die Abfallzeit verktirzt. 3 Verbesserung des Schaltverhaltens. Durch zwei unterschiedliche MaBnahmen kann das Schaltverhalten wesentlich verbessert werden: 1) Zum Widerstand RB wird ein Kondensator C parallelgeschaltet. Hierdurch fiieBt beim Einschalten ein kraftiger Ladestrom tiber die Basis-EmitterDiode, so daB der Transistor sehr schnell in den Sattigungsbereich gesteuert wird.

Diese Schwellenspannung liegt bei Ge bei 0,3 ... 0,4 V und bei Si bei 0,6 ... 0,8 V. In Sperrichtung flieBt der Sperrstrom I r • Typische Werte von Ir sind bei 25°C bei einer Ge-Diode 1 ... 100 p,A und bei einer Si-Diode 10 ... 100 nA. , ni, zeigt Ir eine exponentielle Temperaturabhangigkeit. Die Spannung Us besitzt ebenfalls eine Temperaturabhangigkeit von ~ -2 mV /K bei I = const, was sich besonders bei den bipolaren Transistoren schadlich auswirkt. Abb. 5. 2). Die elektrische Feldstarke erreicht schlieBlich so hohe Werte, daB bei der Durchbruchsspannung Ubr Stoflionisation auftritt.

12. ,ffJ, fUr einen linearen Ubergang wird C '" 1 j W. Durch spezielle Dotierung kann man zumindest in einem eingeschrankten Spannungsbereich C '" 1jU 2 erzielen, so dafi die Resonanzfrequenz eines mit einer KapaziUitsdiode abgestimmten Schwingkreises proportional zur Abstimmspannung ist. 12 zeigt die Prinzipschaltung fUr eine Diodenabstimmung. Durch die Wahl Cs >> Cd, der DiodenkapaziUit, liegt die Kapazitatsdiode parallel zu der Schwingkreiskapazitat C. Uber den groBen Vorwiderstand Rv wird der Diode die notige Steuerspannung Ust zugefUhrt.

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