Grundwissen Elektrotechnik

Grundwissen Elektrotechnik

von: Leonhard Stiny

Franzis, 2012

ISBN: 9783645250788

Sprache: Deutsch

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Grundwissen Elektrotechnik



  Cover 1  
  Vorwort 5  
  Inhaltsverzeichnis 9  
  1 Elektrischer Strom 19  
     1.1 Der Aufbau der Materie 19  
        1.1.1 Stoffe 19  
           1.1.1.1 Stoffgemische 20  
           1.1.1.2 Reinstoffe 20  
           1.1.1.3 Verbindung 20  
           1.1.1.4 Molekül 20  
           1.1.1.5 Element 20  
           1.1.1.6 Atom 20  
        1.1.2 Zusammenfassung: Stoffe 21  
        1.1.3 Beispiel zur Zerlegung der Materie 21  
        1.1.4 Denkmodell für Atom und Molekül 22  
        1.1.5 Der Atombau 23  
           1.1.5.1 Das Bohrsche Atommodell 23  
           1.1.5.2 Beispiele für Atome 24  
        1.1.6 Zusammenfassung: Der Atombau 25  
     1.2 Der elektrische Strom 26  
        1.2.1 Elektrische Ladung 26  
        1.2.2 Elektrischer Strom 27  
        1.2.3 Nichtleiter, Leiter und Halbleiter 28  
        1.2.4 Widerstand und Leitfähigkeit 28  
        1.2.5 Elektrische Spannung 29  
        1.2.6 Zusammenfassung: Der elektrische Strom 31  
        1.2.7 Halbleiter 32  
           1.2.7.1 Elektrizitätsleitung in festen Stoffen (Wiederholung) 32  
           1.2.7.2 Elektrizitätsleitung in reinen Halbleitern (Eigenleitung) 33  
           1.2.7.3 Elektrizitätsleitung in dotierten Halbleitern (Störstellenleitung) 35  
        1.2.8 Zusammenfassung: Halbleiter 36  
  2 Der unverzweigte Gleichstromkreis 37  
     2.1 Größen im Gleichstromkreis 37  
        2.1.1 Allgemeines zu physikalischen Größen und Einheiten 37  
        2.1.2 Die Größe für den elektrischen Strom 40  
        2.1.3 Die Größe für die elektrische Spannung 41  
        2.1.4 Die Größe für den elektrischen Widerstand 42  
        2.1.5 Zusammenfassung: Größen im Gleichstromkreis 43  
     2.2 Das ohmsche Gesetz 44  
        2.2.1 Aussage des ohmschen Gesetzes 44  
        2.2.2 Rechnen mit dem ohmschen Gesetz 45  
        2.2.3 Grafische Darstellung des ohmschen Gesetzes 46  
        2.2.4 Zusammenfassung: Das ohmsche Gesetz 46  
     2.3 Definitionen 47  
        2.3.1 Gleichstrom, Gleichspannung, Wechselstrom, Wechselspannung 47  
        2.3.2 Verbraucher 47  
        2.3.3 Reihenschaltung 48  
        2.3.4 Parallelschaltung 48  
        2.3.5 Unverzweigter und verzweigter Stromkreis 48  
        2.3.6 Schaltzeichen und Schaltbild 49  
        2.3.7 Werte von Strömen und Spannungen in Schaltbildern 51  
           2.3.7.1 Angabe der Spannungen unter Bezug auf Masse (als Potenzial) 51  
           2.3.7.2 Angabe der Spannungen mit Zählpfeilen 52  
           2.3.7.3 Angabe von Strömen in Schaltbildern 53  
           2.3.7.4 Erzeuger- und Verbraucher-Zählpfeilsystem 53  
        2.3.8 Kurzschluss 53  
        2.3.9 Passive Bauelemente 55  
        2.3.10 Aktive Elemente 55  
        2.3.11 Zusammenfassung: Definitionen 55  
     2.4 Arbeit und Leistung 55  
        2.4.1 Elektrische Arbeit 56  
        2.4.2 Elektrische Leistung 56  
     2.5 Wirkungsgrad 58  
     2.6 Die Stromdichte 59  
  3 Lineare Bauelemente im Gleichstromkreis 63  
     3.1 Definition des Begriffes »linear« 63  
     3.2 Der ohmsche Widerstand 64  
        3.2.1 Wirkungsweise des Widerstandes 64  
        3.2.2 Spezifischer Widerstand 65  
        3.2.3 Verwendungszweck von Widerständen 69  
           3.2.3.1 Strombegrenzung durch einen Vorwiderstand 69  
           3.2.3.2 Aufteilung einer Spannung 70  
        3.2.4 Widerstand als Bauelement 70  
           3.2.4.1 Festwiderstände 71  
           3.2.4.2 Veränderbare Widerstände 76  
        3.2.5 Zusammenfassung: Der ohmsche Widerstand 78  
     3.3 Der Kondensator 79  
        3.3.1 Wirkungsweise des Kondensators 79  
        3.3.2 Größe für die Kapazität 80  
        3.3.3 Plattenkondensator 81  
        3.3.4 Dielektrikum 82  
        3.3.5 Verwendungszweck von Kondensatoren 85  
           3.3.5.1 Stützen von Spannungen 85  
           3.3.5.2 Glättung von Spannungen 87  
           3.3.5.3 Trennen von Gleich- und Wechselspannung 88  
           3.3.5.4 Entstörung mittels Kondensatoren 88  
        3.3.6 Kondensator als Bauelement 89  
           3.3.6.1 Festkondensatoren 89  
           3.3.6.2 Veränderbare Kondensatoren 90  
        3.3.7 Kenngrößen von Kondensatoren 90  
           3.3.7.1 Nennspannung 90  
           3.3.7.2 Kapazitätstoleranz 91  
           3.3.7.3 Kapazitätsänderung 91  
           3.3.7.4 Ersatzschaltbild 91  
        3.3.8 Elektrisches Feld 91  
        3.3.9 Zusammenfassung: Der Kondensator 94  
     3.4 Die Spule 94  
        3.4.1 Grundlagen des Magnetismus 94  
        3.4.2 Zusammenfassung: Grundlagen des Magnetismus 96  
        3.4.3 Elektromagnetismus 97  
        3.4.4 Wirkungsweise der Spule 98  
           3.4.4.1 Magnetwirkung des Stromes 98  
           3.4.4.2 Induktion 102  
           3.4.4.3 Kraft auf stromdurchflossene Leiter 104  
           3.4.4.4 Selbstinduktion 105  
           3.4.4.5 Induktivität 105  
           3.4.4.6 Induktive Kopplung 106  
           3.4.4.7 Induktiver Widerstand 107  
        3.4.5 Aufbau der Spule 108  
           3.4.5.1 Luftspule 108  
           3.4.5.2 Spule mit Kern 108  
        3.4.6 Verwendungszweck von Spulen 109  
           3.4.6.1 Verwendung von Spulen im Gleichstromkreis 109  
           3.4.6.2 Verwendung von Spulen im Wechselstromkreis 109  
        3.4.7 Spule als Bauelement 109  
           3.4.7.1 Feste Induktivität 109  
           3.4.7.2 Veränderliche Induktivität 110  
        3.4.8 Kenngrößen von Spulen 110  
        3.4.9 Magnetische Kreise 111  
     3.5 Zusammenfassung: Die Spule 115  
  4 Gleichspannungsquellen 117  
     4.1 Primärelemente (galvanische Elemente, Batterien) 117  
        4.1.1 Wirkungsweise des galvanischen Elements 117  
        4.1.2 Batterien 118  
     4.2 Sekundärelemente (Akkumulatoren) 119  
        4.2.1 Der Bleiakkumulator 119  
        4.2.2 Nickel-Cadmium-Akkumulatoren 119  
        4.2.3 Nickel-Metallhydrid- und Lithium-Ionen-Akkumulatoren 120  
        4.2.4 Technische Eigenschaften von Akkumulatoren 120  
     4.3 Netzgeräte 121  
     4.4 Störungsfreie Versorgung mit Gleichspannung 122  
     4.5 Die belastete Gleichspannungsquelle 123  
        4.5.1 Ersatzspannungsquelle 123  
        4.5.2 Ermittlung des Innenwiderstandes 124  
        4.5.3 Kurzschlussstrom 125  
        4.5.4 Leerlauf 126  
        4.5.5 Anpassungen 126  
           4.5.5.1 Spannungsanpassung 126  
           4.5.5.2 Stromanpassung 126  
           4.5.5.3 Leistungsanpassung 127  
     4.6 Ersatzstromquelle 128  
     4.7 Zusammenfassung: Gleichspannungsquellen 129  
  5 Berechnungen im unverzweigten Gleichstromkreis 131  
     5.1 Reihen- und Parallelschaltung von Zweipolen 131  
     5.2 Reihenschaltung von ohmschen Widerständen 132  
     5.3 Reihenschaltung von Kondensatoren 136  
     5.4 Reihenschaltung von Spulen 137  
     5.5 Reihenschaltung von Gleichspannungsquellen 138  
     5.6 Reihenschaltung von Widerständen, Kondensatoren und Spulen 138  
        5.6.1 Zusammenfassung von Bauelementen 138  
        5.6.2 Reihenschaltung von Kondensator und R oder L 139  
        5.6.3 Reihenschaltung einer Spule mit R oder C 139  
     5.7 Reihenschaltung in der Praxis 139  
        5.7.1 Ersatz von Bauteilen 139  
        5.7.2 Vorwiderstand 140  
        5.7.3 Spannungsabfall an Leitungen 141  
        5.7.4 Spannungsteiler 141  
     5.8 Zusammenfassung: Berechnungen im unverzweigten Gleichstromkreis 141  
  6 Messung von Spannung und Strom 143  
     6.1 Voltmeter und Amperemeter 143  
     6.2 Erweiterung des Messbereiches eines Voltmeters 146  
     6.3 Indirekte Messung von Widerstand und Leistung 147  
  7 Schaltvorgänge im unverzweigten Gleichstromkreis 149  
     7.1 Schaltvorgang beim ohmschen Widerstand 149  
        7.1.1 Widerstand einschalten 149  
        7.1.2 Widerstand ausschalten 149  
     7.2 Schaltvorgang beim Kondensator 150  
        7.2.1 Kondensator laden (einschalten) 150  
        7.2.2 Kondensator ausschalten 152  
        7.2.3 Kondensator entladen 152  
        7.2.4 Exponentialfunktion von Spannung und Strom 153  
     7.3 Schaltvorgang bei der Spule 157  
        7.3.1 Spule einschalten 157  
        7.3.2 Spule ausschalten (mit Abschalt-Induktionsstromkreis) 158  
        7.3.3 Spule ausschalten (ohne Abschalt-Induktionsstromkreis) 159  
        7.3.4 Zeitverlauf von Spannung und Strom 161  
     7.4 Zusammenfassung: Schaltvorgänge im unverzweigten Gleichstromkreis 162  
  8 Der verzweigte Gleichstromkreis 163  
     8.1 Die Kirchhoff’schen Gesetze 163  
        8.1.1 Die Knotenregel (1. Kirchhoff’sches Gesetz) 163  
        8.1.2 Die Maschenregel (2. Kirchhoff’sches Gesetz) 164  
     8.2 Berechnung von Parallelschaltungen 165  
        8.2.1 Parallelschaltung von ohmschen Widerständen 165  
        8.2.2 Die Stromteilerregel 167  
        8.2.3 Parallelschaltung von Kondensatoren 168  
        8.2.4 Parallelschaltung von Spulen 168  
        8.2.5 Parallelschaltung von Gleichspannungsquellen 169  
     8.3 Parallelschaltung in der Praxis 170  
        8.3.1 Ersatz von Bauteilen 170  
        8.3.2 Erweiterung des Messbereiches eines Amperemeters 170  
        8.3.3 Der belastete Spannungsteiler 172  
        8.3.4 Berechnung des belasteten Spannungsteilers 172  
     8.4 Gemischte Schaltungen 174  
     8.5 Stern-Dreieck- und Dreieck-Stern-Umwandlung 175  
     8.6 Umwandlung von Quellen 178  
     8.7 Analyse von Netzwerken 179  
        8.7.1 Die Maschenanalyse 180  
        8.7.2 Die Knotenanalyse 185  
        8.7.3 Der Überlagerungssatz 187  
        8.7.4 Der Satz von der Ersatzspannungsquelle 189  
        8.7.5 Bestimmung des Innenwiderstandes eines Netzwerkes 194  
     8.8 Vierpole 196  
     8.9 Zusammenfassung: Der verzweigte Gleichstromkreis 197  
  9 Wechselspannung und Wechselstrom 199  
     9.1 Grundlegende Betrachtungen 199  
     9.2 Entstehung der Sinuskurve 202  
     9.3 Kennwerte von Wechselgrößen 203  
        9.3.1 Periodendauer 203  
        9.3.2 Frequenz 203  
        9.3.3 Kreisfrequenz 204  
        9.3.4 Wellenlänge 204  
        9.3.5 Amplitude 204  
        9.3.6 Spitze-Spitze-Wert 205  
        9.3.7 Effektivwert 205  
        9.3.8 Gleichrichtwert(M) 208  
        9.3.9 Phase 210  
        9.3.10 Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung 211  
     9.4 Zusammenfassung: Kennwerte von Wechselgrößen 213  
     9.5 Zeigerdarstellung von Sinusgrößen 214  
     9.6 Zusammensetzung von Wechselspannungen 216  
     9.7 Oberschwingungen 218  
     9.7.1 Fourierreihen(M) 219  
     9.7.2 Beispiel zur Fourier-Analyse(M) 221  
     9.7.3 Bedeutung der Fourier-Analyse 223  
        9.7.3.1 Störungen 223  
        9.7.3.2 Nicht sinusförmige Vorgänge in linearen Schaltungen 224  
     9.7.4 Klirrfaktor 224  
  10 Komplexe Darstellung von Sinusgrößen 225  
     10.1 Grundbegriffe der komplexen Rechnung 225  
        10.1.1 Rechenregeln für imaginäre Zahlen 227  
        10.1.2 Rechenregeln für komplexe Zahlen 227  
        10.1.3 Vorteil komplexer Zahlen 229  
        10.1.4 Sinusförmige Wechselspannung in komplexer Darstellung 232  
        10.1.5 Der komplexe Widerstand 236  
     10.2 Zusammenfassung: Komplexe Darstellung von Sinusgrößen 237  
  11 Einfache Wechselstromkreise 239  
     11.1 Ohmscher Widerstand im Wechselstromkreis 239  
     11.2 Spule im Wechselstromkreis 241  
     11.3 Kondensator im Wechselstromkreis 244  
     11.4 Reihenschaltung aus ohmschem Widerstand und Spule 247  
        11.4.1 Komplexe Frequenz »s« 247  
        11.4.2 Anwendung von s bei der RL-Reihenschaltung 248  
     11.5 Reihenschaltung aus ohmschem Widerstand und Kondensator 252  
     11.6 RC-Reihenschaltung in der Praxis 255  
        11.6.1 Die Übertragungsfunktion 255  
        11.6.2 Verstärkungsmaß, Dezibel 259  
        11.6.3 Bodediagramm 260  
        11.6.4 Dämpfung 261  
        11.6.5 Grenzfrequenz 261  
        11.6.6 Normierte Übertragungsfunktion 261  
        11.6.7 Der RC-Tiefpass 262  
        11.6.8 Bodediagramme mit Mathcad 266  
        11.6.9 Filterung eines gestörten Sinussignals 270  
        11.6.10 Der RC-Hochpass 271  
     11.7 Reihenschaltung aus Spule, Widerstand und Kondensator 273  
     11.8 Parallelschaltung aus Widerstand und Spule 275  
     11.9 Parallelschaltung aus Widerstand und Kondensator 276  
     11.10 Zusammenfassung: Einfache Wechselstromkreise 276  
  12 Ersatzschaltungen für Bauelemente 279  
     12.1 Die elektrische Leitung 279  
     12.2 Widerstand mit Eigenkapazität und Eigeninduktivität 280  
     12.3 Verluste in Spulen 281  
        12.3.1 Wicklungsverluste 281  
        12.3.2 Verluste durch den Skineffekt 282  
        12.3.3 Hystereseverluste 282  
        12.3.4 Wirbelstromverluste 283  
     12.4 Verluste im Kondensator 283  
     12.5 Zusammenfassung: Ersatzschaltungen für Bauelemente 284  
  13 Leistung im Wechselstromkreis 285  
     13.1 Reine Wirkleistung 285  
     13.2 Reine Blindleistung 286  
     13.3 Wirk- und Blindleistung 287  
     13.4 Scheinleistung 288  
     13.5 Blindleistungskompensation 289  
     13.6 Zusammenfassung: Leistung im Wechselstromkreis 292  
  14 Transformatoren (Übertrager) 293  
     14.1 Grundprinzip 293  
     14.2 Transformator mit Eisenkern 294  
     14.3 Der verlustlose streufreie Transformator 295  
        14.3.1 Transformation der Spannungen 296  
        14.3.2 Transformation der Stromstärken 296  
        14.3.3 Transformation des Widerstandes 297  
     14.4 Der verlustlose Übertrager mit Streuung 298  
     14.5 Der reale Transformator 299  
     14.6 Übertrager zwischen ohmschen Widerständen 300  
     14.7 Spezielle Ausführungen von Transformatoren 304  
     14.8 Zusammenfassung: Transformatoren (Übertrager) 305  
  15 Schwingkreise 307  
     15.1 Reihenschwingkreis ohne Verluste 307  
     15.2 Reihenschwingkreis mit Verlusten 310  
     15.3 Parallelschwingkreis ohne Verluste 320  
     15.4 Parallelschwingkreis mit Verlusten 322  
     15.5 Zeitverhalten elektrischer Schwingkreise 329  
     15.6 Grundsätzliche Kopplungsarten 330  
        15.6.1 Galvanische Kopplung 330  
        15.6.2 Induktive Kopplung 330  
        15.6.3 Kapazitive Kopplung 330  
        15.6.4 Fußpunktkopplung 331  
     15.7 Bandfilter 331  
     15.8 Kopplungsarten bei Bandfiltern 332  
        15.8.1 Transformatorische Kopplung 332  
        15.8.2 Induktive Kopplung mit Koppelspule 333  
        15.8.3 Kapazitive Kopfpunktkopplung 333  
        15.8.4 Kapazitive Fußpunktkopplung 334  
     15.9 Zusammenschaltung von Schwingkreisen 334  
        15.9.1 LC-Bandpass 334  
        15.9.2 LC-Bandsperre 335  
     15.10 Zusammenfassung: Schwingkreise 336  
  16 Mehrphasensysteme 337  
     16.1 Erzeugung von Drehstrom 337  
        16.1.1 Sternschaltung des Generators 338  
        16.1.2 Dreieckschaltung des Generators 339  
     16.2 Verbraucher im Drehstromsystem 340  
        16.2.1 Sternschaltung des Verbrauchers mit Mittelleiter 340  
        16.2.2 Sternschaltung des Verbrauchers ohne Mittelleiter 340  
        16.2.3 Dreieckschaltung des Verbrauchers 344  
     16.3 Leistung bei Drehstrom 346  
     16.4 Zusammenfassung: Mehrphasensysteme 347  
  17 Analyse allgemeiner Wechselstromnetze 349  
  18 Halbleiterdioden 361  
     18.1 Der pn-Übergang ohne äußere Spannung 361  
     18.2 Der pn-Übergang mit äußerer Spannung 363  
        18.2.1 Äußere Spannung in Durchlassrichtung 363  
        18.2.2 Äußere Spannung in Sperrrichtung 365  
        18.2.3 Vollständige Kennlinie eines pn-Übergangs 367  
     18.3 Eigenschaften von Dioden 369  
        18.3.1 Die ideale Diode 369  
        18.3.2 Die reale Diode 369  
           18.3.2.1 Ersatzschaltungen der Diode 369  
           18.3.2.2 Kennwerte von Dioden 371  
           18.3.2.3 Temperaturabhängigkeit der Diodenkennlinie 374  
     18.4 Diode und Verlustleistung 375  
     18.5 Arten von Dioden 379  
        18.5.1 Universaldioden 379  
        18.5.2 Spezialdioden 380  
           18.5.2.1 Schottkydiode33 (hot carrier-Diode) 380  
           18.5.2.2 Gunndiode 380  
           18.5.2.3 PIN-Diode 381  
           18.5.2.4 Kapazitätsvariationsdiode 381  
           18.5.2.5 Tunneldiode 382  
           18.5.2.6 Fotodiode 383  
           18.5.2.7 Lumineszenzdiode 383  
           18.5.2.8 Z-Diode (Zener-Diode) 384  
           18.5.2.9 Suppressor-Dioden 390  
     18.6 Arbeitspunkt und Widerstandsgerade 390  
     18.7 Anwendungen von Dioden 395  
        18.7.1 Gleichrichtung von Wechselspannungen 396  
        18.7.2 Schutzdiode 399  
        18.7.3 Eingangsschutzschaltung 400  
        18.7.4 Dioden in der Digitaltechnik 400  
        18.7.5 Begrenzung einer Wechselspannung 402  
        18.7.6 Stabilisierung kleiner Gleichspannungen 403  
     18.8 Zusammenfassung: Halbleiterdioden 404  
  19 Bipolare Transistoren 405  
     19.1 Definition und Klassifizierung von Transistoren 405  
     19.2 Aufbau des Transistors 406  
     19.3 Richtung von Strömen und Spannungen beim Transistor 407  
     19.4 Wirkungsweise 408  
     19.5 Die drei Grundschaltungen des Transistors 412  
     19.6 Betriebsarten 413  
     19.7 Kennlinien des Transistors 416  
        19.7.1 Eingangskennlinie 416  
        19.7.2 Ausgangskennlinie 417  
        19.7.3 Steuerkennlinie 418  
        19.7.4 Vierquadranten-Kennlinienfeld, Arbeitspunkt, Lastgerade 421  
     19.8 Die Stromverstärkung ?, ? und ? 422  
     19.9 Abhängigkeiten der Stromverstärkung 424  
     19.10 Wahl des Arbeitspunktes 425  
     19.11 Die Grundschaltungen im Detail 428  
        19.11.1 Die Emitterschaltung 428  
           19.11.1.1 Eingangsimpedanz 428  
           19.11.1.2 Ausgangsimpedanz 429  
           19.11.1.3 Wechselspannungsverstärkung 430  
           19.11.1.4 Leistungsverstärkung 431  
           19.11.1.5 Verhalten bei hohen Frequenzen 433  
        19.11.2 Die Basisschaltung 433  
           19.11.2.1 Eingangsimpedanz 433  
           19.11.2.2 Ausgangsimpedanz 434  
           19.11.2.3 Wechselspannungsverstärkung 434  
           19.11.2.4 Leistungsverstärkung 434  
           19.11.2.5 Verhalten bei hohen Frequenzen 434  
        19.11.3 Die Kollektorschaltung 435  
           19.11.3.1 Eingangsimpedanz 435  
           19.11.3.2 Ausgangsimpedanz 435  
           19.11.3.3 Wechselspannungsverstärkung 436  
           19.11.3.4 Leistungsverstärkung 437  
           19.11.3.5 Verhalten bei hohen Frequenzen 437  
     19.12 Rückkopplung 437  
     19.13 Emitterstufe mit Gegenkopplung 443  
     19.14 Ersatzschaltungen des Transistors 446  
        19.14.1 Die formale Ersatzschaltung 446  
        19.14.2 Die physikalische Ersatzschaltung 450  
     19.15 Spezielle Schaltungen mit Bipolartransistoren 457  
        19.15.1 Darlington-Schaltung 457  
        19.15.2 Bootstrap-Schaltung 457  
        19.15.3 Kaskodeschaltung 458  
        19.15.4 Konstantstromquelle 458  
        19.15.5 Differenzverstärker 460  
        19.15.6 Selektivverstärker 463  
        19.15.7 Oszillatoren 463  
     19.16 Der Transistor als Schalter 464  
        19.16.1 Schalttransistor im Sperrzustand 465  
        19.16.2 Schalttransistor im Durchlasszustand 466  
        19.16.3 Dynamisches Schaltverhalten 466  
        19.16.4 Verkürzung der Schaltzeiten 467  
        19.16.5 Beispiele für die Anwendung von Schalttransistoren 468  
           19.16.5.1 Schalten einer Last 469  
           19.16.5.2 Astabile Kippschaltung (Multivibrator) 470  
           19.16.5.3 Monostabile Kippschaltung (Univibrator, Monoflop) 471  
           19.16.5.4 Bistabile Kippschaltung (Flipflop) 472  
           19.16.5.5 Schmitt-Trigger 473  
     19.17 Transistoren in der Digitaltechnik 474  
        19.17.1 Kodes, Logische Funktionen, Schaltalgebra 474  
        19.17.2 Schaltungstechnische Realisierung der logischen Grundfunktionen 479  
     19.18 Zusammenfassung: Bipolare Transistoren 485  
  20 Feldeffekt-Transistoren 489  
     20.1 Bezeichnungen und Klassifizierung 489  
     20.2 Sperrschicht-FET mit n-Kanal 492  
        20.2.1 Aufbau und Arbeitsweise 492  
        20.2.2 Kennlinien und Arbeitsbereiche 493  
     20.3 Schaltungstechnik mit FETs (Beispiele) 496  
        20.3.1 Verstärkerbetrieb 496  
           20.3.1.1 Sourceschaltung 496  
           20.3.1.4 Verstärkung mit Gegenkopplung 497  
        20.3.2 Betrieb als steuerbarer Widerstand 498  
        20.3.3 Konstantstromquelle mit FET 498  
        20.3.4 Der FET als Schalter 499  
     20.4 Zusammenfassung: Feldeffekt-Transistoren 502  
  21 Operationsverstärker 503  
     21.1 Interner Aufbau von Operationsverstärkern 503  
     21.2 Eigenschaften des Operationsverstärkers 504  
        21.2.1 Leerlaufverstärkung 504  
        21.2.2 Übertragungskennlinie 505  
        21.2.3 Gleichtaktaussteuerung 506  
        21.2.4 Offsetspannung 506  
        21.2.5 Frequenzverhalten 507  
        21.2.6 Sprungverhalten 507  
     21.3 Betriebsarten 508  
     21.4 Grundschaltungen, Anwendungsbeispiele 509  
        21.4.1 Nicht invertierender Verstärker 509  
        21.4.2 Invertierender Verstärker 510  
        21.4.3 Impedanzwandler (Spannungsfolger) 511  
        21.4.4 Differenzverstärker (Subtrahierer) 511  
        21.4.5 Addierer (Summierer) 512  
        21.4.6 Differenzierer 512  
        21.4.7 Integrierer 513  
        21.4.8 Spannungskomparator 514  
        21.4.9 Aktive Filter 514  
     21.5 Zusammenfassung: Operationsverstärker 515  
  Literaturverzeichnis 517  
  Stichwortverzeichnis 519  

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