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Parasitäre Effekte von Bauelementen

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Academic year: 2022

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Parasitäre Effekte von Bauelementen

von Max Lehmer

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Gliederung

1. Einführung

2. Elektrische Bauelemente

2.1. passive Bauelemente 2.2. aktive Bauelemente

3. Rauschen

4. Quellen

(3)

1. Einführung

Was sind parasitäre Effekte?

(4)

2. Elektrische Bauelemente

2.1. passive Bauelemente 2.1.1. Widerstand 2.1.2. Kondensator 2.1.3. Spule

2.2. aktive Bauelemente

2.2.1. Halbleiter (Dioden / Transistoren)

(5)

2.1.1. Widerstand

A. Temperaturkoeffizient B. Temperatureinfluss

C. zulässiger Temperaturbereich D. Bauformen

E. reales Ersatzschaltbild (ESB)

F. Skin-Effekt

(6)

A. Temperaturkoeffizient

(7)

B. Temperatureinfluss

(8)

C. zulässiger Temperaturbereich

Abb.: Lastminderungskurve

(9)

D. Bauformen

a. Schichtwiderstand b. Drahtwiderstand

c. weitere Bauformen

(10)

a. Schichtwiderstand

(11)

b. Drahtwiderstand

(12)

c. weitere Bauformen

i. Folienwiderstände und massive Metallwiderstände ii. Massewiderstände

iii. Potentiometer

(13)

E. reales ESB

großer Widerstand: kleiner Widerstand:

Gesamtimpedanz:

(14)

F. Skin-Effekt

(15)

2.1.2. Kondensator

A. Bauformen & Einsatzbereiche

a. Keramikkondensatoren b. Folienkondensatoren

c. Elektrolytkondensatoren

d. Überblick und Einsatzbereiche

B. reales ESB

(16)

a. Keramikkondensatoren

Abb.: Aufbau, Quelle: siehe [2]

(17)

a. Keramikkondensatoren

Quelle: siehe [2]

(18)

b. Folienkondensatoren

Abb.: Aufbau & Beispiel Quelle: siehe [4]

(19)

c. Elektrolytkondensatoren

Abb.: Aufbau, Quelle: siehe [2]

(20)

d. Überblick & Einsatzbereiche

Abb.: Überblick, Quelle: siehe [2]

(21)

d. Überblick & Einsatzbereiche

Quelle: siehe [2]

(22)

B. reales ESB

(23)

B. reales ESB

Quelle:

siehe [2]

(24)

2.1.3. Spule

A. reales ESB

(25)

2. Elektrische Bauelemente

2.1. passive Bauelemente 2.1.1. Widerstand 2.1.2. Kondensator 2.1.3. Spule

2.2. aktive Bauelemente

2.2.1. Halbleiter (Dioden / Transistoren)

(26)

2.2.1. Halbleiter

A. Leitbahnparasiten

B. aktive Parasiten im Halbleiter

C. passive Parasiten im Halbleiter

D. Miller-Effekt

(27)

A. Leitbahnparasiten

Abb.: Modelle zur Beschreibung von Leitbahnparasiten, Quelle: siehe [5]

(28)

B. aktive Parasiten im Halbleiter

Quelle: siehe [5]

(29)

C. passive Parasiten im Halbleiter

Quelle: siehe [5]

(30)

D. Miller-Effekt

Abb.: Verstärker mit Kapazität zwischen Eingang und Ausgang

Abb.: Ersatzschaltung mit der effektiv wirksamen Kapazität Quelle: siehe [4]

(31)

3. Rauschen

3.1. Allgemein

3.2. Thermisches Rauschen

3.3. Schrotrauschen

(32)

3.1. Allgemein

Abb.: stochastisches Rauschsignal, Quelle: siehe [3], RAU/1

(33)

3.2. Thermisches Rauschen

Abb.: Darstellung eines rauschenden

Widerstandes mit der Leerlaufspannung uR(t) Quelle: siehe [2], RAU/7

(34)

3.3. Schrotrauschen

Abb.: Stromfluss mit Stromimpulsen einzelner Ladungsquanten; a) regelmäßiges Auftreten der Stomimpulse, b) unkorrelierte Zeitpunkte tn der einzelnen Stromimpulse, Quelle: siehe [2 ], RAU/11

(35)

Quellen

[1] Skript: Elektronik von Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Ackermann

[2] Skript: Elektronische Bauelemente von R. Großmann und A. Frey (Hochschule Augsburg)

[3] Skript: Hochfrequenztechnik I (2013) von Prof. Dr.-Ing. Klaus Petermann (TU Berlin)

[4] Wikipedia, unter folgenden Suchbegriffen:

○ Draht-und Schichtwiderstand

○ thermisches Rauschen

○ Miller-Effekt

○ Kunststoff-Folienkondensator

[5] http://edascript.ims.uni-hannover.de/520b_Extraktion/pdf/08.pdf http://edascript.ims.uni-hannover.de/520b_Extraktion/pdf/09.pdf

Referenzen

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