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Elektronische Schaltungs-, Mess- und Digitaltechnik

Modulbezeichnung: Elektronische Schaltungs-, Mess- und Digitaltechnik
Studiengang: Biomedizinische Technik, Bachelor, ASPO 01.10.2018
Code: BMT2404.ESM
SWS/Lehrform: 4V+2U (6 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 6
Studiensemester: 4
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur (67%), Praktische Prüfung mit Ausarbeitung (6 Laborversuche, 33%)

[letzte Änderung 22.11.2018]
Zuordnung zum Curriculum:
BMT2404.ESM Biomedizinische Technik, Bachelor, ASPO 01.10.2018, 4. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 90 Veranstaltungsstunden (= 67.5 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 6 Creditpoints 180 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 112.5 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Wenmin Qu
Dozent:
Prof. Dr. Wenmin Qu


[letzte Änderung 17.07.2019]
Lernziele:
Die Studierenden können die Funktionen und die qualitativen Eigenschaften von Operationsverstärkern beschreiben und anhand der quantitativen Eigenschaften geeignete Typen auswählen.
Sie können grundlegende Operationsverstärkerschaltungen zur Aufbereitung analoger Messsignale (insbesondere auch elektronische Filter) entwerfen und geeignete Schaltungstypen für biomedizinische Anwendungen auswählen. Sie sind in der Lage, Aufbau und Funktion komplizierterer Schaltungen nachzuvollziehen.
Sie können unterschiedliche elektronische Realisierungen von Schaltungen der Digitaltechnik benennen und erläutern.
 
Die Studierenden können die genannten Schaltungen praktisch aufbauen und deren Eigenschaften messtechnisch überprüfen.

[letzte Änderung 17.07.2019]
Inhalt:
Operationsverstärker:
Aufbau und Eigenschaften bei Gleich- und Wechselspannungsaussteuerung. Betriebsspannung und Aussteuerbarkeit, Sonderbauformen (Transimpedanz- , Transkonduktanzverstärker..).  Grundschaltungen mit Operationsverstärkern, Gegenkopplungsprinzip, Frequenzgang, Verstärkungs-Bandbreiteprodukt, Kenndaten, Stabilität;  Lineare und nichtlineare Analogrechenschaltungen, Komparator-Schaltungen, Schmitt-Trigger, Multivibrator.
 
Operationsverstärker in den (biomedizinischen) Messschaltungen:
Impedanzwandler, Instrumentenverstärker, Ladungsverstärker, periphere Analogschaltungen mit Operationsverstärkern für biosensorische Signale, Schaltungsdimensionierung.
 
Filterschaltungen:
Grenzfrequenz, Hochpass, Tiefpass und Bandpass, RC-Glieder, aktive Filter mit Operationsverstärkern.
 
Sensoren
 
Grundlagen der Digitalelektronik:
Logische Grundfunktionen, nMOS, pMOS Transistoren als logische Schalter, CMOS-Gatter, Realisierung komplexer logischer Funktionen.
 
Kurzeinführung in die Technologien zur Herstellung der mikroelektronischen Bauelementen: Lithographie, Beschichten, ßtzen, Dotierung.

[letzte Änderung 17.07.2019]
Lehrmethoden/Medien:
Overhead-Folien, Kopiervorlagen von Overhead-Folien und ßbungsblättern, Anleitungen zum Praktikum

[letzte Änderung 22.11.2018]
Literatur:
Hebestreit, Andreas: Aufgabensammlung Mess- und Sensortechnik, Hanser, ISBN 978-3-446-44266-5
Heinemann, Robert: PSPICE, Hanser, (akt. Aufl.)
Liepe, Jürgen: Schaltungen der Elektrotechnik und Elektronik - verstehen und lösen mit NI Multisim, Hanser, ISBN 978-3446450974
Oehme, Friedrich W.; Humer, Mario; Pfaff, Markus: Elektronik und Schaltungstechnik: Ein verständlicher Einstieg, Hanser, ISBN 978-3-446-42961-1
Parthier, Rainer: Messtechnik, Springer Vieweg, (akt. Aufl.)
Probst, Uwe: Leistungselektronik für Bachelors, Hanser, 2011, 2. Aufl., ISBN 978-3-446-44428-7
Reinhold, Wolfgang: Elektronische Schaltungstechnik, Hanser, (akt. Aufl.)

[letzte Änderung 17.07.2019]
[Thu Jul 29 14:11:45 CEST 2021, CKEY=b3BMT2404.ESM, BKEY=bmt3, CID=BMT2404.ESM, LANGUAGE=de, DATE=29.07.2021]