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Elektronische Schaltungen

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Elektronische Schaltungen
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2015
Code: EE305
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P212-0023
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
3V+1U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 3
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 31.05.2011]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

EE305 (P212-0023) Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2012 , 3. Semester, Pflichtfach
EE305 (P212-0023) Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2015 , 3. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
EE104 Grundlagen Elektrotechnik I
EE204 Grundlagen Elektrotechnik II


[letzte Änderung 16.07.2015]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
EE-K2-532 Microcontroller und Anwendungen I
EE609 Dezentrale Elektroenergiesysteme und Stromspeicher


[letzte Änderung 20.07.2015]
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Wenmin Qu
Dozent/innen:
Prof. Dr. Wenmin Qu


[letzte Änderung 16.07.2015]
Lernziele:
Die Studierenden sind in der Lage:
- Halbleiterbauelementen und elektronischen Schaltungen zu klassifizieren und zu erläutern
- einfache und häufig vorkommender Schaltungen, insbesondere Leistungsansteuerungsschaltungen und Operationsverstärkerschaltungen zur analogen Signalverarbeitung zu entwerfen und zu berechnen
- kompliziertere Schaltungen nachzuvollziehen und zu begreifen


[letzte Änderung 16.07.2015]
Inhalt:
• Einführung: Halbleiter-Materialien, Dotierung, p- und n-Leiter, Planartechnik, Moore`s law.
 
• Dioden: Aufbau und Funktionsprinzip, Ersatzschaltbild und Kennlinie; Spezielle Dioden und Solarzelle. Anwendungen von Dioden als Gleichrichter, Amplitudenbegrenzer, Hüllkurvendemodulator und Spannungsstabilisator.
 
• Bipolartransistoren: Aufbau und Funktionsprinzip, Kennlinien und Arbeitsbereich, Statische und dynamische Eigenschaften, Arbeitspunkteinstellung, Transistorgrundschaltungen, Stromspiegel und Stromquelle, Temperaturverhalten und Stabilisierung.
 
• Thyristoren: Aufbau und Funktionsprinzip, Eingangs- und Ausganskennlinien, Thyristor als steuerbaren Gleichrichter, Phasenanschnittsteuerung.
 
• Feldeffekttransistoren: Aufbau und Funktionsprinzip von Sperrschicht-, Isolierschicht-, n-Kanal- und p-Kanalfeldeffekttransistoren, Kennlinien und Eigenschaften, FET-Schaltungen.
 
• Leistungselektronik: Leistungsdioden und Leistungstransistoren, Darlingtontransistoren, IGBT, Transistor als Schaltelement für Energiesteuerung, Ausräumstrom und Verzögerungszeit, Verlustleistung und Wärmeableitung, Dimensionierung des Kühlköpers. Leistungsverstärker, A-, B- und AB-Betrieb, Komplementärendstufe.
 
• Operationsverstärker: Aufbau und Eigenschaften, Betriebsspannung und Aussteuerbarkeit. Grundschaltungen mit Operationsverstärkern, Kenndaten, Gegenkopplungsprinzip, Frequenzgang, Verstärkungs-Bandbreiteprodukt, Schaltungsdimensionierung und Stabilität;  Lineare und nichtlineare Analogrechenschaltungen, Komparator-Schaltungen, Schmitt-Trigger, Multivibrator, aktive Filter mit Operationsverstärkern, Oszillatoren, Frequenzstabilität.
 
• Grundlagen der Digitalelektronik: Logische Grundfunktionen, nMOS, pMOS Transistoren als logische Schalter, CMOS-Gatter, Realisierung komplexer logischer Funktionen


[letzte Änderung 29.07.2013]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
PC, Beamer

[letzte Änderung 31.05.2011]
Literatur:
M. J. COOKE: Halbleiter-Bauelemente; Hanser Verlag, ISBN 3-446-16316-6
M. REISCH: Elektronische Bauelemente; Springer Verlag, ISBN 3-540-60991-1
A. MÖSCHWITZER: Grundlagen der Halbleiter- & Mikroelektronik, Band 1: Elektronische Halbleiterbauelemente; Hanser Verlag
BYSTRON/BORGMEYER: Grundlagen der technischen Elektronik; Hanser Verlag
R. MÜLLER: Grundlagen der Halbleiter-Elektronik; Springer Verlag
J. MILLMAN, A. GRABEL: Microelectronics; Mc Graw Hill Verlag, ISBN 0-07-100596-X
TIETZE, SCHENK: Halbleiterschaltungstechnik; Springer Verlag
GIACOLETTO, LANDEE: Electronics Designer´s Handbook; Mc Graw Hill Verlag
GÜNTHER KOß, WOLFGANG REINHOLD: Lehr- und Übungsbuch Elektronik; Fachbuchverlag Leipzig, ISBN 3-446-18714-6


[letzte Änderung 31.05.2011]
[Sat Apr 20 16:09:36 CEST 2024, CKEY=ees, BKEY=ee2, CID=EE305, LANGUAGE=de, DATE=20.04.2024]