Elektrotechnik für Ingenieure - Bauelemente

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

1 Grundlagen der Elektrotechnik mit PSPICE

1.1 Kurzeinführung in PS PICE

1.1.1 Zeichnen einer Schaltung

1.1.2 Setzen von Bauelemente-Attributen

1.1.3 Simulation von Projekten

1.1.4 Auswertung von Simulationen

1.2 Simulation von Gleichstromkreisen

1.2.1 DC-Main-Sweep-Funktionen

1.2.2 Funktionen des PROBE -Fensters

1.2.3 DC-Nested-Sweep-Funktionen

1.3 Simulation von Wechselstromkreisen

1.3.1 Darstellung von Zeitfunktionen

1.3.2 Überlagerung von Zeitfunktionen

1.3.3 Messung elektrischer Größen

1.3.4 AC-Sweep-Funktionen

1.3.5 AC-Parametric-Sweep

1.3.6 Dreiphasensystem

1.3.7 Transformator

1.4 Simulation von Schaltvorgängen

1.4.1 Auf- und Entladen von RC-Kombinationen

1.4.2 Umschalten vorgeladener Kondensatoren

1.4.3 Ladungsausgleichsvorgänge

1.4.4 Schaltvorgänge in RL-Kombinationen

1.4.5 Schaltvorgänge in RLC-Kombinationen

1.5 Simulationsbeispiele

Simulationsbeispiel 1.1: Netzwerkberechnung

Simulationsbeispiel 1.2: Überlagerungssatz und Zweipoltheorie

Simulationsbeispiel 1.3: RC-Phasenkette

Simulationsbeispiel 1.4: Komplexe Übertragungsfunktion

Simulationsbeispiel 1.5: Leistung im Wechselstromkreis

Simulationsbeispiel 1.6: Leistungsanpassung im Wechselstromkreis

Simulationsbeispiel 1.7: Dreiphasensystem

Simulationsbeispiel 1.8: Transformator

Simulationsbeispiel 1.9: Umschalten vorgeladener Kondensatoren

Simulationsbeispiel 1.10: Spannungsverdoppler

Simulationsbeispiel 1.11: Ladungsausgleich

Simulationsbeispiel 1.12: Selbstinduktion

Simulationsbeispiel 1.13: Induktivitätsbestimmung

2 Passive Bauelemente

2.1 Klassifikationskriterien

2.2 Grundbauelemente

2.2.1 Widerstände

2.2.1 Widerstände

2.2.2 Kondensatoren

2.3 Homogene Halbleiter

2.3.1 Halbleiter-Übersicht

2.3.2 Thermistoren

2.3.3 Varistor

2.3.4 Fotowiderstand

2.3.5 Magnetfeldabhängige Halbleiter

2.4 Halbleiter-Dioden

2.4.1 pn-Übergang

2.4.2 Universaldiode

2.4.2 Universaldiode

2.4.3 Simulation von Halbleiter-Dioden

2.4.4 Gleichrichterdioden

2.4.5 Schaltdioden

2.4.6 Z-Diode

2.4.7 Varaktor-Dioden

2.4.8 pin-Diode

2.4.9 S CHOTTKY -Diode

2.5 Simulationsbeispiele

3 Aktive Bauelemente

3.1 Eigenschaften

3.2 Unipolare Transistoren

3.2.1 Sperrschicht-FET

3.2.2 MOS-FETs

3.2.3 Leistungs-MOS-FETs

3.2.4 Kenngrößen von FETs

3.2.5 PSPICE-Modelle von Feldeffekttransistoren

3.2.6 Elementare Anwendungen von Feldeffekttransistoren

3.3 Bipolare Transistoren

3.3.1 Aufbau und Wirkungsweise

3.3.2 Kennlinienfelder

3.3.3 Statische Kenngrößen

3.3.4 Dynamische Kenngrößen

3.3.5 Arbeitspunkteinstellung

3.3.6 Arbeitspunktstabilisierung

3.3.7 PSPICE-Modelle von bipolaren Transistoren

3.3.8 Frequenzabhängigkeiten

3.3.9 Elementare Anwendungen

3.4 Thyristoren

3.4.1 Aufbau und Wirkungsweise

3.4.2 Kennlinie und Kenngrößen

3.4.3 PSPICE -Modelldaten

3.4.4 Thyristor als Schalter

4 Optoelektronische Halbleiterbauelemente

4.1 Einteilung optoelektronischer Bauelemente

4.2 Strahlungskenngrößen

4.2.1 Radiometrische Größen

4.2.2 Fotometrische Größen

4.3 Fotodetektoren

4.3.1 Fotowiderstand

4.3.2 Fotodiode

4.3.4 Fototransistor

4.3.5 Fotothyristor

4.4 Fotoaktoren

4.4.1 Lumineszenzdiode

4.4.2 Optokoppler

4.5 Berechnungs- und Simulationsbeispiele

5 Operationsverstärker

5.1 Grundprinzip eines Operationsverstärkers

5.2 Kenngrößen des Operationsverstärkers

5.3 Ideales und reales Verhalten eines Operationsverstärkers

5.3.1 Ruhestrom-Kompensation

5.3.2 Offset-Kompensation

5.3.3 Frequenzgang-Korrektur

5.4 Grundschaltungen mit OV

5.4.1 Invertierender Verstärker

5.4.2 Nichtinvertierender Verstärker

5.5 Analoge Rechenschaltungen

5.5.1 Summenverstärker

5.5.2 Differenzverstärker

5.5.3 Differenzierer

5.5.4 Integrierer

5.6 Komparatoren

5.7 Konstantstromquellen

5.8 Spitzenwertgleichrichter

5.9 Aktive Filter

5.9.1 Tief- und Hochpässe

5.9.2 Bandpassschaltungen

5.10 Simulationsbeispiele

Anhang

A_1: Hinweise zur PSPICE- Evaluationssoftware

A_2: Hinweise zur Schreibweise in PSPICE

A_3: Häufige Fehlermeldungen von PSPICE

A_4: Erstellung einer PSPICE- Netzliste

Literaturverzeichnis

Sachwortverzeichnis