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Elektronische Bauelemente

Modulbezeichnung: Elektronische Bauelemente
Studiengang: Biomedizinische Technik, Bachelor, ASPO 01.10.2018
Code: BMT2303.ELB
SWS/Lehrform: 3V+2U (5 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 3
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 22.11.2018]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
BMT2303.ELB Biomedizinische Technik, Bachelor, ASPO 01.10.2018, 3. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 75 Veranstaltungsstunden (= 56.25 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 93.75 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 Eigenschaften von Halbleitermaterialien benennen und erläutern. Sie können die Funktionen und die qualitativen Eigenschaften von Halbleiterbauelementen beschreiben und anhand der quantitativen Eigenschaften geeignete Bauelemente auswählen. Sie können grundlegende Schaltungen entwerfen und mit branchenüblicher Software simulieren, solche Schaltungen praktisch aufbauen und deren Eigenschaften messtechnisch überprüfen.

[letzte Änderung 22.11.2018]
Inhalt:
Einführung:
Halbleiter-Materialien, Dotierung, p- und n-Leiter, Planartechnik, Moore`s law.
 
Dioden:
Aufbau und Funktionsprinzip, Ersatzschaltbild und Kennlinie, Modell und Kleinsignalanalyse; Spezielle Dioden: PIN-Diode, Zenerdiode, Tunneldiode, Schottky-Diode, Fotodiode, LED 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, Kleinsignalmodelle, Schaltungen mit Feldeffekttransistoren, IGBTs.
  
Kurzeinführung in die Schaltungssimulation mittels PSPICE.
  
Anwendung von Transistoren:
- Leistungsverstärker: Leistungstransistoren, Darlingtontransistoren, Verlust und Wirkungsgrad, A-, B- und AB-Betrieb, Komplementärendstufe, Kurzschlussfestschaltung.
- Transistoren als Schaltelemente:  Schaltverhalten von Leistungsdioden und Leistungstransistoren, Ausräumstrom und Verzögerungszeit, Verlustleistung und Wärmeableitung, Dimensionierung des Kühlköpers, induktive Last und Freilaufdiode.
- Netzteile, Spannungsregler, DC-DC-Wandler, Inverswandler

[letzte Änderung 17.07.2019]
Lehrmethoden/Medien:
Overhead-Folien, Kopiervorlagen von Overhead-Folien und Aufgabenblättern

[letzte Änderung 22.11.2018]
Literatur:
Oehme, Friedrich W.; Humer, Mario; Pfaff, Markus: Elektronik und Schaltungstechnik: Ein verständlicher Einstieg, Hanser, ISBN 978-3-446-42961-1
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]
[Tue Oct 26 18:02:55 CEST 2021, CKEY=b3BMT2303.ELB, BKEY=bmt3, CID=BMT2303.ELB, LANGUAGE=de, DATE=26.10.2021]