Hochschule Kempten      
Fakultät Elektrotechnik      
Elektronik       Fachgebiet Elektronik, Prof. Vollrath      

+    Share page with QR-code
1 / 4
Lineare Bauelemente
2 / 4
Berechnung
3 / 4
Der Operationsverstärker
4 / 4
Diode und MOSFET

-   Vorlesung Elektronik


Prof. Dr.-Ing. Jörg Vollrath

Dies ist eine Vorlesung mit 4 SWS. 27 Vorlesungen a 90 Minuten.

V1 Einführung Organisatorisches, Ambinet Assisted Living, Literatur, Internet, Lernen mit allen Sinnen V2 Was ist Elektronik Wirkungen des Stromes, Mechanisches Modell, Basiseinheiten, Vorsatzzeichen, Größen, Ladung V3 Spannung, Strom, Ohmsches Gesetz Bewegung von Ladungsträgern, Widerstand, Ohmsches Gesetz V4 Widerstand und Leistung Spezifischer Widerstand, Leistung, Wirkungsgrad V5 Elektronische Netzwerke Quellen, Knotensatz, Maschensatz V6 Reihenschaltung und Parallelschaltung V7 Quellen Ideale und reale Quellen, Quellenumwandlung V8 Messschaltungen und maximale Leistung V9 Übung? V10 Superposition, Ersatzquellen V11 Magnetfeld? V12 Induktionsgesetz V13 Effektivwert V14 Komplexe Wechselstromrechnung Komplexe Widerstände, Bode Diagramm
07.10.2024

01. Einführung und Elektrische Größen

Organisation, Literatur, elektrische Systeme
Einheiten, Vorsatzzeichen, Strom, Spannung
Buch:
8.10.2024

02. Ohmsches Gesetz

U = I R
U Spannung in Volt V
I Strom in Amper A
R Widerstand in Ohm Ω
Buch:
14.10.2024

03. Spezifischer Widerstand

\( R = \frac{\rho l}{A} \)
Spezifische Leitfähigkeit
\( R(T) = R(T_0) ( 1 + \alpha (T - T_0) ) \)
Temperaturabhängiger Widerstand

Video:
Buch:
15.10.2024

04. Reihen- und Parallelschaltung

\( R = \sum R_i \)
Reihenschaltung
\( \frac{1}{R} = \sum \frac{1}{R_i} \)
Parallelschaltung
\( l = \sum l_i \), \( A = \sum A_i \)
Längen li oder Querschnitte Ai addieren sich

Buch:
21.10.2024

05. Übung

Spezifischer Widerstand und Temperaturverhalten
Gesamtwiderstand
Ströme und Spannungen einer Schaltung

Buch:
22.10.2024

06. Quellen

Ideale Spannungsquellen
Ideale Stromquellen
Reale Spannungsquellen
Reale Stromquellen


28.10.2024

07. Leistung P

P = U I
Widerstandsanpassung RL = Ri
RL Lastwiderstand
Ri Innenwiderstand
Wirkungsgrad \( \eta = \frac{P_{out}}{P_{in}}\)

Buch:
29.10.2024

08. Kirchhoff


\( \sum I = 0 \)
Knotensatz (Current law, KCL)
\( \sum U = 0 \)
Maschenregel (voltage law, KVL)



4.11.2024

09. Übung

I(U) Kennlinien von Widerständen und Quellen
Leistung an einer Quelle oder an einem Widerstand
Knoten und Maschengleichungen
Buch:
5.11.2024

10. Ersatzquellen


\( U_L = I_K R_i \)
UL Leerlaufspannung
IK Kurzschlussstrom
Ri Innenwiderstand

11.11.2024

11. Superposition

Man überlagert die einzelnen Teilströme von Spannungsquellen und Stromquellen
Weggelassene Stromquelle ist eine Unterbrechung
Weggelassene Spannungsquelle ist ein Kurzschluss
12.11.2024

12. Übung


Ersatzquellen
Schrittweises Zusammenfassen
Superposition


18.11.2024

13. Wechselspannung AC

Periodizität, Periode, Frequenz
Amplitude und Phase
Oszilloskop

Buch:
19.11.2024

14. Wie entwirft man eine Schaltung?

Theorie, Modell, Simulation, Aufbau, Messung
Der Schaltungsimulator LTSPICE
Verifikation von Rechnungen

Buch:
25.11.2024

15. Was ist ein nichtlineares Bauelement, eine Diode?

Schaltsymbol, Diodengleichung, Bauteilparameter
Diodenkennlinie
LTSPICE Parameter
Kleinsignalverhalten, Linearisierung
Video: 📹 Diode 22.12.2020

26.11.2024

16. Was ist ein MOSFET?

Schaltsymbol, MOSFET Gleichung, Bauteilparameter
MOSFET Kennlinie
LTSPICE Parameter
Ersatzschaltbild
Video: 📹 MOSFET 11.1.2021






2.12.2024

17. Wie kann man eine Spannungsdifferenz verstärken?

Operationsverstärker (Op Amp)
Schaltsymbol, Gleichtakt und Gegentakt
Messung OP272, Kennlinie UA(UD)
Ersatzschaltbild, LTSPICE Modell
Video: 📹 Operationsverstärker 7.12.2020



3.12.2024

18. Übung

Is, n, Rs
Modellparameter von Dioden
Vth, β, λ
Modellparameter von MOSFETs
vu, Voffset, Vmax, Vmin
Operationsverstärkerparameter






9.12.2024

19. Rückkoppelung bei Operationsverstärkerschaltungen

Gegenkopplung, Nichtinvertierener und invertierender Verstärker
Addierer und Subtrahierer
Video: 📹 Verstärkerschaltungen 8.12.2020


10.12.2024

20. Mitkoppelung bei Operationsverstärkerschaltungen


Mitkopplung
Schmitt-Trigger
Hysterese
Kennlinie

16.12.2024

21. Übung

Operationsverstärkerschaltungen
Eingangswiderstand
Verstärkung

7.1.2025

22. Wie kann ein MOSFET eine Last ansteuern?

Verstärker
CLASS A Verstärker
Treiberschaltungen
Video: 📹 MOSFET Verstärker 12.1.2021

13.1.2025

23. Induktivitäten und Kapazitäten

Widerstand R, Induktivität L, Kapazität C
Kennlinien, Widerstand, Frequenzverhalten
Buch:

-   Projektpraktikum Elektronik Sommersemester

Projektpraktikum (SoSe2025)

Entwurf eines Audioverstärkers (SoSe2024)


Projektpraktikum

Versuchsbeschreibung


Messung von Bauteilparametern und Schaltungen
Praktikum Elektronik 3 (Alt)


-   Schaltungen und Demos Elektronik

Die Tabelle enthält geplante und vorhandene Schaltungen und Simulationen.
VorlesungThemaSchaltungBauteileDemo/Versuch
Elektronik 1 01 QuellenBatterie1.5 V Batterie, MultimeterDemo
Elektronik 1 03 Spezifischer WiderstandDrahtwiderstandDraht, Multimeter, PotentiometerDemo
Elektronik 1 04 Reihen- und ParalllelschaltungWiderstände1 kOhm 10%, 1%, 01% (4 Stk), MultimeterDemo
Elektronik 1 06 Quellen mit InnenwiderstandBelastung, Zusammenschaltung 10 Ohm 1 W, 100 Ohm, Batterie, Multimeter, SpannungsgeneratorDemo, LTSPICE
Elektronik 1 06 Quellen mit Innenwiderstand Gesteuerte Quellen LTSPICE
Elektronik 1 10 Quellenumwandlung Quellenumwandlung LTSPICE
Elektronik 1 10 Quellenumwandlung Quellenumwandlung LTSPICE
Elektronik 1 11 Superposition Belastung, Zusammenschaltung10 Ohm 1 W, 100 Ohm, Multimeter, BatterieDemo
Elektronik 1 13 Wechselspannung Oscilloscope Oscilloscope
Electronic Explorer
Demo
Elektronik 1 13 Wechselspannung Funktionsgenerator Funktionsgenerator
Electronic Explorer
Demo
Elektronik 1 13 Wechselspannung
Strommessung mit dem Oszilloskop
Strommessung Electronic ExplorerDemo
Elektronik 1 14 Schaltungsentwurf
Widerstandsmessung
Widerstandsmessung Electronic ExplorerDemo
Elektronik 1 LTSPICE Spannungsteiler LTSPICE Spannungsteiler LTSPICELTSPICE
Elektronik 1 LTSPICE Übertragungsfunktion LTSPICE Frequenzgang LTSPICELTSPICE
Elektronik 1 15 DiodeDiodenmessung Spannungsgenerator, Widerstand, Multimeter, Diode
Funktionsgenerator, Oszilloskop, Widerstand, Diode
V02 Diodenversuch Messung
V03 Diodenversuch Simulation
1x Koffer für 20 Gruppen
Elektronik 1 16 MOSFETMOSFET Messung Funktionsgenerator, Oszilloskop, 1 kOhm Widerstand, CD4007 MOSFET Messung
MOSFET Simulation
1x Koffer für 20 Gruppen
Elektronik 1 17 OperationsverstärkerOpAmp Messung, Simulation Funktionsgenerator, Oszilloskop, 1 kOhm Widerstand, TLC271, TLV246 V09 Operationsverstärker Messung
1x Koffer für 20 Gruppen
V09 Operationsverstärker Simulation
Elektronik 1 19 OperationsverstärkerOpAmp Schaltungen
Gegenkopplung
Funktionsgenerator, Oszilloskop, 1 kOhm Widerstand (4x), TLC271, TLV246 V09 Operationsverstärker Anwendung
1x Koffer für 20 Gruppen
Elektronik 1 20 OperationsverstärkerOpAmp Schaltungen
Mitkopplung
Funktionsgenerator, Oszilloskop, 1 kOhm Widerstand (4x), TLC271, TLV246 V09 Operationsverstärker Anwendung
1x Koffer für 20 Gruppen
Elektronik 1 22 MOSFET SchaltungMOSFET Schalter, Verstärker Funktionsgenerator, Oszilloskop, 100 Ohm Widerstand (4x), CD4007, ALD1107/6 V07 MOSFET Verstärker
1x Koffer für 20 Gruppen
Elektronik 1 22 AB-VerstärkerMOSFET, Operationsverstärker, AB Verstärker Funktionsgenerator, Oszilloskop, 100 Ohm Widerstand (4x), TLV246, ???Demo
Elektronik 1 22 RingoszillatorMOSFET Ringoszillator Funktionsgenerator, Oszilloskop, CD4007Demo
Elektronik 1 22 SpannungsversorgungSpannungsregler Funktionsgenerator, Oszilloskop, TLC272, ???, CDemo
Elektronik 1 22 SpannungsversorgungLadungspumpe Funktionsgenerator, Oszilloskop, CD4007, ??? Motordriver??, C=Demo
Elektronik 1 22 DiodenschaltungenGleichrichtung, LED Funktionsgenerator, Oszilloskop, DiodenDemo
Elektronik 1 23 KapazitätDifferentialgleichung Funktionsgenerator, Oszilloskop, R, CDemo
Elektronik 1 23 InduktivitätDifferentialgleichung Funktionsgenerator, Oszilloskop, R, LDemo
Elektronik 2 ProjektpraktikumAudioverstärker Funktionsgenerator, Oszilloskop, OpAmp, Leistungs MOSFET, R, L, C, Lautsprecher, Klinkenbuchse, Spannungsversorgung 30 Koffer
Elektronik 2 01 LautsprecherweicheÜbertragungsfunktion Funktionsgenerator, Oszilloskop, Visaton HW 3/120 NG, Sinusitiv CR345Demo
Elektronik 2 01 DynamotaschenlampeSinusgenerator Oszilloskop, HamdtaschenlampeDemo
Elektronik 2 09 RLC MessungRLC Schaltkreis Oszilloskop, 100 Ohm 4x, C=45nF, L=2.1 8mHDemo
Elektronik 2 12 RLC MessungRLC Resonanz Oszilloskop, 100 Ohm 4x, C=45nF, L=2.1 8mHDemo
Elektronik 2 18 RLC MessungÜbertragungsfunktion Oszilloskop, 100 Ohm 4x, C=45nF, L=2.1 8mHDemo
Elektronik 2 20,21,22 FilterÜbertragungsfunktion Oszilloskop, 100 Ohm 4x, C=45nF, L=2.1 8mHDemo
Elektronik 2 23,24 TransformatorTransformator Oszilloskop, TransformatorDemo
Elektronik 225 DrehstrommotorSynchronmaschine Oszilloskop, TransformatorDemo
Elektronik 225 DrehstrommotorAsynchronmaschine Oszilloskop, TransformatorDemo
Elektronik 3 01 EKG SchaltungOperationsverstärker und Datenwandler Oszilloskop, EKG Schaltung, (Mock up Generator)Demo
Elektronik 3 02 Aktive Filter SchaltungAktive Filter Oszilloskop, OpAmp, R, L, CDemo
Elektronik 3 05 LED BauteilLED Funktionsweise Oszilloskop, R, LEDDemo
Elektronik 3 05 DiodenRecovery Time
Schaltverhalten
Oszilloskop, R, DiodeDemo
Elektronik 3 05 DiodenTemperaturmessung Oszilloskop, MAX1617Demo
Elektronik 3 05 DiodenSpannungsverdopplung
Villard Schaltung
Oszilloskop, Diode, C, RDemo
Elektronik 3 05 Diodenz-Diode Spannungsbegrenzung Oszilloskop, z-Diode, RDemo
Elektronik 3 06 MOSFETStromspiegel Signalgenerator, Oszilloskop, ALD1107P, RDemo
Elektronik 3 06 MOSFETDifferenzverstärker Signalgenerator, Oszilloskop, ALD1107P, ALD1106N Demo
Elektronik 3 06 OperationsverstärkerTLC272 Chip gebondet
Beschalteter Operationsverstärker
Signalgenerator, Oszilloskop, TLC272, R Demo
Elektronik 3 07 BipolartransistorTransistorkennlinie Signalgenerator, Oszilloskop, BCY 591 NPN, R V06 Bipolartranssitor
1 Koffer 20 Gruppen
Elektronik 3 08 RauschenWiderstandsrauschen Signalgenerator, Oszilloskop, R = 1 MOhm 2xDemo
Elektronik 3 09 HalbleitersensorenHallsensor, Magnetfeld Signalgenerator, Oszilloskop, SS49 E, MagnetDemo
Elektronik 3 09 HalbleitersensorenHallstromsensor Signalgenerator, Oszilloskop, ACS712Demo
Elektronik 3 09 HalbleitersensorenDehnungsmessstreifen
Wägezelle
Signalgenerator, Oszilloskop, MCP3421 Weight scale demo boardDemo
Elektronik 3 09 HalbleitersensorenSolarzelle Signalgenerator, Oszilloskop, SolarzelleDemo
Elektronik 3 09 HalbleitersensorenPower Manager Signalgenerator, Oszilloskop, Waveshare solar power managerDemo
Elektronik 3 10 LängsreglerSpannungsregler Signalgenerator, Oszilloskop, OpAmp, IRF9530, R, CDemo
Elektronik 3 10 SchaltreglerBuck Converter Signalgenerator, Oszilloskop, OpAmp, IRF9530, Diode, L = 180 uH, R, CDemo
Elektronik 3 10 SpannungsreglerBuck, Boost Converter Signalgenerator, Oszilloskop, DC1106A Evaluation BoardDemo
Elektronik 3 10 SpannungsreglerLadungspumpe Signalgenerator, Oszilloskop, CD4007, LM2776Demo
Elektronik 3 13 DigitaltechnikNAND, Wahrheitstabelle und Verzögerungszeit Signalgenerator, Oszilloskop, CD4007, SN7400, V1 Inverter
V2 Logikfunktionen
Elektronik 3 14 DigitaltechnikD-Flip-Flop diskret Signalgenerator, Oszilloskop, CD4007 4xDemo
Elektronik 3 17 DigitaltechnikSchieberegister Signalgenerator, Oszilloskop, 74HC153?? Demo
Elektronik 3 17 DigitaltechnikFPGA Zähler BASYS3 Board V3 Zahlenlauflicht
V4 Logikfunktion
V5 Zahlenlauflicht
Elektronik 3 21 DatenwandlerR2R DAC Signalgenerator, Oszilloskop, R2R 8x, OpAmp Demo
Interface Electronics 05 DatenwandlerC2C DAC Signalgenerator, Oszilloskop, C2C 8x, OpAmp 2017 Versuch 10 Bit C2C DAC
Interface Electronics DatenwandlerSerial Charge sharing DAC Signalgenerator, Oszilloskop, C, OpAmp Demo
Elektronik 3
Interface Electronics
09 DatenwandlerSAR ADC Signalgenerator, Oszilloskop, R2R 8x, OpAmp Demo
Interface Electronics DatenwandlerPipeline ADC Signalgenerator, Oszilloskop, BASYS3, OpAmp, ALD1106/7 Demo
Interface Electronics DatenwandlerSigma Delta ADC Signalgenerator, Oszilloskop, BASYS3, R, C, OpAmp Demo


+   Übungsaufgaben   ⇾