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Engineering - Computational Intelligence and Complexity | Netzwerke, Signale und Systeme - Systemtheorie linearer elektrischer Netzwerke

Netzwerke, Signale und Systeme

Systemtheorie linearer elektrischer Netzwerke

Schüßler, Hans Wilhelm

XII, 382 S.

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  • Über dieses Lehrbuch

Untersuchung der Ortskurven sowie algebraische Stabilitatstests aufge­ nommen. Sehr ausfUhrlich werden dann Einschwingvorgange behandelt, wobei auch die Beschreibung der Netzwerke mit Zustandsgleichungen sowie deren Losung berUcksichtigt wurde. Die Untersuchung des Zeitverhaltens mit Hilfe der Laplace-Transformation wird ebenfalls eingehend dargestellt. 1m Anhang finden sich neben den bereits genannten Angaben zu physikali­ schen Phanomenen Abschnitte mit kurzen Erklarungen zu verwendeten ma­ thematischen Grundlagen. Der Band ist als Lehrbuch gedacht. Einem induktiven Vorgehen in der Be­ handlung des Stoffes wurde der Vorzug gegeben. Dementsprechend enthalt das Buch eine Vielzahl von Beispielen, bei deren Auswahl versucht wurde, weitgehend Schaltungen zu untersuchen, die auch eine praktische Bedeu­ tung haben. Zahlreiche MeBergebnisse werden dazu in Form von Oszillo­ grammen zur Illustration gebracht. Bei der Vorbereitung der Beispiele sowie beim Lesen der Korrektur haben mir Mitarbeiter des Lehrstuhls fUr Nachrichtentechnik geholfen, von de­ nen ich besonders die Herren Dr. Heute, Dr. Steffen und Dipl.-Ing. Weith nennen mochte. Die Reinschrift des Textes, die Anfertigung der zahlrei­ chen Zeichnungen und die photographischen Arbeiten haben Fraulein Schuster, Frau Felske und Frau WeiB Ubernommen. Ihnen allen gilt mein Dank. Ebenso mochte ich dem Springer-Verlag fUr die gute Zusammenarbeit danken.

Content Level » Research

Stichwörter » Elektrisches Netzwerk - Fourier-Reihe - Kurven - Laplace-Transformation - Netzwerke - Signal - Stabilität - Systemtheorie - Transformation - lineare Optimierung - Übertragungsfunktion

Verwandte Fachbereiche » Computational Intelligence and Complexity - Energietechnik

Inhaltsverzeichnis 

1. Einleitung.- 1.1 Vorbemerkung.- 1.2 Physikalische Größen.- Literatur.- 2. Analyse linearer Widerstandsnetzwerke.- 2.1 Elemente.- 2.1.1 Quellen.- 2.1.2 Lineare Widerstände.- 2.2 Struktur von Netzwerken.- 2.3 Die Kirchhoffsehen Gesetze.- 2.3.1 Knoten- und Maschenregel.- 2.3.2 Definition von Zweipolen und Vierpolen.- 2.3.3 Spannungs- und Stromquellen.- 2.3.4 Beispiele.- 1. Abzweigschaltungen.- 2. Netzumwandlung.- 2.4 Die Leistung.- 2.5 Allgemeine Verfahren zur Netzwerkanalyse.- 2.5.1 Maschenanalyse.- 2.5.2 Knotenanalyse.- 2.5.3 Eine Topologische Methode zur Netzwerkanalyse.- Literatur.- 3. Analyse allgemeiner linearer Netzwerke.- 3.1 Elemente allgemeiner linearer Netzwerke.- 3.1.1 Quellzeitfunktionen.- 3.1.2 Lineare zweipolige Elemente.- 3.1.3 Lineare vierpolige Elemente.- 3.1.3.1 Gekoppelte Induktivitäten, idealer Übertrager.- 3.1.3.2 Gyrator.- 3.1.3.3 Gesteuerte Quellen.- 3.2 Analyse allgemeiner Netzwerke.- 3.2.1 Der Reihenschwingkreis.- 3.2.2 Weitere Beispiele.- 3.2.2.1 RC-Abzweigschaltung.- 3.2.2.2 Magnetisch gekoppelte Schwingkreise.- 3.2.2.3 Überbrückte T-Schaltung.- 3.2.3 Verallgemeinerung.- 3.2.4 Folgerungen und weitere Beispiele.- 3.2.4.1 Netzumwandlung.- 3.2.4.2 Weitere Beispiele.- 1. Brückenschaltung.- a) Kapazitätsmeßbrücke.- b) Allpaß 1. Grades.- c) Phasenschieber.- 2. Sparbrückenschaltung.- 3. Schaltungen mit gesteuerten Quellen.- a) Transistorverstärker.- b) Darlingtonschaltung.- 4. Schaltungen mit Operationsverstärkern.- a) Analogrechenschaltungen.- b) System zweiter Ordnung.- c) Gyrator.- 3.3 Einige allgemeine Sätze der Netzwerktheorie.- 3.3.1 Überlagerungssatz.- 3.3.1.1 Allgemeines.- 3.3.1.2 Quellen mit allgemeinen periodischen Zeitfunktionen.- 3.3.2 Ersatzquellen.- 3.3.3 Umkehrungssatz.- 3.3.4 Duale Netzwerke.- 3.3.5 Leistung im Netzwerk.- 3.3.6 Satz von TELLEGEN.- 3.4 Mehrphasensysteme.- 3.4.1 Grundschaltung.- 3.4.2 Unsymmetrische Belastung.- 3.4.3 Dreieckförmig geschalteter Verbraucher.- 3.4.4 Symmetrische Komponenten.- Literatur.- 4. Vierpoltheorie.- 4.1 Vierpolgleichungen.- 4.2 Vierpolarten.- 4.3 Zusammenschaltung von Vierpolen.- 4.3.1 Parallel- und Reihenschaltung.- 4.3.2 Kettenschaltung von Vierpolen.- 4.4 Wellenparameter.- 4.5 Betriebsparameter.- 4.6 Ersatzschaltungen.- Literatur.- 5. Übertragungsfunktionen.- 5.1 Allgemeines.- 5.1.1 Darstellungen einer Übertragungsfunktion.- 5.1.2 Reellwertigkeit und Stabilität.- 5.1.3 Erläuterung und Beispiele.- 5.2 Mindestphasensystem und Allpässe.- 5.3 Zweipolfunktionen, Reaktanzfunktionen.- 5.4 Frequenzgang der Dämpfung, Phase und Gruppenlaufzeit.- 5.4.1 Allgemeine Untersuchung, Bode-Diagramme.- 5.4.2 Charakteristische Frequenzgänge.- 5.4.3 Messung des Frequenzganges.- 5.5 Ortskurven.- 5.5.1 Einführung.- 5.5.2 Elementare Ortskurven.- a) Allgemeine Gerade.- b) Kreis durch den Nullpunkt.- c) Kreis in Allgemeiner Lage.- d) Rationale Funktion von ?.- 5.5.3 Beispiele.- a) RC-Glied.- b) Doppel-RC-Glied.- c) Reihenschwingkreis.- d) Eingangswiderstand eines Vierpols.- e) Inversion von Widerständen und Leitwerten.- 5.5.4 Die gebrochene lineare Abbildung.- 5.6 Stabilität.- 5.6.1 Vorbemerkung.- 5.6.2 Eigenschaften von Hurwitz-Polynomen.- 5.6.3 Algebraische Stabilitätstests.- a) ROUTH-Test.- b) HURWITZ-Kriterium.- 5.6.4 Abschließende Bemerkungen.- 5.7 Beziehungen zwischen den Komponenten einer Übertragungsfunktion.- 5.7.1. Bestimmung von H(s) aus Re{H(j?)} oder Im{H(j?)}.- 5.7.2 Bestimmung von H(s) aus |H(j?)|.- Literatur.- 6. Einschwingvorgänge.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Übergangsverhalten bei einfachen Netzwerken.- 6.2.1 Entladevorgang bei einein RC-Glied.- 6.2.2 RC-Glied mit Spannungsquelle.- 6.2.3 Schaltungsvarianten.- 6.2.4 Reihenschwingkreis.- 6.2.4.1 Allgemeine Untersuchung.- 6.2.4.2 Diskussion des Einschwingverhaltens.- 6.3 Zustandsgieichungen elektrischer Netzwerke.- 6.3.1 Vorbemerkungen.- 6.3.2 Aufstellung der Zustandsgieichungen.- 6.3.3 Lösung der Zustandsgieichungen im Zeitbereich.- 6.4 Behandlung von Einschwingvorgängen mit der Laplace-Transformation.- 6.4.1 Einführung.- 6.4.2 Untersuchung allgemeiner Netzwerke.- 6.4.3 Weitere Beispiele.- 6.4.4 Übertragungsfunktion, Impuls- und Sprungantwort.- 6.4.5 Stabilität.- 6.4.6 Ergänzungen und Beispiele.- 6.4.6.1 Autokorrelierte der Impulsantwort.- 6.4.6.2 Ausgangsfunktionen begrenzter Dauer.- 6.4.6.3 Periodische Quellfunktionen.- 6.4.7 Einschwingverhalten bestimmter Tiefpässe.- 6.5 Lösung der Zustandsgieichung im Frequenzbereich.- Literatur.- A.1 Einheiten und Formelzeichen.- A.1.1 Grundeinheiten.- A.1.2 Abgeleitete Einheiten.- A.1.3 Bezeichnungen der Vielfachen und Bruchteile.- A.2 Passive Bauelemente.- A.2.1 Widerstände.- A.2.2 Kondensatoren.- A.2.2.1 Elektrisches Feld.- A.2.2.2 Kapazität.- A.2. 2. 3 Praktische Ausführung.- A.2. 3 Spulen.- A.2.3.1 Magnetisches Feld.- A.2.3.2 Induktivität.- A.2.3.3 Praktische Ausführung.- A.2.4 Übertrager.- A.2.4.1 Gekoppelte Spulen.- A.2.4.2 Spezielle Fälle.- A.2.4.3 Ersatzschaltungen.- A.2.4.4 Praktische Ausführung.- A.3 Aktive Bauelemente.- A.3.1 Triode.- A.3.2 Transistoren.- A.4 Fourierreihen.- A.5 Berechnung der Übergangsmatrix.- A.6 Laplace-Transformation.- A.6.1 Definition und Eigenschaften.- A.6.2 Die Rücktransformation.- A.6.3 Sätze der Laplace-Transformation.- A.6.4 Die Impulsfunktion und ihre Laplace-Transformierte.- Literatur.- Namen- und Sachverzeichnis.

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