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DEPARTMENT PHYSIK
Elektronik-Grundlagen
Physikalisches Modulpraktikum 1
Der Arbeitsplatz
Halbleiter-Grundlagen
Leitungsmechanismen
p-n-Übergang, Diodenkennlinie
Transistor
Leuchtdioden
Versuch E 21: Schalttransistoren
Versuch E 24: Operationsverstärker
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Physikalisches Modulpraktikum 2
Versuch E 21: Schalttransistoren
statische Schaltstufe:
LED
R
R
= 22 kW
VA
DMMDMM
0 V
+US
2
C
IC
IB
R1
UEinUA
Steckbrett-Layout
6,5 V
6,5V – ULED = 5 V
5V / 5 mA = 1 kW
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Physikalisches Modulpraktikum 3
Versuch E 21: Schalttransistoren
dynamische Schaltstufe:
Steckbrett-Layout
6,5 V
1 kW47 kW
Verlauf Basisspannung
IB = 6V /47 kW0,13 mA
IC = 200 * 0,13 mA = 25 mA
IC_max = 5 mA >> Sättigung
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Physikalisches Modulpraktikum 4
Versuch E 21: Schalttransistoren
monostabile Kippschaltung:
Steckbrett-Layout
6,5 VLED
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Physikalisches Modulpraktikum 5
Versuch E 21: Schalttransistoren
astabile Kippschaltung:
Steckbrett-Layout
6,5 V
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Physikalisches Modulpraktikum 6
Versuch E 24: Operationsverstärker
Idealer OV:
UA = vdiff (U+ - U-)
vdiff
RE- =
RE+ = RA = 0
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Physikalisches Modulpraktikum 7
vdiff > 106
RE >> 106 W RA = 10..100 W
+15 V
-15 V
Versuch E 24: Operationsverstärker
realer OV:
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Physikalisches Modulpraktikum 8
U+ = U- = 0 V
I1 = UE / R1
I2 = UA / R2
I1 + I2 = 0
UA = - UE * R2 /R1
Versuch E 24: Operationsverstärker
Umkehrverstärker:
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Physikalisches Modulpraktikum 9
Versuch E 24: Operationsverstärker
Umkehrverstärker: Versuchsschaltung
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Physikalisches Modulpraktikum 10
Versuch E 24: Operationsverstärker
Umkehrintegrierer:
2CdQ
Idt
1 2 0I I
1AE
dUU
dt RC
1EUIR
1( ) ( ) (0)A E AU t U t dt U
RC
C AQ C U 2AdU
I Cdt
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Physikalisches Modulpraktikum 11
Versuch E 24: Operationsverstärker
Umkehrintegrierer: Rechteckspannung
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Physikalisches Modulpraktikum 12
Versuch E 24: Operationsverstärker
Umkehrintegrierer: Frequenzgang
Sinus-Signal verwenden
Aussteuerungsgrenzebeachten
Diagrammdoppel-logarithmisch
U10..20 V0..0,8 A
U1 U2
U20..20 V0..0,8 A
U3
U30..7 V0..3 A
Spannung Strom
Funktion Messgerät
0 V +Die Ausgänge sind potentialmäßig
voneinander unabhängig-
0 V +-
Konvention für Kabelfarben:
+ = rot
- = blau 0 V = schwarz
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R 1
R 1
R 1