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alexander
636eeb2b9a updated schaltungstheorie
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2026-01-30 11:21:02 +01:00
alexander
3f9811c454 started adding verlustleistung to schaltungstheorie 2026-01-30 09:44:14 +01:00
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View File

@@ -302,4 +302,35 @@
#bgBlock(fill: colorState)[
#subHeading(fill: colorState)[Zustandsautomaten]
]
#colbreak()
#bgBlock(fill: colorRealsierung)[
#subHeading(fill: colorRealsierung)[Verlustleistung/Verzögerung]
$t_p ~ C_L / (V_"DD" - V_"Tn")$
$P_"stat" ~ e^(-V_T)$
$P_"dyn"~ V_"DD"^2$
*Dynamisch:* Bei Schlaten \
- Quer/Kurzschluss Strom $i_q$ \
$P_"short" = a_01 f beta_n tau (V_"DD" - 2 V_"Tn")^3$ \
$tau$: Kurzschluss/Schaltzeit
- Lade Strome des $C_L$ $i_c$
$P_"cap" = alpha_01 f C_L V_"DD"^2$
*Statisch:* Konstant
- Leckstom (weil Diode)
- Gatestrom
*Schaltrate*
$alpha_"clk" = 100%$
$alpha_"logic" = 50%$
]
]

View File

@@ -98,6 +98,17 @@
mark((angle: 0deg, radius: 4mm), 270deg, symbol: "straight", stroke: blue, scale: 0.75)
})
])
$u dot i > 0$: Nimmt Energie auf\
$u dot i = 0$: Verlustlos\
$u dot i < 0$: Gibt Energie ab\
]
#bgBlock(fill: colorAllgemein)[
#subHeading(fill: colorAllgemein)[Verschaltung]
]
// Quell Wandlung
@@ -619,13 +630,14 @@
// Reaktive Elemeten
#colbreak()
#bgBlock(fill: colorComplexAC)[
#subHeading(fill: colorComplexAC)[Reaktive Element]
*$forall$ Bauelemente*\
*Zustandsgrößen*\
#grid(columns: (1fr, 0pt, 1fr),
row-gutter: 3mm,
row-gutter: 10mm,
column-gutter: 2mm,
[
$[i(t)] = unit("A")$\
@@ -641,33 +653,39 @@
[
$q(t) = integral_(-infinity)^(t) i(tau) d tau = \
q(t_0) + integral_(0)^(t) i(tau) d tau
q(0) + integral_(0)^(t) i(tau) d tau
$ \
$i(t) = dot(q(t))$
$i(t) = (d q)/(d t) = dot(q(t))$
],
[],
[
$Phi(t) = integral_(-infinity)^(t) u(tau) d tau = \
Phi(t_0) + integral_(0)^(t) u(tau) d tau
$ \
Phi(0) + integral_(0)^(t) u(tau) d tau
$ \
$u(t) = dot(Phi(t))$
$u(t) = (d Phi)/(d t) dot(Phi(t))$
])
$W(t_1, t_2) = integral_(t_1)^(t_2) P(tau) d tau = integral_(t_1)^(t_2) u(tau) i(tau) d tau$
$W(t_1, t_2) > 0$: Nimmt Energie auf\
$W(t_1, t_2) = 0$: Verlustlos\
$W(t_1, t_2) < 0$: Gibt Energie ab\
]
#bgBlock(fill: colorComplexAC)[
#subHeading(fill: colorComplexAC)[Reaktive Bauelemente]
#grid(columns: (1fr, 0pt, 1fr),
row-gutter: 3mm,
row-gutter: 4mm,
column-gutter: 2mm,
[
*Induktiv*
*Kapazitiv*
],
grid.vline(stroke: 0.75pt),
[],
[
*Kapazitiv*
*Induktivität*
],
[
$q = c(u) \ chi(q) = u$\
@@ -676,17 +694,48 @@
[
$Phi = l(i) \ i = lambda(Phi)$
],
grid.cell(colspan: 3, inset: 2mm)[#align(center, [*Lineare Bauelemente*])],
[$u,q$ stetig und beschränkt],
[],
[$i,Phi$ stetig und beschränkt],
[]
)
#align(center, [*Lineare Bauelemente*])
#grid(columns: (1fr, 0pt, 1fr),
row-gutter: 4mm,
column-gutter: 2mm,
[
*Kapazitiv*
],
grid.vline(stroke: 0.75pt),
[],
[
*Induktivität*
],
[
$q(t) = C dot u(t)$\
$[C] = F = unit("C / V")$
$i(t) = C dot (d u)/(d t)$\
$[C] = F = unit("A s")/unit("V")$
],
[],
[
$Phi(t) = L dot i(t)$\
$[L] = H = unit("Wb / A")$
$u(t) = C dot (d i)/(d t)$\
$[L] = H = unit("V s") / unit("A")$
],
[
$E_C = q^2 / 2C = C/2 u^2$
],
[],
[
$E_L = Phi^2/2L = (L i^2)/2$
],
[
$C$: Admetanze $hat(=) G$
], [],
[
$L$: Impedanz $hat(=) R$
]
)
]
@@ -735,6 +784,12 @@
**
]
// SinTable
#bgBlock(fill: colorAllgemein, [
#subHeading(fill: colorAllgemein, [Sin-Table])
#sinTable
])
]
#pagebreak()
@@ -750,7 +805,7 @@
inset: 2mm,
align: horizon,
table.header([], [*Ein-Tor*], [*Zwei-Tor*], [*Complex AC*]),
[*passiv*\ ($not$aktiv)],
[*passiv*\ (nimmt Energie auf)\ $not$aktiv],
[$forall (u,i) in cal(F): u dot i >= 0$],
[
$jMat(U)^T jMat(I) + jMat(I)^T jMat(U)$\
@@ -759,9 +814,18 @@
[],
[*verlustlos*],
[$forall (u,i) in cal(F): u dot i = 0$],
[
$forall (u,i) in cal(F): u dot i = 0$\
Kennline nur $u\/i$-Achsen
],
[$forall vec(jVec(u),jVec(v)) in cal(F) : jVec(u)^T jVec(i) = 0$],
[],
[
$u\/q$-Plot: Wenn keine Schleifen \
$i\/Phi$-Plot: Wenn keine Schleifen \
$u\/i$-Plot: Wenn Auf Achse \
$Phi\/q$-Plot: Wenn auf Achse \
],
[*linear*],
@@ -784,7 +848,9 @@
[*ungepolt* \ (Punkt sym.)],
[$(u,i) in cal(F) <=> (-u, -i) in cal(F)$],
[$(u,i) in cal(F) <=> (-u, -i) in cal(F)\
g(u) = i, r(i) = u
$],
[
N/A
],
@@ -794,7 +860,9 @@
[N/A],
[
$jMat(A) = jMat(A')$\
$jMat(G) = jMat(P) jMat(G) jMat(P), space jMat(R) = jMat(P) jMat(R) jMat(P), quad jMat(P) = mat(0, 1; 1, 0)$
$jMat(G) = jMat(P) jMat(G) jMat(P), space jMat(R) = jMat(P) jMat(R) jMat(P), quad jMat(P) = mat(0, 1; 1, 0) \
det(H) = 1, $
],
[],
@@ -806,6 +874,13 @@
$jMat(U)^T jMat(I) - jMat(I)^T jMat(U) = 0 \
jMat(R)^T = jMat(R), quad jMat(G)^T = jMat(G) quad h_21 = -h_12 \ det(jMat(A)) = 1 quad det(jMat(A')) = 1 quad h'_21 = -h'_12$],
[],
[*$x$-gesteudert*], [Existiert $r(i) = u \/g(u) = i$], [Existiert die Matrix? siehe Tabelle],
[],
[Alle Beschreibung],
[Klar],
[$det(M) != 0$, Alle Eintrag $!= 0$]
)
]
)
@@ -906,14 +981,3 @@
)
]
]
#place(bottom+left, scope: "parent", float: true)[
#bgBlock(fill: colorAllgemein, [
#subHeading(fill: colorAllgemein, [Sin-Table])
#sinTable
])
]