Elektronik im Physikstudium

Eine Einführung geeignet zur Vorlesung, im Praktikum und im Labor
2024
ISBN: 978-3-662-67925-8
Verlag: Springer

Buch, Deutsch, 259 Seiten, Paperback, Format (B × H): 155 mm x 235 mm, Gewicht: 417 g

Reihe: Lehrbuch

Dieses Buch wendet sich an Studierende naturwissenschaftlicher Studiengänge und eignet sich als perfekter Begleiter für Vorlesungen und Praktika zu den Grundlagen der analogen und digitalen Elektronik. Der Inhalt entspricht einer typischen ein- bis zweisemestrigen Vorlesung in den physikalischen Studiengängen (z.B. Physik und Medizinphysik). Dabei werden keine Kenntnisse der höheren Mathematik oder komplexer Physik vorausgesetzt, so dass das Buch auch für Studierende anderer naturwissenschaftlicher Studiengänge zugänglich ist. Das didaktische Konzept und die klare Sprache helfen beim Verständnis und der Vertiefung des Stoffes. Der Aufbau folgt einer typischen Elektronik-Vorlesung von den Grundlagen wie Strom und Spannung über die wichtigsten Halbleiterbauelemente bis hin zu Grundlagen und Anwendungen der digitalen Elektronik.

Abschließend wird als Beispiel für die Anwendung des erarbeiteten Verständnisses die elektronische Erfassung von Messwerten besprochen, wie sie sehr oft in der Laborpraxis naturwissenschaftlicher Berufe benutzt wird.

Zielgruppe

Lower undergraduate

Autoren/Hrsg.

Bisanz, Tobias

Weingarten, Jens

Gregor, Ingrid-Maria

Hügging, Fabian

Fachgebiete

• Mathematik | Informatik Mathematik Numerik und Wissenschaftliches Rechnen Angewandte Mathematik, Mathematische Modelle
• Technische Wissenschaften Elektronik | Nachrichtentechnik Elektronik Bauelemente, Schaltkreise
• Technische Wissenschaften Technik Allgemein Mess- und Automatisierungstechnik

Inhaltsverzeichnis

Grundlagen.- Dioden.- Transistoren.- Ideale Operationsverstärker.- Digitale Schaltungen.- Übertragungsfunktionen.- Reale Operationsverstärker.- Anwendungen.- Formelsammlung.

Über Autor(innen)

Die Autor*innen

Dr. Jens Weingarten ist als experimenteller Teilchenphysiker in seiner Arbeitsgruppe an der Technischen Universität Dortmund verantwortlich für die Entwicklung von Halbleiterdetektoren in der Hochenergie- und Medizinphysik. Er hält Vorlesungen im Bachelor- und Masterstudiengang Physik und Medizinphysik, unter anderem zu den Grundlagen der Detektorphysik und der Elektronik. Darüber hinaus organisiert er seit vielen Jahren Elektronik-Praktika für Studierende.

Dr. Tobias Bisanz ist Experimentalphysiker und hat Erfahrung in der Entwicklung neuartiger Siliziumdetektoren für zukünftige Experimente an Teilchenbeschleunigern. Des Weiteren beschäftigt er sich mit komplexen Datenerfassungssystemen, die zum Beispiel in bestehenden Experimenten der Hochenergiephysik, aber auch in der Untersuchung neuer Detektorsysteme zum Einsatz kommen. Im Rahmen dessen war er unter anderem auch für das ATLAS Experiment am CERN beschäftigt. Er hat einige Elektronikpraktika für Studierende der Physik mitbetreut. 

Prof. Dr. Ingrid Maria Gregor ist experimentelle Teilchenphysikerin und hat eine gemeinsame Professur an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn und am Deutschen Elektronen Synchrotron (DESY) mit dem Schwerpunkt Detektorentwicklung. Sie leitet die ATLAS-Gruppe bei DESY, die am gleichnamigen Experiment am CERN mitarbeitet. An der Universität Bonn hält sie Vorlesungen rund um Detektortechnologien, sowie eine Einführungsvorlesung über Elektronik. 

Dr. Fabian Hügging ist experimenteller Teilchenphysiker am Physikalischen Institut der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn und arbeitet hauptsächlich in der Detektorentwicklung für große Experimente an Beschleunigern, darunter zum Beispiel das LHC Experiment ATLAS am CERN. Er leitet das Silizium Labor Bonn (SiLab), das an der Entwicklung modernster hochauflösender Siliziumdetektoren beteiligt ist. An der Universität Bonn betreut er neben Veranstaltungen zu Physik von Teilchendetektoren das Elektronikpraktikum für Studierende im Bachelorstudiengang Physik.