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Elektronik 2

Modulbezeichnung: Elektronik 2
Modulbezeichnung (engl.): Electronics 2
Studiengang: Elektro- und Informationstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2018
Code: E2401
SWS/Lehrform: 3V+1U+2P (6 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 7
Studiensemester: 4
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur (67%), Praktische Prüfung mit Ausarbeitung (6 Laborversuche, 33%)
Zuordnung zum Curriculum:
E2401 Elektro- und Informationstechnik, 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 7 Creditpoints 210 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 142.5 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
E2610 Integrationsgerechte Schaltungstechnik


[letzte Änderung 18.07.2019]
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Volker Schmitt
Dozent: Prof. Dr. Volker Schmitt

[letzte Änderung 10.09.2018]
Lernziele:
Die Studierenden können den Unterschied zwischen idealem und realem Operationsverstärker erklären sowie Einsatzgebiete und Anwendungen aufzählen. Sie berechnen Frequenzgänge und Transferkennlinien von Operationsverstärkerschaltungen. Sie entwerfen Schaltungen mit Operationsverstärkern, die bestimmte vorgegebene Funktionen erfüllen. Die Studierenden verstehen das Funktionsprinzip der Feldeffekttransistoren, können die verschiedenen grundlegenden Arten voneinander unterscheiden sowie typische Kenngrößen und Anwendungen benennen und erklären. Die in der Vorlesung Elektronik I schon behandelten rechnerischen und grafischen Methoden zur Schaltungsanalyse und dimensionierung werden von den Studierenden auch auf Schaltungen mit Feldeffekttransistoren und Operationsverstärkern angewendet. Sie können für bestimmte Anwendungsfälle sinnvolle Technologieentscheidungen treffen.
 
Die Studierenden arbeiten im Praktikum in kleinen Gruppen zusammen. Sie gehen mit den typischen Messmitteln eines Elektroniklabors um und werden mit der Bedienung der bereitgestellten Geräte immer vertrauter. Sie werten die bei der Versuchsdurchführung gewonnenen Messergebnisse nach verschiedenen Kriterien aus und stellen die Ergebnisse in geeigneter Form und kommentiert in Ausarbeitungen dar.

[letzte Änderung 18.07.2019]
Inhalt:
- Operationsverstärker als Bauelement: Begriffe und Definitionen, idealer und realer OPV,
  nichtinvertierender und invertierender Verstärker, Differenzverstärker, aktive Filter, Längsregler,
  logarithmischer Verstärker, Exponentialverstärker, Komparator, Schmitt-Trigger, astabiler
  Multivibrator, monostabiler Multivibrator, Verstärkungs-Bandbreite-Produkt, Stabilität und
  Kompensation,
- Feldeffekttransistoren: Sperrschichtfeldeffekttransistoren, Isolierschichtfeldeffekttransistoren, n-Kanal
   und p-Kanal, Aufbau, Funktion, Kennlinien, Eigenschaften, Temperaturverhalten, FET-Tetrode,
   Kleinsignalmodelle,
- Schaltungen mit Feldeffekttransistoren: Arbeitspunkteinstellung, spannungsgesteuerter Widerstand,
   Kleinsignalverstärker, MOSFET-Inverter, NMOS-Gatter, CMOS-Gatter,
- Logikschaltungen mit Dioden und Bipolartransistoren: statisches Schaltverhalten und dynamisches
  Schaltverhalten von Diode und Bipolartransistor, Dioden-Transistor-Logik (DTL), Transistor-
  Transistor-Logik (TTL), Multiemittertransistor,
- Schaltungsprinzipien in Operationsverstärkern, Differenzverstärker, Kleinsignalverhalten,
  Transferkennlinie, Arbeitspunkte, Stromquellenschaltungen, Pegelschieber, Endstufe,
- ECL-Gatter: Inverter, NOR-, OR-Funktion, NAND-, AND-Funktion,
- Oszillatoren: Auswahlkriterien, Frequenzstabilität, RC, LC, Quarz, Anschwingbedingung, offene
  Schleifenverstärkung, Parameterdarstellung, Schaltungen,
- Aufbau und Herstellung von Si-Planartransistoren: Masken, Lithografie, ßtzen, Dotierung
- Praktikumsversuche: Halbleiterdioden, Halbleiterkennlinien, Transistorgrundschaltungen,
  Transistorschaltverhalten sowie TTL- und CMOS-Technik, Operationsverstärker,

[letzte Änderung 18.07.2019]
Lehrmethoden/Medien:
Overhead-Folien, Vorlagen und Aufgabenblätter in elektronischer Form, Anleitungen zum Praktikum

[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 18.07.2019]
[Fri May 29 08:43:28 CEST 2020, CKEY=e3E2401, BKEY=ei, CID=E2401, LANGUAGE=de, DATE=29.05.2020]