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Zusammenfassung Netzwerke und Schaltungen ITET Lukas Cavigelli.pdfTRANSCRIPT
NETZWERKE UND
SCHALTUNGEN I & II
Zusammenfassung zur Vorlesung von Prof. Dr. J. W. Kolar im HS 2009 und FS 2010
Lukas Cavigelli, August 2010
ELEKTROSTATIK
Elementarladung:
Dielektrizitätskonstante:
Magn. Permeabilität
Ruhemasse Elektron:
Ruhemasse Proton:
Lichtgeschwindigkeit:
COULOMB ’SCHES GESETZ
E-Feld einer Punktladung:
[ ]
Kraft auf eine Ladung:
E-Feld mehrerer Punktldgn: ( )
∑
| | ( )
| |
E-Feld -langer Leiter:
LADUNGSDICHTEN
Linienladungsdichte: ( )
*
+ ∫
Flächenladungsdichte: ( )
*
+ ∬
Raumladungsdichte: ( )
*
+ ∭
ARBEIT, POTENTIAL UND SPANNUNG
Arbeit:
∫
wegunabhängig
- ∫
( ( ) ( ))
- - [ ] [ ]
Potential: (häufig )
( ) ( )
∫
Spannung: ( ) ( ) ∫
ELEKTRISCHE FLUSS (DICHTE) & GAUSS GESETZ
∯ [ ]
Influenz: Ladungsverschiebung durch E-Feld (z.B. im Metall) Eine Metallschale hat auf ausserhalb keinen Einfluss, auch nicht wenn die innere Ladung dezentral ist. NIE E-Feld in Metallen! E-Feldlinien senkrecht auf Oberflächen idealer Leiter. D-Feld in Material gleich wie ausserhalb, E-Feld schwächer, wenn
MATERIALIENÜBERGÄNGE
Normalkomponenten:
Die Normalkomponente des D-Feldes ist stetig.
Tangentialkomponenten:
Die Tangentialkomponente des E-Feldes ist stetig.
KONDENSATOR
∯
∫
∯
∫
[ ]
Einfache Kondensatorentladung:
Idee: Evtl. Als Parallel- oder Seriell-Schaltung betrachten.
Plattenkondensator
Das Feld einer Platte ist ⁄
Kugel(schalen)kondensator
∫
Vielschichtkondensator aus n Platten
( )
Drehkondensator
( )
( )
(
)
Für unendlich dünne Platten: ⁄
ENERGIE IM E-FELD (Z.B. IM KONDENSATOR)
∭
⏟
ELEKTRISCHES STATION. STRÖMUNGSFELD
STROM
∬
[ ]
[ ]
ist ein stat. Strömungsfeld, wenn konst.: ∯
Spezifische Leitfähigkeit:
Driftgeschwindigkeit wobei : „Beweglichkeit“
⏟
[ ]
Spezifischer Widerstand:
[ ]
Temperaturabhänngigkeit: ( ) ( ( ))
Ohm’sches Gesetz: [ ]
∫
∬
MATERIALÜBERGÄNGE
, mit Index n: Normalkomponente
Mit min. einem perfektem Leiter: tritt senkrecht aus
ENERGIE UND LEISTUNG
∫ ( )
( )
Verlustleistungsdichte:
und somit: ∭
∭
DC-NETZWERKE
SPANNUNGS- UND STROMQUELLEN
Ideale Quellen:
Leistung:
Reale Quellen: Quellenumwandlung: mit gleich.
: Leerlaufspannung, : Kurzschlussstrom Kirchhoff’sche Maschenregel: ∑ Kirchhoff’sche Knotenregel: ∑
WIDERSTANDSNETZWERKE
Seriell: ∑
Parallel:
∑
∑
Wheatstone Brückenschaltung: Spannungsquelle einführen
KONDENSATORENNETZWERKE
Seriell:
∑
Parallel: ∑
INDUKTIVITÄTSNETZWERKE
Seriell: ∑
Parallel:
∑
SPANNUNGS- & STROMTEILER
Spannungsteiler:
Stromteiler:
Funktionieren auch mit Impedanzen Belasteter Spannungsteiler:
( )
Maximale Leistung, wenn Innenwiderstand = Lastwiderstand
WIDERSTANDSMESSUNG
Mit korrekter Spannungsmessung
Mit korrekter Strommessung
WECHSELWIRKUNG QUELLE VERBRAUCHER
Zusammengeschaltete Spannungsquellen
Spannungsquelle kann zum Verbraucher werden!
Leistungsanpassung
Max. Leistung wenn
ÜBERLAGERUNGSPRINZIP
Jede Quelle einzeln betrachten, Resultate Addieren. Andere Quellen: Spannungsqu. Kurzschl., Stromqu. Leerlauf
LEISTUNGSANPASSUNG & WIRKUNGSGRAD
Ausgangsleistung:
Verlustleistung:
( )
Gesamtleistung:
Wirkungsgrad:
Leistungsanpassung:
ANALYSE UMFANGREICHE R NETZWERKE
1. Netzwerkgraph zeichnen (Netzwerk ohne Komponenten)
2. Zählrichtung festlegen
3. Knotengleichungen aufstellen
4. Maschengleichungen aufstellen
( ) Maschengl. müssen linear unabhängig sein jede M. muss einen Zweig enthalten, der in keiner anderen M. Vorkommt. Folgende Prinzipien helfen dabei:
o Prinzip des vollständigen Baumes
Ein vollständiger Baum ist eine Verbindung aller Knoten ohne einen geschlossenen Kreis. Danach muss jede Maschengleichung genau einen Zweig enthalten, der nicht zum vollständigen Baum gehört.
o Prinzip der Auftrennung der Maschen
Dabei wird nach dem Aufstellen einer Maschengl. Jeweils einer der verwendeten Zweige aufgetrennt und nie mehr verwendet.
MAGNETOSTATIK
Magnetfeld: Feldlinien von N nach S (im Magnet von S nach N) Magnetfelder sind immer geschlossen.
Magn. Flussdichte eines Leiters:
[ ]
Magn. Feldstärke eines Leiters:
[ ]
Lorentzkraft:
Kraft auf Leiterschleife: ∮ [ ( )]
Feldgrössen Elektrisch Magnetisch
Intensität/Wirkung (Kraft) Quantität/Ursache (Ladung)
Also sind H und D-Feld materialabh. bei der Entstehung und E und B-Feld bei der Ausbreitung/Wirkung.
OERSTED GESETZ (DURCHFLUTUNGSSATZ)
∬
∮
∑
VERSCHIEDENE ANORDNUNGEN
-langer Leiter:
( ) {
Toroidspule: „Donut mit Leiter umwickelt“ = Kreisspule
∫ ( )
( )
Zylinderspule (Toroid mit unendlichem Radius):
RELUKTANZMODELL
Magn. Spannung: ∫
[ ]
Magn. Strom: ∬
[ ]
Magn. Widerstand:
[ ]
Magn. spez. Leitfähigk.: (Pendant zu )
Magn. Leitwert:
(Pendant zu
)
Ohm’sches Gesetz: [ ] Kirchhoff: ∑ ∑ Rechnung wie mit DC-Netzwerken
MAGNETISCHE POLARISATION
Magnetische Polaristaion:
Magnetisierung:
Diamagnetismus
Materialien, die das B-Feld leicht schwächen,
Paramagnetismus
Materialien, die das B-Feld leicht stärken,
Ferromagnetismus Das Bild zeigt eine Hystereskurve
Remanenz: oberer Schnittpunkt mit y-Achse, nicht konstant
Dauermagnete
Ferromagnetische Stoffe im Remanenzzustand
MATERIALÜBERGÄNGE
( )
( )
( )
( )
INDUKTIVITÄT
[ ]
-Wert:
[ ]
Toroidspule:
(
)
Luftspalt:
Kraft Magnetfeld:
INDUKTION & SELBSTINDUKTION
Induktionsgesetz: ( )
∬
Selbstinduktion: ( )
(vgl.
)
Energie:
∭
MAXWELLGLEICHUNGEN
1. Maxwell-Gleichung (Gauss-Gesetz):
⏟ teri l
∯
∯
⏟
ei lin t
2. Maxwell-Gleichung (Gauss-Magnetisierungs-Gesetz):
∯
3. Maxwell-Gleichung (Faradays Induktionsgesetz):
∮
4. Maxwell-Gleichung (Ampères Gesetz):
∮
: Stromdichte
: Fluss des B-Feldes durch Fläche
∬
: Fluss des E-Feldes d. (für Gauss geschl.) Fl.
( )
∑ : Magnetisierung
( ): Polarisierung
: von Schleife umschlossener Strom ⁄
ALLGEMEINES
Einheitenübersicht: S. Geometrie: S. Koordinatensysteme: S.
ÜBLICHE SYMBOLE
Symb. Einheiten Bedeutung
Vektor der Länge Null
Abmessungen, Länge
Beschleunigung
Gerichtete Fläche
-Wert
Magnetische Flussdichte
Remanenz
Kapazität
Lichtgeschw.
Elektr. Flussdichte, el. Erregung
Euler’sche Konst nte
Elementarladung
Elektr. Feldstärke
Kraft
G Elektr. Leitwert
Magn. Feldstärke
Koerzitivfeldstärke
Gleichstrom
Kurzschlussstrom
Zeitabhängiger Strom
(räuml. Verteilte) Stromdichte
Magn. Polarisation
Magn. Dipolmoment
Koppelfaktor
Induktivität
Magnetisierung
Magn. Moment
Masse
Ruhemasse eines Elektrons
Windungszahl
Leistung
Verlustleistungsdichte
Dielektr. Polarisation
Elektr. Dipolmoment
Ladung, Punktladung
Ohmscher Widerstand
Magn. Widerstand
Temperatur
Periodendauer
Gleichspannung
Zeitlich veränderliche Spannung
Spitzenwert von ( )
Übersetzungsverhältnis
Volumen
Magn. Spannung
Geschwindigkeit
Energie
Energiedichte
Wertikeit eines Ions
Magn. Fluss
Magn. Leitwert
Durchflutung
Elektr. Fluss
Temperaturkoeffizient
Dielektr. & magn. Suszeptibilität
Dielektrizitätskonstante
Dielektrizitätszahl, =1 im Vakuum
Phasenwinkel
Elektrostatisches Potential
Wirkungsgrad
Spezifische Leitfähigkeit
Linienladungsdichte
Permeabilität
Beweglichkeit der Ladungsträger
Kugelkoordinate
Raumladungsdichte
Spezifischer Widerstand
Flächenladung
Streugrad
Kreisfrequenz
WIDERSTANDSTABELLE
Reihe Toleranz Werte[ ]
E6 (√
)
, (√
)
, ...
E12 ( √
)
, ( √
)
, ...
E24 ( √
)
, ( √
)
, ...
Farbe Ring 1
1. Ziffer Ring 2
2. Ziffer Ring 3 Faktor
Ring 4 Toleranz
Keine
Silber
Gold
Schwarz 0
Braun 1 1
Rot 2 2
Orange 3 3
Gelb 4 4
Grün 5 5
Blau 6 6
Violett 7 7
Grau 8 8
Weiss 9 9
[Bild Orientierung des Widerstandes]
WECHSELSTROM
( ) ( ) [ ]
KENNGRÖSSEN
Mittelwert:
∫ ( )
∫ ( )
Gleichrichtwert: | |
∫ | ( )|
∫ | ( )|
Effektivwert RMS: √
∫
√
∫ ( )
Für Sinusgrössen gilt: | |
und
√ bzw. √
ZEIGERDIAGRAMME
( ) ⏟
, RMS (Effektivwert):
√
IMPEDANZ & BAUELEMENTE
: Resistanz (Wirkwiderstand) : Konduktanz : Reaktanz (Blindwiderstand) : Suszeptanz
: Impedanz, | |: Scheinwiderstand
: Admittanz, | |: Scheinleitwert
Ohm’scher Widerstand:
Induktivität:
∫ ( )
Kapazität:
Integration: ∫
Differentiation:
KOMPLEXE WECHSELSTROMRECHNUNG
Knotengleichung: ∑
Maschengleichung: ∑
Serienschaltung: ∑
Spannungsteiler:
oder
Parallelschaltung:
∑
Stromteiler:
oder
LEISTUNG
Blindleistung: ( ) ( ) [ ]
Blindleistung ist pendelnde Energie zw. Quelle u. Verbraucher
Wirkleistung: ( ) ( ) [ ]
Scheinleistung:
( )
( )
| | [ ]
Mittlere Wirkleistung:
Leistunganpassung:
Leistungsfaktor:
| | ( ) ( )
Momentanleistung: ( ) ( ) ( )
Leistung Diode im Ersatzschaltbild:
LEISTUNGSANPASSUNG
Bei rein reeller Last und komplexem Innenwiderstand DGL.
RÜCKTRANSFORMATION IN ZEITBEREICH
( )
Beispiel:
(
)
( ) ( ( ))
Beispiel: (
)
INDUKTIV & KAPAZITIV (VOR- & NACHEILEND)
Bildlich: kapazitiv, , bzw. induktiv
Kapazitiv ( Strom voreilend): ( )
Induktiv ( Strom nacheilend): ( )
ORTSKURVEN
Parametrischer Plot der Impendanz mit von 0 gegen
( ( )) ( )
1. ⁄ : Resonanzfrequenz bei
2. ⁄ : Grenzfall mit
3. ⁄ : keine Resonanzerscheinungen.
( ) ( )
( ) [ ] ( ) ( )
Graphische Addition, bzw. mit TR: Param. Plot (tstep = 1000)
ÜBERTRAGUNSFUNKTIONE N & BODE-PLOTS
( ) ( ) ( ) ⁄
AmplitudengangBei Bode-Plots: Addition der Teilfunktionen Mit TR: ( ) ( ).
Bei Leistung Faktor 10 statt 20 Phasengang: Addition der Phasen der Teilfunktionen. Mit TR: ( )
Ordnung des Systems: #Induktoren + #Kapazitäten Logarithmen: ( ⁄ ) ( ) ( ) Beispiele zum Zusammensetzen: | ( )| [ ( )]
| |
⁄
bei
⁄
bei
⁄ dann ⁄
über zwei Dekaden
⁄ dann ⁄
über zwei Dekaden
DREIPHASENSYSTEME
( )
( ) (
) (
)
Bei symmetr. Last gilt: kein Rückleiter nötig
√ √
Gesamtleistung des Verbrauchers: ( ) ( ) ( )
Bei symmetrischer Belastung: ( ) Aussenleiterspannungen:
| | | | ( ) ( ) ( ) √
In der Schweiz:
√ und
Symmetrierschaltung einphasiger Lasten:
Bei rein ohm’scher L st:
√
SCHWINGKREISE
( ( )) ( )
Güte (allgemein):
Achtung! z.B.:
!
Bandbreite (allg.):
[ ]
Breite des Frequenzbandes, an dessen Grenzen die Dämpfung
jeweils √ ⁄ -fache erreicht.
Grenzfrequenz: Wo
√ -faches der Maximalverstärkung
SERIENSCHWINGKREIS
(
)
Resonanz bei
:
√
Gütefaktor:
√
Dämpfung:
Spannungsüberhöhung (weil Serie):
PARALLELSCHWINGKREIS
(
)
Resonanz bei:
√
Gütefaktor: √
Stromüberhöhung (weil parallel):
Kennfrequenz (für jede Art Schwingkreis):
√
Achtung: RC ist auf Voyage 200 Systemvariable und = 0 !
𝑍
𝑍 𝑍𝐴 ��𝑞 ��𝑒𝑟𝑠
𝑍𝑒𝑟𝑠
𝑍𝐴
ÜBERTRAGER / TRANSFORMATOR
Spulenverluste: Primärseite: , Sekundärseite: Hystereseverluste: Streuinduktivität Primärseite: Streuinduktivität Sekundärseite: Magnetisierungsinduktivität:
Ein FG zu viel 1 Param. frei wählbar, z.B.:
√
Kopplung: Anteil des Feldes, das durch beide Spulen geht
Koppelfaktor: √ √
√
Streuungsfrei: | |
Übertragungsverhältnis: ⁄ ⁄ ⁄
Verlustlos: Verlustlos & streuungsfrei:
| |
bleibt vorhanden! Ideal: Ohne Widerstände und Induktivität, nur Spannungsverh.
PUNKTKONVENTION
Mit Punkten markierte Anschlüsse haben dieselbe Polarität.
DGLs:
⏞
⏞
⏞
⏞
Selbstinduktivität Primärwicklung:
Selbstinduktivität Sekundärwicklung:
Gegeninduktivität:
: mittlere Kernlänge, : Querschnittsfläche der Kerns
WIDERSTANDSTRANSFORMATION
( ⁄ )
Funktioniert auch mit Impedanzen.
NETZWERKANALYSE
Zweige, Zweigspannungen, Zweigströme, Unbekannte Knoten, ( ) lin. unabh. Knotengl. nötig ( ) lin. unabh. Maschengl.
MASCHENSTROMVERFAHRE N (SEITE 58)
(Bei vielen knoten und wenig Maschen) Zur Reduktion der # unbekannten Maschenströme einführen.
( ) ( )
Dann
Dann Maschenströme*Impendanzen=Spannungen Impendanzmatrix*Maschenströme=Maschenspannungen Die Maschenspannungen entsprechen den Spannungsquellen. Maschenwahl:
vollst. Baum: Verbindung aller Knoten, aber nicht alle Zweige. Dabei darf nie ein Kreis entstehen.
Übertrager: ....blabla Kurz:
MASCHENSTROMVERFAHRE N V2
1. Reale Strom- in reale Spannungsquellen umwandeln. 2. Bei idealen Spannungsquellen Variable als Widerstand und
am Ende gegen 0 gehen lassen. 3. Zweig-Sehnen-Inzidenzmatrix aufstellen:
4. Zweigimpedanzmatrix aufst. (hat nur Diagonale):
5. Zweigspannungsquellenvektor aufstellen
6. Maschenspannungsquellenvektor berech.:
7. Maschenimpedanzmatrix berechnen:
8. Maschenströme berechnen:
9. Zweigspannungen berechnen:
10. Totale Zweigspannungen berechnen:
KNOTENPOTENTIALVERFA HREN (SEITE 66)
(dual zur Maschenstromanalyse) (Bei vielen Maschen, und wenigen Knoten) Bezugsknoten wählen.
KNOTENPOTENTIALVERFA HREN V2
1. Widerstände in Leitwerte umrechnen. 2. Reale Spannungs- in reale Stromquellen umrechnen. Für
ideale Stromquellen extrem gross wählen. 3. Bezugsknoten wählen, andere durchnummerieren. 4. Zweige nummerieren, Richtungen festlegen. 5. Knoten-Zweig-Inzidenzmatrix aufstellen. Jede Zeile steht
für einen Knoten (ausser ), jede Spalte für einen Zweig:
( ) {
6. Admittanzmatrix aufstellen, enthält alle Leitwerte in der Diagonalen.
7. Knotenadmittanzmatrix berechnen:
8. LGS für Knotenpotentialvektor aufstellen:
9. Zweigspannungen und –ströme berechnen:
ZWEITORE
Eingangsimpendanz: Impendanz aus Sicht der Quelle
ZWEITORE VS. VIERPOLE
Vierpol:
Für Zweitore gilt die Torbedingung:
: Impedanzmatrix
( ) ( )
: Hybridmatrix
( ) ( )
: Admittanzmatrix
( ) ( ) : Kettenmatrix
( ) ( )
Reziproke Zweitore: ( )
Symmetrische Zweitore: symmetrisch reziprok
( ) ( ) Rückwirkungsfreie Zweitore: Eingang unabh. von Ausgang
ERSATZSCHALTUNGEN
T-Ersatzschaltung:
-Ersatzschaltung:
ZUSAMMENSCHALTEN
STERN-DREIECK-UMWANDLUNG
( ) ⁄ ( ) ⁄ ( ) ⁄
FOURIER-ANALYSE
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) Bedeutung:
( ) ⏟
( )⏟
( ) ⏟
1. Schwingung z.B. , 5. Schwingung:
Normalform:
( ) ∑ [ (
) (
)]
Spektralform:
( ) ∑ ( )
∑ ( )
( )
√
( )
Koeffizientenberechnung: DC-Anteil:
∫ ( )
∫ ( ) ( )
Andere Koeffizienten:
∫ ( ) ( )
∫ ( ) ( ) ( )
∫ ( ) ( )
∫ ( ) ( ) ( )
Komplexe Form:
( ) ∑[ ]
∑
Umrechnung:
Direkte komplexe Koeefizientenberechnung:
∫ ( )
Konvertierung real komplex:
( ) ( )
SYMMETRIEN & VEREINFACHUNGEN
Gerade Funktionen: ( ) ( )
∫ ( )
∫ ( ) ( )
Ungerade Funktionen: ( ) ( )
∫ ( ) ( )
Halbwellensymmetrie: ( ) ( ⁄ )
∫ ( ) [( ) ]
∫ ( ) [( ) ]
Gerade Funktion mit Halbwellensymmetrie:
∫ ( ) [( ) ]
Ungerade Funktion mit Halbwellensymmetrie:
∫ ( ) [( ) ]
Achsenverschiebung/Zeitverscheibung:
( ) ( )
( ) ( )
Überlagerung bekannter Transfromationen. Zerlegung in geraden und ungeraden Anteil:
( ) ( ) ( )
( )
[ ( ) ( )] ( )
[ ( ) ( )]
AMPLITUDENSPEKTRUM
Ausschlag: √
Voyage 200: @n1 usw. für Ganzzahl-Vereinfachung : Grundschwingung (nur GS und DC hat Leistung) : 2. Oberschwingung
KENNGRÖSSEN
Effektivwert:
√
∫ ( ( ))
√
∑ (
)
√∑
(
) (
√ )
Effektivwert der -ten Teilschwingung :
√
√
Wirkleistung:
∫ ( ) ( )
Scheinleistung(“Leistung“): Blindleistung:
Leistungsfaktor:
Schwingungsgehalt: ⁄
Grundschwingungsgehalt:
Welligkeit:
Scheitelwert: √
Scheitelfaktor:
√ ⏟
Formfakor:
| |
| |
√ ⏟
Verzerrungsblindleistung D: √ Klirrfaktor: Total Harmonic Distortion
√ √
√
TRIGONOMETRISCHE ZUS AMMENHÄNGE
( ) ( )
( ( )) √ ( ( )) √
STAMMFUNKTIONEN FÜR FOURIER-ZERL.
∫ ( ) ( )
*
( )
+
∫ ( ) ( )
*
( ) ( ) ( ) ( )
( )+
∫ ( ) ( )
*
( )
+
∫ ( ) ( )
*
( ) ( ) ( ) ( )
( )+
LAPLACE-TRANSFORMATION
( )
Differentiationsatz: ( ) ( ) ( )
Komponenten: Induktivität: ( ) ( )
( ) ( )
Kondensator:
( ) ( )
( ) ( )
Allgemein: Wie normal, aber mit .
ANFANGSWERTE
( ) ( ) ( )
( )
( )
( )
( ) ( )
ACHTUNG: Vorzeichen! Meistens:
LAPLACE-TRANSFORMATIONEN
( )
( )
⁄
⁄
( )
( )
( )
Zeitverschiebungssatz: ( ) ( ) ( ) Zeitrücktransformation entsprechend umgekehrt. Heavyside-Funktion: ( ) Eigenschaften: Linearität, ...
ELEKTRONIK
VERSTÄRKER
lineare Verstärker: ( ) ( ) ( ) ( ) Leistungsverstärker: dB: | | | |
Wirkungsgrad:
OPAMP
( )
( )
⁄
: Knickfrequenz : Transitfrequenz
| ( )|
| ( )|
Ideal: , freq.unabh., kein Eingangsstrom, kein Ausg.-Widerst., keine Commonmode-Amp Real: endlich, frequenzabh., Commonmode-Amp, Sättigung, slew rate, Offsetspannung & -strom
Relativer Fehler:
Slew Rate:
max. Anstiegsrate
Beim OPAMP kommt die gesamte Leistung von der Versorgung
OPAMP CONFIGURATIONS
Inverting:
(
)
⁄
⁄
Non-Inverting:
Spannungsfolger:
Integrating (inverting):
( )
∫ ( )
Differentiating (inverting):
( )
Ersatzschaltbild (MGL):
( ) ( ) ( )
Non-default configurations: No current inside the OPAMP “Virtu l Ground” t neg Inp
BIPOLAR JUNCTION TRA NSISTORS
Im Folgenden immer NPN, bei PNP haben alle Spannungen und Ströme umgekehrtes Vorzeichen.
KENNGRÖSSEN
: Basis-Emitter-Spannung : Kollektor-Emitter-Spannung : Kollektor-Basis-Spannung : Basisstrom : Kollektorstrom : Emitterstrom
BETRIEBSBEREICHE
Aktiver Bereich Verstärker Sättigungsbereich Schalter Sperrbereich
AKTIVER BEREICH
⁄
⁄
⁄
Modell des BJT im aktiven Bereich: spannungsgest. Stromqu.
⁄ (
) (
|
)
|
SÄTTIGUNGSBEREICH
|
Modell: Sättigungsspng. und diff. Sättigungs- widerst.
Graphische Analyse: 1. Bestimmen des Arbeitspunktes ( ) in der
Einganskennlinie (Schnitpunkt BJT-Eingangskennlinie mit Lastkennlinie, wie bei der Diode)
2. Bestimmen des Arbeitspunktes ( ) im Ausgangskennlinienfeld
3. Kleinsignalanalyse in der Einganskennlinie 4. Kleinsignalanalyse im Ausgangskennlinienfeld
DIODES
Durchlassbereich: Sperrbereich: Durchbruchbereich:
ERSATZSCHALTBILDER
Ideal: Wann leitend
Spannungsschritt: Einfache Analyse und Dimens.
Stückweise Linear:
Arbeitspunkt: Schnittpunkt Kennlinie mit Spng-Strom-Gerade
Kleinsignalmodell: Für Kleinsignale
Exponentielles Modell:
( )
mit thermische Spannung: ⁄
: Elementarldg., Boltzmannk.
ZENERDIODE
Zenerdiode: Betrieb im Durchbruchbereich, zur Spannungsstabilisierung.
DIVERSES
FEHLERQUELLEN DC
Elektrostatikgesetze in der –dynamik verwendet?
Vorzeichen?
Einheiten angeschrieben?, Richtungen Zählpfeile
Achsen beschriften!!!
SI-Einheiten verwendet?
Durchmesser Radius
V = Volumen, nicht Spannung
J kann Stromdichte oder magn. Polaristaion sein
grad vs. rad
FEHLERQUELLEN AC
| | | | | |
grad vs. rad
TODO
Einfügen: Anode = positive Seite, Kathode = neg. Seite
S.49
ALLGEMEINES ZU ERGÄN ZEN
Fourier: Symmetrie beachten
Fourier mit TR: fcoeff({x,-x},x,0,{pi,2pi})
Laplace mit TR: laplace(t^2,t)
Laplace mit TR: open dir lap, lap_inv(1/s) Hallspannung:
Relativer Messfehler:
Absoluter Messfehler:
Magnetische Permeabilität:
ALLGEMEIN UNSORTIERT ES
Ersatzschaltbild Transformator und Admittanzersatzschaltbild
( )
Messen: 1. Leerlauf, 2. Kurzschluss auf Sekundärseite BLABLABLA Taschenrechner: Radians Grad: xÐDD Grad Radians: x°Ðrad Zu Fourier-Reihen: Nur der Teil des Stromes, der in Phase mit der Spannung ist und dieselbe Frequenz hat, trägt zur Wirkleistung bei.
Bei einer ( )-Spannung gilt also: ⁄ Notfalls Transistorschaltungen als Zweitore betrachten.