Produkt zum Begriff Gleichstrom:
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Integrierte Schaltungen
Integrierte Schaltungen sind die Schlüsselkomponenten der modernen Elektronik; jeder Computer und nahezu jedes elektrische Gerät werden erst durch den Einsatz der auf einem Silizium-Chip zusammengefassten Schaltungsstrukturen ermöglicht. Es ist Ziel des vorliegenden Lehrbuchs, alle wesentlichen Aspekte des Entwurfs, der Simulation und der Layout-Erstellung integrierter Schaltungen zu vermitteln. Ausgehend von den Bauelement-Grundlagen über die Prozesstechnik hin zu konkreten Ausführungsbeispielen erhält der Leser eine umfassende Einführung in das Gebiet der integrierten Schaltungen. Das Buch ist in vier Teile gegliedert. Nach einer Einführung in den Themenbereich der integrierten Elektronik stehen im Teil I des Buches die Beschreibung integrierter Bauelemente sowie die grundlegenden Technologien bei der Fertigung im Mittelpunkt. In den folgenden beiden Kapiteln des zweiten Teils werden anhand einfacher, industriell verfügbarer Prozesse die Grundlagen für einen prozessspezifischen Schaltungsentwurf und die zugehörige Layout-Erstellung praxisnah erläutert. Dabei wird sowohl auf die erforderlichen schaltungstechnischen Grundlagen als auch auf die gängigen Design-Methoden und Verifikationsverfahren (Simulation, Design-Rule-Check, Layout Versus Schematic) eingegangen. Die im zweiten Teil des Buches vorgestellten Prozesse und Grundregeln finden dann in den Teilen III und IV konkrete Anwendung: Anhand ausgewählter analoger und digitaler Grundschaltungen werden Rechen- und Layout-Beispiele ausführlich erläutert. Der Leser wird mit diesem Buch in die Lage versetzt, integrierte Schaltungen vom einfachen digitalen Gatter bis hin zu aufwendigen analogen Operationsverstärkerschaltungen selbst entwerfen und simulieren zu können. Die zugehörige Simulations- und Designsoftware (LT-SPICE, L-EDIT) wird dem Leser dafür im Downloadbereich des Verlages zur Verfügung gestellt. Das Buch richtet sich an Studierende der Elektrotechnik, Informatik oder Physik und kann während des Studiums angefangen bei den Grundlagen der Elektronik und Schaltungstechnik über die Halbleiter- und Prozesstechnologie bis hin zum Design integrierter Schaltungen vorlesungsbegleitend verwendet werden. Die ausführlichen Rechen- und Simulationsbeispiele sollen zudem ein Selbststudium für Quereinsteiger ermöglichen. Aus dem Inhalt Teil I - Grundlagen integrierter Schaltungen Technologien der Mikroelektronik Physikalische Grundlagen der Halbleitertechnik Integrierte Bauelemente Technologie integrierter Schaltungen Aufbau- und Verbindungstechnik Defektmechanismen und Teststrategien Teil II - Prozesse und Layout integrierter Schaltungen Standardprozesse der IC-Fertigung Entwurf integrierter Schaltungen Teil III - Analoge integrierte Schaltungen: Design, Simulation und Layout Stromspiegelschaltungen Stromquellen Spannungsreferenzen Das Differenz-Transistorpaar Operationsverstärker Einführung in die GMC-Schaltungen Teil IV - Digitale integrierte Schaltungen: Design, Simulation und Layout Grundlagen digitaler integrierter Schaltungen Design und Layout digitaler Gatter in Emitter-Gekoppelter Logik (ECL) Design und Layout digitaler Gatter in Transistor-Transistor-Logik (TTL) Design und Layout digitaler Gatter in CMOS Moderne Entwicklungen ÜBER DIE AUTOREN: Prof. Dr.-Ing. Karl-Hermann Cordes studierte Elektrotechnik an der TU Braunschweig und war anschließend viele Jahre im Schaltungsentwurf tätig, bevor er an die FH Hannover wechselte. Dort lehrt er Mikroelektronik und Entwurf integrierter Schaltungen. Er ist Mitbegründer der Firma ASIC GmbH, einem Spezialisten für die kundenspezifische Entwicklung integrierter Schaltungen. Prof. Dr. rer.nat. habil. Andreas Waag hat an der Universität Würzburg Physik studiert und ist Leiter des Instituts für Halbleitertechnik der TU Braunschweig. Er lehrt innerhalb der Studiengangs Elektrotechnik in den Vertiefungsrichtungen "NanoSystemsEngineering" und "Computers and Electronics". Forschungsschwerpunkte sind die Material-, Prozess- und Bauelemententwicklung für die Mikro- und Optoelektronik. Dipl.-Ing. Nicolas Heuck hat Elektrotechnik an der TU Braunschweig studiert, ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Halbleitertechnik und betreut die Vorlesung und das Praktikum für Integrierte Schaltungen. Er beschäftigt sich mit der Verbindungstechnik sowie Back-End-Technologien für die Hochtemperatur-Elektronik. AUF DER COMPANION WEBSITE UNTER WWW.PEARSON-STUDIUM.DE: Für Dozenten: Alle Abbildungen aus dem Buch Für Studenten: Simulations- und Layoutsoftware Simulations-, Dimensionierungs- und Layoutbeispiele
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Was sind die Anwendungen von Gleichstrom in der Elektronik?
Gleichstrom wird in Elektronikgeräten wie Computern, Handys und Fernsehern verwendet, um elektronische Bauteile wie Transistoren und Dioden zu betreiben. Es wird auch in Batterien und Akkus verwendet, um elektrische Energie zu speichern und zu liefern. Gleichstrom wird auch in Solarmodulen und Windturbinen erzeugt, um erneuerbare Energiequellen in elektrische Energie umzuwandeln.
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Welche Anwendungen und Vorteile hat Gleichstrom in der Elektronik und Energieübertragung?
Gleichstrom wird in der Elektronik für batteriebetriebene Geräte wie Handys und Laptops verwendet. Er bietet eine konstante Spannung und ist einfacher zu regeln als Wechselstrom. In der Energieübertragung wird Gleichstrom für die Übertragung großer Energiemengen über große Entfernungen genutzt, da er weniger Verluste durch Leitungswiderstand verursacht.
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Was sind die Anwendungen von Gleichstrom in der Elektrotechnik, Elektronik und erneuerbaren Energien?
Gleichstrom wird in der Elektrotechnik für die Stromversorgung von elektronischen Geräten wie Computern, Handys und Sensoren verwendet. In der Elektronik wird Gleichstrom für die Funktion von Schaltungen, Transistoren und integrierten Schaltungen benötigt. In erneuerbaren Energien wird Gleichstrom von Solarzellen erzeugt und in Batterien gespeichert, um eine kontinuierliche Stromversorgung zu gewährleisten. Gleichstrom wird auch in der Elektromobilität eingesetzt, um Elektrofahrzeuge zu betreiben und zu laden.
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Sind Energiesparlampen auch für Gleichstrom geeignet?
Ja, Energiesparlampen können auch mit Gleichstrom betrieben werden. Allerdings ist es wichtig, dass die Spannung und der Strom der Gleichstromquelle mit den Spezifikationen der Energiesparlampe übereinstimmen. Es ist ratsam, die Anweisungen des Herstellers zu beachten, um sicherzustellen, dass die Lampe korrekt und sicher betrieben wird.
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Gibt es eine Wasseruhr für Gleichstrom?
Ja, es gibt Wasseruhren für Gleichstrom. Diese werden in der Regel verwendet, um den Stromverbrauch von Gleichstromgeräten wie Solaranlagen oder Batterien zu messen. Sie funktionieren ähnlich wie herkömmliche Wasseruhren, erfassen jedoch den Gleichstromfluss anstelle des Wasserflusses.
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Was sind die Vor- und Nachteile von Gleichstrom in Bezug auf Energieübertragung, Elektronik und Automobiltechnik?
Gleichstrom hat den Vorteil, dass er effizient über große Entfernungen übertragen werden kann, da er weniger Energieverluste durch Leitungswiderstand verursacht. Außerdem ist Gleichstrom in der Elektronik leichter zu regeln und zu kontrollieren, was die Entwicklung von elektronischen Geräten erleichtert. In der Automobiltechnik ermöglicht Gleichstrom eine einfachere Integration von Batterien und Elektromotoren, was zu einer effizienteren Leistungsfähigkeit führt. Allerdings erfordert die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom und umgekehrt spezielle Technologien, die zusätzliche Kosten verursachen können. Zudem ist die Übertragung von Gleichstrom über große Entfernungen mit hohen Spannungsverlusten verbunden, was die Effizienz beeinträchtigen kann.
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Wie funktioniert ein Transformator mit Gleichstrom?
Ein Transformator funktioniert normalerweise mit Wechselstrom, da er auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion basiert. Bei Gleichstrom fließt jedoch kein Wechselstrom durch den Transformator, wodurch keine Induktion stattfindet und der Transformator nicht funktioniert. Daher wird ein Gleichstrom normalerweise nicht durch einen Transformator übertragen.
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Warum ist Wechselstrom gefährlicher als Gleichstrom?
Wechselstrom ist potenziell gefährlicher als Gleichstrom, da er eine höhere Spannung und Frequenz hat. Die höhere Spannung kann zu schwereren Verletzungen führen, während die höhere Frequenz das Herz in einen gefährlichen Rhythmus bringen kann. Gleichstrom hingegen kann auch gefährlich sein, aber die Auswirkungen sind in der Regel weniger schwerwiegend.
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