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Elektronische Schaltungen

Modulbezeichnung: Elektronische Schaltungen
Studiengang: Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018
Code: EE1305
SWS/Lehrform: 3V+1U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 3
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 13.12.2018]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
EE1305 Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018, 3. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
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):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Wenmin Qu
Dozent: Prof. Dr. Wenmin Qu

[letzte Änderung 16.09.2018]
Lernziele:
-         Es wird ein fundamentales ingenieurwissenschaftliches Grundwissen von Halbleiterbauelementen und elektronischen Schaltungen angelegt
-         Befähigung zum Entwurf einfacher und häufig vorkommender Schaltungen, insbesondere Leistungsansteuerungsschaltungen und Operationsverstärkerschaltungen zur analogen Signalverarbeitung und zur Signalgenerationen
- kompliziertere Schaltungen nachvollziehend verstehen

[letzte Änderung 19.07.2019]
Inhalt:
Kondensator C und Spule L in Elektronik:
Ausgleichvorgängen im C und L, Zeitkonstante und ihre Bedeutung, RC-Glied, Hoch- bzw. Tiefpassfilter, Bode-Diagramme, LCR-Oszillatoren.
 
        Dioden:
Halbleiter-Materialien, Dotierung, p- und n-Leiter; Aufbau und Funktionsprinzip, Ersatzschaltbild und Kennlinie; Spezielle Dioden (Zener-Diode, Fotodiode und LEDs). 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.
 
        Leistungselektronik:
Leistungsdioden und Leistungstransistoren, Darlingtontransistoren, Transistor als Schaltelement für Energiesteuerung, Ausräumstrom und Verzögerungszeit, Verlustleistung und Wärmeableitung, Dimensionierung des Kühlköpers. Leistungsverstärker, A-, B- und AB-Betrieb, Komplementärendstufe.
 
        Feldeffekttransistoren:
Aufbau und Funktionsprinzip von Sperrschicht-, Isolierschicht-, n-Kanal- und p-Kanalfeldeffekttransistoren, Kennlinien und Eigenschaften, FET-Schaltungen; IGBTs.
 
        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.

[letzte Änderung 19.07.2019]
Lehrmethoden/Medien:
PC, Beamer

[letzte Änderung 13.12.2018]
Literatur:
Bystron, Klaus; Borgmeyer, Johannes: Grundlagen der Technischen Elektronik, Fachbuchverlag Leipzig, 1990, 2. Aufl.
Cooke, Mike J.: Halbleiter-Bauelemente, Hanser, 1993, ISBN 3-446-16316-6
Giacoletto L.J.: Electronics Designer´s Handbook, McGraw-Hill, 1977
Koß, Günther; Reinhold, Wolfgang; Hoppe, Friedrich: Lehr- und ßbungsbuch Elektronik, Hanser, (akt. Aufl.)
Millman, Jacob; Grabel, Arvin: Microelectronics, McGraw-Hill, 1987, 2nd Ed., ISBN 0-07-100596-X
Möschwitzer, Albrecht: Grundlagen der Halbleiter- & Mikroelektronik, Band 1: Elektronische Halbleiterbauelemente, Hanser, 1992
Müller, Rudolf: Grundlagen der Halbleiter-Elektronik, Springer, 1995, 7. Aufl.
Reisch, Michael: Elektronische Bauelemente: Funktion, Grundschaltungen, Modellierung mit SPICE, Springer, (akt. Aufl.)
Tietze, Ulrich; Schenk, Christoph: Halbleiterschaltungstechnik, Springer, (akt. Aufl.)

[letzte Änderung 19.07.2019]
[Sat Oct 16 23:48:59 CEST 2021, CKEY=b3EE1305, BKEY=ee3, CID=EE1305, LANGUAGE=de, DATE=16.10.2021]