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Elektronische Schaltungen

Modulbezeichnung: Elektronische Schaltungen
Studiengang: Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2015
Code: EE305
SWS/Lehrform: 3V+1U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: 3
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur
Zuordnung zum Curriculum:
EE305 Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2012, 3. Semester, Pflichtfach
EE305 Erneuerbare Energien/Energiesystemtechnik, Bachelor, ASPO 01.04.2015, 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):
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:
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]
Lehrmethoden/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]
[Mon Jun 17 16:47:14 CEST 2019, CKEY=ees, BKEY=ee2, CID=EE305, LANGUAGE=de, DATE=17.06.2019]