241
pages
Deutsch
Ebooks
2018
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Publié par
Date de parution
13 mars 2018
Nombre de lectures
2
EAN13
9783834821140
Langue
Deutsch
Poids de l'ouvrage
3 Mo
Didaktisch überzeugend: klar strukturiert, kompakt, praxisbezogen mit zahlreichen Beispielen
Kompakte Darstellung eines Themas auf einer Doppelseite
Erfolgreich Prüfungen bestehen mit Rechen-, Verständnis- und Klausuraufgaben mit Lösungen
Elektronik-Aufgaben schrittweise lösen - Elektronik-Prüfungen sicher bestehen
Testaufgaben zur Selbstkontrolle - Klausurrelevante Prüfungsaufgaben
Publié par
Date de parution
13 mars 2018
EAN13
9783834821140
Langue
Deutsch
Poids de l'ouvrage
3 Mo
Erwin Böhmer , Dietmar Ehrhardt und Wolfgang Oberschelp
Elemente der angewandten Elektronik Kompendium für Ausbildung und Beruf 17. Aufl. 2018
Mit umfangreichem Bauteilekatalog
Erwin Böhmer
Technische Elektronik, Universität Siegen, Siegen, Deutschland
Dietmar Ehrhardt
Analoge Schaltungstechnik, Universität Siegen, Siegen, Deutschland
Wolfgang Oberschelp
FB Elektrotechnik und angewandte Naturwissenschaften, HS Gelsenkirchen, Gelsenkirchen, Deutschland
ISBN 978-3-8348-1496-8 e-ISBN 978-3-8348-2114-0
https://doi.org/10.1007/978-3-8348-2114-0
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 1979, 1983, 1984, 1986, 1987, 1989, 1990, 1992, 1994, 1996, 1998, 2000, 2001, 2004, 2007, 2010, 2018
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
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Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral.
Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier
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Vorwort zur siebzehnten Auflage
Wir haben zahlreiche Zuschriften und Verbesserungsvorschläge bekommen. Natürlich haben wir wenn möglich all diese Vorschläge eingearbeitet. Das Buch ist auf XML umgestellt worden und damit auch digital verfügbar. Trotzdem haben wir darauf geachtet, dass die Idee des Buches erhalten bleibt. Linke Seite der Text und rechte Seite die dazugehörigen Bilder. Die Umstellung auf XML hat viel Zeit gekostet, doch der Aufwand hat sich gelohnt. Ergänzt wurde das Buch durch ein Kapitel Verständnisfragen. Hier kann ein lernender Leser prüfen, ob er die technischen Beiträge des Buches verstanden hat.
Dietmar Ehrhardt
Wolfgang Oberschelp
Siegen und Gelsenkirchen
Februar 2018
Vorwort zur sechzehnten Auflage
Das Buch erfährt immer noch eine große Beliebtheit, wie die zahlreichen Zuschriften und Verbesserungsvorschläge beweisen. Wir nehmen die wohl gemeinten Ratschläge gerne auf und haben die meisten der geäußerten Verbesserungsvorschläge in die Neuauflage des Buchs eingearbeitet. Daneben wurde der Anhang C um die graphische Spektralanalyse erweitert.
Auch diesem Buch ist wieder eine CD beigefügt, die über Lehre und Forschung auf den Gebieten Halbleiterelektronik, Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik am Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Siegen berichtet. Die Autoren danken dem Institut für diese Unterstützung.
Erwin Böhmer
Dietmar Ehrhardt
Wolfgang Oberschelp
Siegen und Gelsenkirchen
Januar 2009
Einführung
Das vorliegende Buch beschreibt den Aufbau und die Funktionsweise zahlreicher Bauelemente so ausführlich, wie es für eine funktionsgerechte Anwendung erforderlich ist. Es hält sich dabei an die Vorgehensweise der Praxis mit einer Beschreibung der Betriebseigenschaften durch Kenndaten und Kennlinien, die der Hersteller üblicherweise im Datenblatt angibt.
Die eingestreuten Rechenbeispiele fördern das Verständnis. Zahlreiche weitere Beispiele mit Lösungen findet der Leser in dem auszugsweise auf der beiliegenden CD wiedergegebenen Band
Rechenübungen zur angewandten Elektronik von E. Böhmer, Vieweg 1997,
bzw. in dem verbesserten und erweiterten Nachfolgeband
Elemente der Elektronik – Repetitorium und Prüfungstrainer , Vieweg 2005.
Auf den Hauptteil des Buches folgt ein vierteiliger Anhang:
Anhang A ist als Nachschlagewerk angelegt. Man findet dort zunächst Werkstoffkenndaten, Bezeichnungen und Kennzeichnungen. Es folgt eine Einführung in die Grundbegriffe der Halbleitertechnologie und die Herstellung von Leiterplatten. Das anschließende Blindwiderstands-Frequenz-Diagramm – im Laborjargon HF-Tapete – erlaubt schnelle überschlägige Berechnungen bei allen Schaltungen mit Kapazitäten und Induktivitäten. Der Frequenzgang von RC- und RL-Zweipolen sowie die speziellen Eigenschaften von Schwingkreisen werden gesondert dargestellt.
Die aufgeführten Kenngrößen zu Wechsel- und Mischströmen muss jeder Elektroniker beherrschen, ebenso die Verhältnisdarstellung nach dem Dezibelsystem. Die Begriffe Rauschmaß und Rauschzahl interessieren ihn nur beim Aufbau von Verstärkern für sehr schwache Signale. Die Hinweise zum störungsfreien Aufbau eines Gerätes dagegen sind von grundsätzlicher Bedeutung und umso beachtenswerter, je komplexer ein Schaltungssystem ist.
Anhang B ist als Bauteile-Katalog angelegt. Er gibt eine Übersicht über handelsübliche Ausführungen zu den im Textteil beschriebenen Bauelementen. Dazu werden auch die wesentlichen Kenndaten und Grenzdaten mitgeteilt.
Anhang C enthält eine Anleitung zur Schaltungssimulation anhand von Beispielen zu ausgewählten Themen des Buches. Das hier benutzte Programm WinSpice ist leicht zu handhaben und kommt somit Anfängern besonders entgegen. Es erlaubt die Simulation auch sehr umfangreicher Schaltungen.
Anhang D gibt dem Leser eine Beschreibung der beiliegenden CD. Diese erweitert seinen theoretischen Horizont und gewährt Einblick in Forschung und Technologie auf dem Gebiet der Halbleiterelektronik. Sie stellt ihm außerdem Software und Fachliteratur zur Verfügung.
Da dieses Buch eine Reihe von Themen nicht erschöpfend behandeln kann, werden am Ende der Seiten Hinweise auf weiterführende Literatur und einschlägige DIN-Normen gegeben. Die Letzteren findet man in den Normblättern des DIN (Deutsches Institut für Normung e. V.). In diesem Buch werden die DIN-Normen weitgehend beachtet. Auf Abweichungen wird an einzelnen Stellen besonders hingewiesen. Entgegen DIN 41852 wird z. B. die früher durchweg übliche Kleinschreibung für die Halbleiterbezeichnungen „n“ und „p“ beibehalten. Ferner werden im Hauptteil des Buches die bisher üblichen Schaltzeichen für Spannungs- und Stromquellen weiterverwendet, da diese im Gegensatz zu den neuen Symbolen Variationen zulassen und sich somit besser für eine physikalisch orientierte Betrachtung eignen. Im Anhang C dagegen mit seiner formalen Behandlung von Schaltungsproblemen werden die neuen Schaltzeichen eingesetzt.
Soweit Sicherheitsaspekte eine Rolle spielen, wird auf entsprechende „VDE-Bestimmungen“ verwiesen, herausgegeben vom VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V.).
Inhaltsverzeichnis
1 Elektrische Leitung und Widerstände 2
1.1 Elektrische Leitung, Grundbegriffe 2
1.2 Leitungen und Sicherungen 4
1.3 Elektrische Widerstände 6
1.4 Übliche Bauformen der Widerstände 8
1.5 Stellwiderstände mit Schleifkontakt 10
1.6 Widerstandsnetzwerke, passive und aktive Zweipole 12
2 Homogene Halbleiterbauelemente 14
2.1 Grundbegriffe der Halbleiter 14
2.2 Mess- und Kompensationsheißleiter 16
2.3 Anlassheißleiter 18
2.4 Kaltleiter 20
2.5 Varistoren 22
2.6 Feldplatten (MDR) 24
2.7 Fotowiderstände (LDR) 26
2.8 Hallgeneratoren 28
3 Halbleiterdioden 30
3.1 Grundlagen der Halbleiterdiode 30
3.2 Silizium-Leistungsdioden 32
3.3 Dioden im Ladegleichrichter 34
3.4 Z-Dioden (Zenerdioden) 36
3.5 Fotodioden und Fotoelemente 38
3.6 Lumineszenz-Dioden (Leuchtdioden) 40
4 Kondensatoren 42
4.1 Kondensatoren, Grundbegriffe 42
4.2 Laden und Entladen eines Kondensators 44
4.3 Bauformen und Eigenschaften 46
4.4 Elektrolytkondensatoren 48
4.5 RC-Übertragungsglieder 50
4.6 Impulsübertragung durch RC-Glieder 52
4.7 Spannungsglättung mit Kondensatoren 54
5 Spulen und Schwingkreise 56
5.1 Spulen, Grundbegriffe 56
5.2 Spulenkenngrößen und Schaltvorgänge 58
5.3 Drosselspulen mit Eisenkern oder Eisenpulver-Kern 60
5.4 Ferritkernspulen 62
5.5 Spulen bei höheren Frequenzen 64
5.6 Spulen mit nanokristallinem Kern 66
5.7 Schwingkreise, Grundbegriffe 68
5.8 Schwingkreise mit Tiefpassfunktion 70
5.9 Resonanzschaltungen 72
5.10 Schwingkreise mit Anzapfungen 74
5.11 Schwingquarze 76
6 Transformatoren und Übertrager 78
6.1 Verlustfreie Spulensysteme 78
6.2 Transformatoren als Übertrager 80
6.3 Aufbau und Berechnung von Übertragern 82
6.4 Impulsübertrager (Impulstransformatoren) 84
6.5 Netztransformatoren 86
7 Relais 88
7.1 Elektromagnetische Relais, Arten und Wirkungsweise 88
7.2 Betriebseigenschaften von Relais 90
7.3 Kontaktmaterial, Kontaktbeanspruchung und Kontaktschutz 92
7.4 Relais-Kondensator-Schaltungen 94
8 Röhren und Displays 96
8.1 Gasentladungsröhren 96
8.2 Vakuumdioden und -trioden 98
8.3 Tetroden und Pentoden 100
8.4 Bildverstärker, Bildwandler und Bildaufnehmer 102
8.5 Vakuum-Lumineszenzröhren (Fluoreszenzröhren) 104
8.6 Flüssigkristall-Anzeigen (LC-Displays) 106
9 Feldeffekt-Transistoren 108
9.1 Aufbau und