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Vorlesungs- und Modulverzeichnis nach Studiengängen >> Technische Fakultät (Tech) >> Berufspädagogik Technik (BPT) >> Master-Studiengang >> Lehrveranstaltungsverzeichnis >> Studienrichtung Elektro- und Informationstechnik >>
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Hauptfach Elektrotechnik und Informationstechnik (BPT-MA-E)
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Berufs- und Wirtschaftspädagogische Didaktik II - Präsenztermine -
- Dozent/in:
- Karl Wilbers
- Angaben:
- Seminar, 1 SWS, Anmeldung mit Prioritätensetzung erforderlich, Info kommt per Mail
- Termine:
- Einzeltermine am 11.5.2017, 9:45 - 16:30, Raum n.V.
12.5.2017, 8:00 - 14:45, Raum n.V.
22.6.2017, 9:45 - 16:30, Raum n.V.
23.6.2017, 8:00 - 14:45, Raum n.V.
13.7.2017, 9:45 - 16:30, Raum n.V.
14.7.2017, 8:00 - 14:45, Raum n.V.
Raum: 4.156, genaue Zeiten der einzelnen Gruppen siehe Unischulkalender
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- PF BPT-MA-E ab 2
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Betriebsverhalten elektrischer Energiesysteme [BVE] -
- Dozent/in:
- Matthias Luther
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 16:15 - 17:45, EE 0.135
Einzeltermine am 28.4.2017, 10:15 - 11:45, K1-119
5.5.2017, 10:00 - 11:30, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vorlesung 'Grundlagen der elektrischen Energieversorgung'
Vorlesung 'Betriebsmittel und Komponenten elektrischer Energiesysteme'
- Inhalt:
- Die Vorlesung beschäftigt sich mit dem Betriebsverhalten elektrischer Energiesysteme. Es wird hierbei sowohl auf die Transportaufgabe des Systems als auch auf die Erbringung von Systemdienstleistungen eingegangen (z.B. Frequenz- und Spannungsregelung). Zunächst werden Netze im stationären Betrieb betrachtet. Hierfür wird die Methodik der Leistungsfluss- und der Kurzschlussstromberechnung erläutert. In diesem Zusammenhang wird u.a. auf den Einfluss der Sternpunktbehandlung und Erdung eingegangen. Abschließend wird die statische und transiente Stabilität im gesamten Energiesystem behandelt.
- Empfohlene Literatur:
- Herold: Elektrische Energieversorgung II. Parameter elektrischer Stromkreise - Freileitungen und Kabel – Transformatoren, J. Schlembach Fachverlag, 2. Auflage, 2008 und 2010.
Oeding, Oswald: Elektrische Kraftwerke und Netze Springer-Verlag, 7. Auflage, 2011. Schwab, A.: Elektroenergiesysteme, Erzeugung, Transport, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie Springer-Verlag, 2.Auflage 2009.
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Digitale Regelung [DIR] -
- Dozent/in:
- Andreas Michalka
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS
- Termine:
- Do, 8:15 - 9:45, H5
Die Vorlesung beginnt am Do, 27.04.2017.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Die Vorlesungen "Regelungstechnik A" und "Regelungstechnik B" oder "Einführung in die Regelungstechnik" werden vorausgesetzt.
- Inhalt:
- Es werden Aufbau und mathematische Beschreibung digitaler Regelkreise für LZI-Systeme sowie Verfahren zu deren Analyse und Synthese betrachtet:
quasikontinuierliche Beschreibung und Regelung der Strecke unter Berücksichtigung der DA- bzw. AD-Umsetzer zeitdiskrete Beschreibung der Regelstrecke als Zustandsdifferenzengleichung oder z-Übertragungsfunktion Analyse von Abtastsystemen, Stabilität, Steuer- und Beobachtbarkeit Regelungssynthese: Steuerungsentwurf, Zustandsregelung und Beobachterentwurf, Störungen im Regelkreis, Berücksichtigung von Totzeiten, „Intersampling-Verhalten"
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Elektrische Antriebstechnik I [EAM-EAT I-V] -
- Dozent/in:
- Bernhard Piepenbreier
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 12:15 - 13:45, H16
nach Terminplan
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Modul Energie- und Antriebstechnik
- Inhalt:
- 1. Einleitung
Einleitung: Generelle Aspekte
Folgerungen für die Vorlesung Elektrische Antriebstechnik
Blockschaltbild eines Drehstromantriebssystems2. Grundlagen
2.1 Motor und Lastmaschine
2.2 Übersicht der elektrischen Antriebe 3. Stromrichter für Gleichstromantriebe an Gleichstromquellen 4. Übersicht Drehstromantriebe 5. Stromrichter mit Gleichspannungs-Zwischenkreis (Drehstrom)
5.1 Konstante Zwischenkreisspannung und sinusförmiger Motorstrom
5.2 Konstante Zwischenkreisspannung und blockförmiger Motorstrom 6. Netzgeführte Stromrichter
6.1 Netzgeführte Stromrichter für Gleichstromantriebe
6.2 Netzgeführte Stromrichter für Drehstromantriebe
6.2.1 Stromrichter mit Gleichstrom-Zwischenkreis
6.2.2 Direktumrichter 7. Andere Topologien
7.1 Matrixumrichter
7.2 Doppeltgespeiste Asynchronmaschine 8. Digitale Regelung und Steuerung (Hardware)
8.1 Blockschaltbild
8.2 Microcontroller
8.3 PLD, FPGA, ASIC
8.4 Zeitscheiben und Interrupt
8.5 Abtastung 9. Drehzahl- und Positionsgeber
9.1 Analogtacho
9.2 Impulsgeber
9.3 Resolver Lernziele und Kompetenzen Die Hörer sollen den Aufbau und Wirkungsweise Elektrischer Antriebe mit den oben genannten Topologien verstehen. Sie sollen das Zusammenspiel zwischen Leistungselektronik, Steuerungselektronik, Gebern und den Motoren bewerten können. Schließlich sollen mit den Erkenntnissen neue, unbekannte Antriebssysteme entwickelt werden können.
- Empfohlene Literatur:
- Skript
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Entwurf Integrierter Schaltungen II [EIS II] -
- Dozent/in:
- Sebastian M. Sattler
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 10:15 - 11:45, H6
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-4
- Inhalt:
- Die Vorlesung behandelt formalisierte Methoden für den Entwurf kombinatorischer Schaltungen. Schwerpunkt liegt auf einer grundlagenorientierten Darstellung der verwendeten Definitionen und Algorithmen, damit eine Übertragung auf und Anwendung in andere Wissensgebiete erleichtert wird.
Einführung Zielstellung beim Entwurf binärer Systeme Beschreibungen kombinatorischer Systeme Darstellung Boolescher Funktionen Normalformen Automatenbasierte Komposition Überdeckungstabelle Dynamische Operationen Ableitung nach der Zeit Schaltungtechnische Realisierung kombinatorischer Systeme Dynamisches Verhalten von kombinatorischen Schaltungen Strukturierte Datenanalyse
- Empfohlene Literatur:
- Zander, Logischer Entwurf binärer Systeme
VEB Verlag Technik, Berlin 1989
- Schlagwörter:
- Entwurf Mikroelektronik Integrierte Schaltung IC Transistor CMOS Schaltnetze Schaltwerke Steuerwerk Automat Simulation Test
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Entwurf von Mixed-Signal-Schaltungen [EMIX] -
- Dozent/in:
- Sebastian M. Sattler
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, SR 01.030
ab 24.4.2017
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Entwurf Integrierter Schaltungen I (EIS1)
- Inhalt:
- Die Vorlesung behandelt Methoden zur Analyse und Synthese von Phänomenen, welche aus sogenannten Rückkopplungen in gemischt analog-digitalen Systemen entstehen. Es wird an Hand eines allgemeinen Transistormodells abstrahiert, und Beispiele aus der Integrierten Schaltungs- und Systemtechnik erarbeitet.
Modellierung aktiver Bauelemente Grundschaltungen des allgemeinen Transistors Abstraktion der Rückkopplung Analyse der Stabilität im Frequenz- und Zeitbereich Kompensationstechniken im Frequenzbereich Grundschaltungen von Rückkopplungen Harmonische Verzerrungen Rauschen Beispiele von Rückkopplungen
- Empfohlene Literatur:
- G. Palumbo, S. Pennisi, Feedback Amplifiers, Theory and Design, Springer 2009
- Schlagwörter:
- IC-Entwurf, Integrierte Schaltung, Schaltungsentwurf
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Ereignisdiskrete Systeme [DES] -
- Dozent/in:
- Thomas Moor
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 16:15 - 17:45, 0.151-115
Die Vorlesung beginnt am Mo, 24.04.2017.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Findet nur im SS statt.
Erlaubte Hilfsmittel bei Prüfungen: Vorlesungsmitschrift + eigene Zusammenfassung.
- Inhalt:
- Formale Sprachen als Modelle ereignisdiskreter Dynamik
reguläre Ausdrücke, endliche Automaten, Nerode-Äquivalenz natürliche Projektion, synchrone Komposition, Konfliktfreiheit.
Entwurf ereignisdiskreter Regler:
Sicherheitsspezifikation, Konfliktfreiheit supremale steuerbare Teilsprache, Fixpunktiterationen Normalität, Regelung unter eingeschränkter Beobachtbarkeit.
Anwendungsstudie:
- Empfohlene Literatur:
- Cassandras, C.G., Lafortune, S.: Introduction to Discrete Event Systems, Kluwer, 1999
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Halbleiter- und Bauelementemesstechnik [HBMT-V] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Matthäus Albrecht, Julius Marhenke
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Die Übung ist in die Vorlesungseinheiten integriert.
- Termine:
- Di, 08:15 - 11:45, Hans-Georg-Waeber-Saal
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- In der Vorlesung Halbleiter- und Bauelementemesstechnik werden die wichtigsten Messverfahren, die zur Charakterisierung von Halbleitern und von Halbleiterbauelementen benötigt werden, behandelt. Zunächst wird die Messtechnik zur Charakterisierung von Widerständen, Dioden, Bipolartransistoren, MOS-Kondensatoren und MOS-Transistoren behandelt. Dabei werden die physikalischen Grundlagen der jeweiligen Bauelemente kurz wiederholt. Im Bereich Halbleitermesstechnik bildet die Messung von Dotierungs- und Fremdatomkonzentrationen sowie die Messung geometrischer Dimensionen (Schichtdicken, Linienbreiten) den Schwerpunkt.
- Empfohlene Literatur:
- Vorlesungsskript
- Schlagwörter:
- Halbleiterbauelemente, Messtechnik
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Induktive Komponenten [V-Indkomp] -
- Dozent/in:
- Manfred Albach
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Fr, 12:15 - 13:45, A 2.16
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Module EMF I und II wären hilfreich, aber nicht zwingend notwendig
- Inhalt:
- In dieser VL werden die unterschiedlichen Aspekte bei der Auslegung induktiver Komponenten behandelt, z.B.
unterschiedliche Kernmaterialien und deren Eigenschaften unterschiedliche Wickelgüter (Runddraht, Litze, Folie) Herstellungsmöglichkeiten (Wickelspule – planare Spule) Parasitäre Eigenschaften (Kapazitäten, Streuinduktivitäten) Verlustmechanismen in Kern und Wicklung Ableitung von Ersatzschaltbildern
- Empfohlene Literatur:
- Skript zur Vorlesung
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Integrierte Navigationssysteme [NavSys-V] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Auskünfte beim Jörn Thielecke (09131/85 25-118, joern.thielecke@fau.de). Anmeldung über MeinCampus.
- Termine:
- Di, 16:15 - 17:45, 0.151-115, P1 LIKE
Mi, 18:00 - 19:30, A 2.16, P1 LIKE
Mittwochs, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung. Rechnerübungen finden im Praktikumsraum P1 LIKE des Lehrstuhls statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Keine formalen Voraussetzungen, geeignet für Masterstudium, grundlegende Kenntnisse erforderlich in: linearer Algebra, Physik, Signal- & Systemtheorie, Wahrscheinlichkeitstheorie.
- Inhalt:
- Lernziele:
1. Sie werden in die Lage versetzt, typische Navigationsverfahren hinsichtlich ihrer Funktionsweise und Einsetzbarkeit zu analysieren, zu bewerten und weiterzuentwickeln.
2. Sie lernen Navigationsgleichungen selbst aufzustellen, anzuwenden und mit unterschiedlichen Algorithmen auf dem Computer zu lösen.
3. Sie entwickeln ein Verständnis für die Herausforderungen bei der Integration unterschiedlicher Teilsysteme zu einem Navigationssystem und der Einbettung von Navigationssystemen in übergeordnete Systeme Inhalt:
1. Überblick
Von der Astronavigation zur Navigation mit Mikroelektronik Messprinzipien & Positionsberechnung (Standlinien/-flächen) Begriffsdefinitionen (s. US Federal Radionavigation Plan), Genauigkeit, Verfügbarkeit, Verlässlichkeit, Integrität, etc. Systematische Strukturierung des Gebiets: siehe 2. bis 7.
2. Positions- und Lagebestimmung
3. Koppelnavigation (Tracking) mittels Trägheitsnavigation
Koordinatensysteme und ihre Einsatzgebiete Mathematische Gundlagen, z.B. Quaternionen, Corioliseffekt Strapdown Inertial Navigation Systems Sensorprinzipien und Trägheitssensoren Computergestützte Lösung der Navigationsgleichungen System- und Fehlermodellierung im Zustandsraum Das Kalmanfilter und Glättung mittels Retrodiktion
4. Seiteninformationen: Kinematik und Karten (kurze Übersicht)
5. Landmarken als lokaler Ortsbezug
6. Integration von Navigationskomponenten: Sensordatenfusion
7. Einbettung von Navigationssystemen
Anmerkung: Die Navigationsmethoden werden gleichermaßen anhand von Tafel- und Rechnerübungen (MATLAB) einstudiert. Termine Rechnerübungen
Dienstag, 9.05., Mittwoch, 10.05.
Dienstag, 13.06., Mittwoch, 14.06.
Dienstag, 27.06., Mittwoch, 28.06.
Dienstag, 4.07., Mittwoch, 5.07.
Dienstag, 18.07., Mittwoch, 19.07.
Dienstag, 25.07., Mittwoch, 26.07.
- Empfohlene Literatur:
- Skriptum zur Lehrveranstaltung
- Schlagwörter:
- Informationstechnik, Eingebettete Navigationssysteme
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Internationale Energiewirtschaft und Unternehmensführung [IEU] -
- Dozent/in:
- Martin Konermann
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Blockveranstaltung, Anmeldung über StudOn vom 31.03.2017, 8.00 UIhr bis 7.04.2017, 8.00 Uhr. Ort der Veranstaltung "Auf AEG"
- Termine:
- Vorlesung wird als Blockveranstaltung durchgeführt, bitte Aushang beachten.
vom 29.5.2017 bis zum 2.6.2017
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- Nach einer Analyse der Weltenergiebilanz werden die Entwicklung und die aktuelle Struktur der Elektrizitätswirtschaft in Deutschland (Erzeugung, Verteilung, Anwendung beim Endverbraucher) umfassend beschrieben. Es erfolgt eine Analyse der wichtigsten Teilnehmer am Elektrizitätsmarkt. Die durch die Liberalisierung aufgrund der neuen Gesetzgebung in der Europäischen Union und des neuen deutschen Energiewirtschaftsgesetzes zu erwartenden Veränderungen werden aufgezeigt.
Darauf aufbauend werden im internationalen Bereich die Energiewirtschaften Westeuropas (u.a. Österreich, Schweiz, Großbritannien) und Osteuropas (u.a. Tschechien, Ungarn, Polen) sowie beispielhaft für die asiatischen Wachstumsmärkte die Energieversorgung Thailands analysiert.
Der dritte Teil beschäftigt sich mit den Chancen und Risiken der Globalisierung, die sich für deutsche Energieversorgungsunternehmen (EVU) ergeben. Dabei stellt sich das Problem der Unternehmensbewertung und der Investitionsabsicherung im Ausland; es wird dargestellt, welche Methoden, Probleme und Lösungsmöglichkeiten existieren.
Das abschließende Kapitel gibt einen Überblick über die Unternehmensführung von EVU. Hierbei wird beschrieben, welche technischen und welche kaufmännischen Funktionen (Controlling, Finanzierung) zur Führung eines modernen EVU erforderlich sind.
- Empfohlene Literatur:
- Müller, Leonhard: Handbuch der Elektrizitätswirtschaft. Berlin: Springer, 2. Auflage 2001
Alle gezeigten Folien werden als Kopie zur Verfügung gestellt.
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Leistungselektronik in Drehstromnetzen: HGÜ und FACTS [LED] -
- Dozent/in:
- Christoph Hahn
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldung über StudOn: https://www.studon.fau.de/crs1806753.html. Die Vorlesung und Übung LED findet ab dem 3. Mai 2017 statt (Keine Vorlesung und Übung zu LED in der ersten Woche des SS 2017).
- Termine:
- Mi, 16:15 - 17:45, EE 0.135
ab 3.5.2017
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vorlesung 'Grundlagen der elektrischen Energieversorgung'
- Inhalt:
- 1. Einführung
2. HGÜ
2.1 Historie
2.2 Netzgeführte HGÜ-Systeme
2.3 Selbstgeführte HGÜ-Systeme
2.4 Vergleich netzgeführte und selbstgeführte HGÜ-Systeme
2.5 Hybride HGÜ-Systeme
3.FACTS
3.1 Netzgeführte FACTS
Parallel- und Serienkompensation: SVC, TCR, TSR, TSC, FC, TCSC
3.2 Selbstgeführte FACTS
4. HGÜ vs. FACTS
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Linearantriebe [EAM-Linear-V] -
- Dozent/in:
- Bernhard Piepenbreier
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium, Erster Vorlesungstermin: 26.04.2017
- Termine:
- Mi, 14:15 - 15:45, H15
nach Terminplan
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Modul Energie- und Antriebstechnik
- Inhalt:
- 1. Motivation
2. Bauformen
3. Arten von elektrischen Linearmotoren
3.1 Gleichstrom-Linearmotor
3.2 Drehstrom-Linearmotor
3.2.1 Überleitung vom Motor mit rotierendem Läufer zum Linearmotor
3.2.2 Verteilte Zweischichtwicklung bei Linearmotoren (Primärteil)
3.2.3 Spannungsgleichungen des Stators
3.2.4 Zahnspulenwicklungen
3.2.5 Nutrastkräfte, Nutrastung
3.2.6 Asynchroner Linearmotor
3.2.7 Synchroner Linearmotor
4. Regelung
4.1 Stromregelung des Gleichstrom-Linearmotors mit konstantem Fluss
4.2 U/f-Steuerung für Drehstrom-Linearmotoren mit konstantem Fluss
4.3 Stromregelung der Drehstrom-Linearmotoren
4.3.1 Prinzip der feldorientierten Regelung
4.3.2 Feldorientierte Regelung des permanenterregten Synchronmotors
5. Vertikale Kräfte, Randeffekte
6. Positionsmessung (Lage) Lernziele und Kompetenzen
Die Studierenden sollen zunächst die wesentlichen Unterschiede zwischen Motoren runder Bauform mit rotierendem Läufer und Linearmotoren kennen lernen und verstehen. Darauf aufbauend werden die einzelnen Inhalte vertieft. Zusammen mit der Übung soll erreicht werden, dass die Studierenden ähnliche Aufgabenstellungen selbständig analysieren und entwickeln können.
- Empfohlene Literatur:
- Skript
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Nanoelektronik [NANOEL] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Lothar Frey, Michael Jank
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS
- Termine:
- Di, 16:15 - 17:45, Hans-Georg-Waeber-Saal
Einzeltermin am 13.6.2017, 16:15 - 17:45, 0.111
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- 1. Skalierung von MOS Transitoren:
Einsatzspannungs-Absenkung, „Subthreshold Slope"
Band-Band Tunneln, „Drain Induced Barrier Lowering",
Beweglichkeitsdegradation,
Tunnelströme,
Gateverarmung,
Dotierstofffluktuationen,
Zuverlässigkeit2. Neue Architekturen und Materialien für Nano-MOS-Bauelemente:
Hoch epsilon Dielektrika,
„Metal Gate" Elektroden,
„Strained Silicon", SiGe, GeOI,
FinFET, TriGate Transistoren,
Nanowire Strukturen (Si-Nanotubes, Carbon Nanotubes),
Vertikale MOS Strukturen,
Schottky MOS 3. Erzeugung kleinster Strukturen:
Optische Lithographie für sub-50 nm,
EUV Lithographie,
Elektronenstrahl- und Ionenstrahllithogarphie,
Druck und Prägetechniken,
Selbstorganisation 4. Bauelemente der nichtflüchtigen Datenspeicherung:
Ladungsspeicherung in Dielektrika und Nanokristallen (Flash EPROM),
Multibit Zellen,
Ferroelektrische Speicherzellen,
Widerstandsprogrammierbare Zellen (MRAM, PCM, spannungs-programmierbare Zellen) 5. Bauelemente mit einzelnen Elektronen:
Single Electron Device,
Resonantes Tunneln,
Schaltbare Moleküle 6. Prinzipielle Grenzen:
Quantenmechanische Grenze,
Thermische Grenze,
Statistische Grenze
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Optimalsteuerung [OPT] -
- Dozent/in:
- Thomas Moor
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, 0.154-115
Die Vorlesung beginnt am Mo, 24.04.2017.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Grundlagen der Analysis und Algebra,wie z.B. in den Veranstaltungen "Mathematik für Ingenieure" angeboten werden; Grundlagen der Regelungstechnik, z.B. "Regelungstechnik A und B"
Findet nur im Sommersemester statt. Prüfung 90 min. schriftlich, handschriftliche Zusammenfassung als Hilfsmittel zugelassen.
- Inhalt:
- Dynamische Programmierung und das Optimalitätsprinzip nach Bellman
Stabilität, Beobachtbarkeit und Steuerbarkeit für zeitdiskrete lineare Systeme Zeitdiskrete Riccati-Regler und Kalman-Filter Modelpredicitve Control Zeitkontinuierliche Optimalsteuerung
- Empfohlene Literatur:
- Bertsekas, D. P., Dynamic Programming, Vol.1, Athena Scientific, 2000
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Prozessintegration und Bauelementearchitekturen [PiBa-V] -
- Dozent/in:
- Lothar Frey
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 12:15 - 13:45, Hans-Georg-Waeber-Saal
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- In dieser Vorlesung werden die physikalischen Anforderungen an integrierte Bauelemente und deren Umgebung definiert und Lösungsansätze anhand von Prozess-Sequenzen vorgestellt.
Insbesondere soll dabei dargelegt werden, wie durch die stetige Verkleinerung der Strukturen neue prozesstechnische Verfahren zur Einhaltung der an die Technologie gestellten Forderungen notwendig werden.
In einer Einleitung werden kurz die Methoden der Herstellung (vgl. Technologie integrierter Schaltungen) vorgestellt. Die für Mikroprozessoren und Logikschaltungen wichtige CMOS-Technik wird im Anschluss daran ausführlich behandelt, gefolgt von der Bipolartechnik und der BiCMOS-Technik, bei der sowohl CMOS, als auch
Bipolarschaltungen auf einem Chip integriert werden. Der nächste Vorlesungsabschnitt widmet sich den statischen und dynamischen Speichern, hier werden sowohl die wichtigsten Speicherarten (DRAM, SRAM, EPROM, Flash) vorgestellt, als auch die notwendigen Technologieschritte. Ein kurzes Kapitel befasst sich mit dem Aufbau von Leistungsbaulelementen. Die Problematik der Metallisierung sowie die Aufbau- und Verbindungstechnik, die für alle Bauelemente ähnlich ist, wird im Anschluss behandelt. Das letzte Kapitel beinhaltet Aspekte zur Ausbeute und Zuverlässigkeit von Bauelementen.
- Schlagwörter:
- Halbleitertechnologie
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Pulsumrichter für elektrische Antriebe [EAM-Puls-V] -
- Dozent/in:
- Bernhard Piepenbreier
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, H15
nach Terminplan, Erster Vorlesungstermin: 24.04.2017
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- 1. Einleitung
2. Bauelemente
2.1 IGBTs und Dioden
2.2 Entwärmung
2.3 Kondensatoren
2.4 Neue Leistungshalbleiter aus Silizium-Carbid (SiC) 3. Theorie selbstgeführter Stromrichter
3.1 Schaltungen von selbstgeführten Stromrichtern
3.2 Grundfrequenzsteuerung
3.3 Trägerverfahren
3.4 Drehzeiger/Raumzeigermodulation 4. Gleichstromsteller
4.1 Tiefsetzsteller
4.2 Hochsetzsteller
4.3 Zweiquadrantensteller
4.4 Vierquadrantensteller 5. Dreiphasige Pulsumrichter
5.1 Eingangsseitige Gleichrichter
5.2 Pulsumrichter für permanenterregte Synchronmaschinen mit Blockstrom
5.3 Motorseitiger Wechselrichter
5.4 Verluste für Pulsumrichter mit sinusförmigem Strom 6. Unerwünschte Effekte
6.1 Niederfrequente Netzharmonische
6.2 Ableitströme und Funkstörspannung
6.3 Kabel, Reflexion, erhöhte Motorspannungen
6.4 Lagerströme Lernziele und Kompetenzen
Die Studierenden sollen zunächst die wesentlichen Bauelemente, die in Pulsumrichtern verwendet werden, kennen lernen und verstehen. Darauf aufbauend werden Gleichstromsteller und dreiphasige Pulsumrichter vertieft behandelt. Weiterhin sollen die Studierenden erkennen und verstehen, dass es neben den vorher besprochenen positiven Eigenschaften der Pulsumrichter auch unerwünschte Effekte existieren, die besondere Maßnahmen zur Beherrschung erfordern. Zusammen mit der Übung soll erreicht werden, dass die Studierenden in Verbindung mit Datenblättern der Leistungshalbleiter selbständig Pulsumrichter entwickeln können.
- Empfohlene Literatur:
- Skript
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Regelung nichtlinearer Systeme [RNS] -
- Dozent/in:
- Joachim Deutscher
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, nur Fachstudium, Vorlesungsskript
- Termine:
- Fr, 8:30 - 11:00, 0.151-115
Die Vorlesung beginnt am Fr, 28.04.2017.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vorlesungen "Regelungstechnik A" und "Regelungstechnik B"
Findet nur im Sommersemester statt.
Erlaubte Hilfsmittel bei Prüfung: Vorlesungsmitschrift + eigene Zusammenfassung + Taschenrechner
- Inhalt:
- Ziel dieser Vorlesung ist es, eine Einführung in Verfahren zum Entwurf nichtlinearer Regelungen zu geben, wobei sich die Auswahl der vorgestellten Verfahren nach deren Anwendbarkeit in der Praxis orientiert. Die Vorlesung beginnt mit der exakten Linearisierung, mit deren Hilfe man für nichtlineare Systeme eine nichtlineare Koordinatentransformation und eine nichtlineare Zustandsrückführung finden kann, so dass in den neuen Koordinaten das nichtlineare Originalsystem linear wird oder ein lineares Übertragungsverhalten besitzt. Auf dieses lineare (Übertragungs-) System lassen sich im Anschluss alle für lineare Systeme bekannten Regelungsverfahren anwenden. Der zweite Abschnitt der Vorlesung behandelt die flachheitsbasierte Folgeregelung. Es wird gezeigt, wie sich für flache Systeme Trajektorien planen und Steuerungen entwerfen lassen. Zur Stabilisierung der Folgebewegung entlang der Solltrajektorie wird der Entwurf nichtlinearer Zustandsrückführungen durch Eigenwertvorgabe besprochen. Abschließend behandelt die Vorlesung den Entwurf von Beobachtern für nichtlineare Systeme. Vorlesungsbegleitend wird die Anwendung der theoretischen Verfahren jeweils anhand einfacher technischer Beispielsysteme verdeutlicht.
Inhaltsübersicht: 1. Exakte Ein-/Ausgangslinearisierung
Berechnung des E/A-linearisierenden Stellgesetzes, Frobenius-Theorem, Byrnes-Isidori-Normalform, Ausgangsfolgeregelung 2. Exakte Zustandslinearisierung
Nichtlineare Regelungsnormalform, nichtlineare Ackermann-Formel 3. Flachheitsbasierte Folgeregelung
Flache Systeme, flachheitsbasierter Steuerungs- und Folgereglerentwurf 4. Nichtlineare Beobachter
Nichtlinearer Arbeitspunktbeobachter, erweiterter Luenberger-Beobachter, nichtlinearer Folgebeobachter, Normalform-Beobachter
- Empfohlene Literatur:
- Slotine, J.-J.E. und Li, W.: Applied Nonlinear Control. Prentice Hall, Englewood Cliffs 1991.
Unbehauen, R.: Systemtheorie 2. 7. Auflage, Oldenbourg Verlag, München 1998.
Rothfuß, R.: Anwendung der flachheitsbasierten Analyse und Regelung nichtlinearer Mehrgrößensysteme. VDI-Fortschrittberichte, Reihe 8, Nr. 664. Düsseldorf: VDI-Verlag Düsseldorf, 1997.
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Satellitenkommunikation [Satkom-V] -
- Dozent/in:
- Karlheinz Kirsch
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldungen jederzeit möglich über Mein Campus
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, H10
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- Nach einem historischen Rückblick zur Entwicklung von Satellitenkommunikationssystemen werden die einzelnen Komponenten eines typischen Gesamtsystems (Boden- und Raumsegment) näher betrachtet. Hierzu zählt der prinzipielle Aufbau von Satellitenträgersystemen (Raketen), von Satelliten (Satellitenplattform und Nutzlast), deren spezifische Umlaufbahnen und die Kommunikation zwischen Bodenstation und Satellit (Uplink) und zwischen Satellit und Empfänger (Downlink) Die Besonderheiten der Signalausbreitung und -übertragung (Entfernung, typische Störeinflüsse der Weltraumumgebung, verwendete Frequenzen, geeignete Modulations- und Kanalzugriffsverfahren) werden herausgestellt.
Die besondere Architektur transparenter und regenerativer Kommunikationseinheiten wird ausführlich an Beispielen kommerziell eingesetzter Transponder erklärt. Die modernen standardisierten Verfahren zur Signalaufbereitung und Übertragung von Video-/Bild und Audiosignalen über Satellit (Quellencodierung, Kanalcodierung und Modulation, Kanalzugriff) werden erläutert und diskutiert.
Ein Exkurs auf im Orbit und im kommerziellen Einsatz befindliche zellularen Satellitenmobilkommunikationssysteme und eine Vorstellung von Forschungsansätzen für zukünftige Satellitensysteme (alternative Antriebskonzepte, rekonfigurierbare Nutzlastarchitekturen, Next-generation High Throughput Satellites (HTS)) runden die Vorlesung ab. Ein weiterer Bestandteil der Vorlesung ist die Möglichkeit zur Teilnahme an einer ganztägigen Exkursion. Die in der Vorlesung behandelten physikalischen, elektro- und nachrichtentechnischen Zusammenhänge werden in ergänzenden Übungen mit Rechenübungen vertieft.1. Einführung / Überblick
Hauptkomponenten eines Satellitenkommunikationssystems: (Raum (Space) Segment, Boden (Ground) Segment, Nutzersegment), Übersicht über die Vielzahl der aktiven Satelliten im Weltraum sowie über die Vielfalt der Broadcast-Dienste und Anwendungen
2. Historische Entwicklung
3. Satellitenumlaufbahnen (Orbits) und Konstellationen
4. Satellitenträgersysteme
5. Satellitenaufbau
Satellitenplattform und Komponenten (Antriebssystem, Lagekontrollsystem, Energieversorgung, Thermalkontrolle, Telemetrie, Tracking, Command & Monitoring zur Überwachung des Satelliten, Vorstellung verschiedener Satellitenplattformen
6. Satellitennutzlast (Payload)
7. Besonderheiten bei der Signalausbreitung und Leistungsbilanz (Linkbudget) im Up- und Downlink
8. Darstellung der Einflüsse der Weltraumumgebung auf den Satelliten und die Kommunikationsnutzlast
9. Prinzipiell notwendige Schritte zur Übertragung von Video-/Bild und Audiosignalen über Satellit (Verfahren zur Quellencodierung von Bild-, Video- und Audiosignalen, Schritte zur Kanalcodierung und Modulationsverfahren, Kanalzugriffsverfahren
10. Aufbau moderner, zellularer Satellitenmobilkommunikationssysteme
Satellitenkonstellation, Abdeckung, Verbindungsaufbau SatKom auf StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs117969.html
- Schlagwörter:
- Satellitenkommunikation, Kommunikation, Satellit, Bodenstation, Weltraumumgebung, Signalausbreitung, Frequenzen, Datenraten, Nachrichtenübertragung
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Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen [V-SimReg] -
- Dozent/in:
- Thomas Dürbaum
- Angaben:
- Vorlesung, 4 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Vorlesung und Übung finden als BLOCK statt.
- Termine:
- Do, 12:15 - 15:45, 0.151-115
Vorlesung und Übung finden als BLOCK statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- bestandene Module „Leistungselektronik" und „Schaltnetzteile"
- Inhalt:
- Der Entwurf von Schaltnetzteilen setzt in der heutigen Zeit die Simulation von relevanten Topologien voraus. Im ersten Teil der Vorlesung werden sowohl notwendige Grundlagen als auch mögliche Simulationsstrategien und Tools erläutert.
Im Einzelnen wird auf folgende Punkte eingegangen:
• Analytische Simulation von PWM-Konvertern
• Simulation von PWM-Konvertern unter Zuhilfenahme von gemittelten Schaltermodellen (ASM und ASIM)
• Grundschwingungsanalyse (FHA und eFHA) zur Beschreibung resonanter Konverter
• Zustandsraumbeschreibung (State-Plane-Analyse) resonanter Konverter
• Detailbetrachtungen, Vergleich mit Hardware, Schaltverluste Im zweiten Teil der Vorlesung werden mögliche Systemmodellierungen gezeigt, die sowohl Aufschluss über das Kleinsignal- und Großsignalverhalten als auch über das transiente Verhalten geben und damit die Anwendung von herkömmlichen regelungstechnischen Ansätzen erlauben.
Der zweite Teil der Vorlesung gliedert sich folgendermaßen: • Anwendung von ASM und ASIM zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion
• Mittelung im Zustandsraum (State-Space-Averaging) zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion • Aufgaben eines Regel-ICs für ein getaktetes Netzteil, Messung von Übertragungsfunktionen
- Empfohlene Literatur:
- Begleitende Arbeitsblätter und in diesen angegebene Literatur
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Transceiver-Systementwurf [TRXSys] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldungen über Mein Campus
- Termine:
- Mo, 14:15 - 15:45, H15, P1 LIKE
Rechnerübungen finden im Praktikumsraum P1 statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Keine formalen Voraussetzungen, grundlegende Kenntnisse erforderlich aus: Signal- und Systemtheorie, Nachrichtentechnische Systeme, Stochastik. Erste mikroelektronische Kenntnisse helfen.
Lehrveranstaltung ist im Masterstudium verankert, kann aber ins Bachelorstudium vorgezogen werden. (Wahl- oder Wahlpflichtfach), Pflichtfach für MSc EEI mit Vertiefung Mikroelektronik.
- Inhalt:
- Lernziele:
1. Anhand der Beispielsysteme GPS, GSM und WLAN sollen Sie beurteilen lernen, wie das Wechselspiel zwischen Realisierungsaufwand und nachrichtentechnischer Systemanforderung ist.
2. Anhand von Beispielen sollen Ihnen die wesentlichen Entwurfsschritte bis hin zur Parametrisierung auf Blockschaltbildebene klar werden, wenn der Ausgangspunkt eine nachrichtentechnische Systembeschreibung ist.
3. Anhand von Architekturbeispielen sollen Sie ein Verständnis für die Spielräume und Abwägungen beim Entwurf eines Endgerätes entwickeln. Inhalt:
1. Einführung
2. Systemübersicht und Anforderungen
3. Basisbandverarbeitung
4. A/D- und D/A-Umsetzung
5. Frontend
Analyse und Charakterisierung von Störungen (Nichtlinearitäten, Rauschen, Dynamikbereicht, I/Q-Balance, Phasenrauschen)
Systementwurf (Entwurfzyklus, Empfänger-Architekturen, Sender-Architekturen)
6. Ausblick Termine Rechnerübungen
Montag, 8.05., Mittwoch 10.05.
Montag, 15.05., Mittwoch, 17.05.
Montag, 12.06., Mittwoch, 14.06.
Montag, 17.07., Mittwoch, 19.07.
- Schlagwörter:
- Realisierung GSM, GPS, Endgeräte, Architektur, Entwurf
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Transceiver-Systementwurf [TRXSys-Ü] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium, geeignet als Schlüsselqualifikation
- Termine:
- Mi, 14:15 - 15:45, 0.154-115, P1 LIKE
Rechnerübungen finden im Praktikumsraum P1 statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- Termine Rechnerübungen
Montag, 8.05., Mittwoch 10.05.
Montag, 15.05., Mittwoch, 17.05.
Montag, 12.06., Mittwoch, 14.06.
Montag, 17.07., Mittwoch, 19.07.
- Schlagwörter:
- Realisierung GSM, GPS, Endgeräte, Architektur, Entwurf
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Transmission System Operations and Control [TSOC] -
- Dozent/in:
- Matthias Luther
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 10:15 - 11:45, EE 0.135
Einzeltermin am 27.4.2017, 12:15 - 13:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Diese Lehrveranstaltung wird durch Gastvorlesungen zu ausgewählten Themen von ausgewiesenen Experten von Netzbetreibern und Industrieunternehmen ergänzt.
Es wird empfohlen, folgende Lehrveranstaltungen zu absolvieren, bevor diese Vorlesung belegt wird:
Betriebsmittel und Komponenten elektrischer Energiesysteme,
Betriebsverhalten elektrischer Energiesysteme.
- Inhalt:
- The lecture gives an overview on the transmission system operations and how to control the system in the growing challenges and changing environment, like continuous development of electricity market, extensive cross-border electricity exchange throughout the continent and rapid growth of generation from intermittent Renewable Energy Sources (RES). This requires a need for close cooperation of the European Transmission System Operators as well as the development and implementation of new tools for system operation including a joint platform of harmonized technical rules. The lecture comprises technical and organizational aspects for interconnected operation including load and frequency control, voltage and reactive power control, load-flow management. Stability issues are investigated based on the analysis of major blackouts. It is explained why and how the electricity market has been implemented. The lecture is given in English since growing cooperation among TSOs and other parties in the electricity sector requires a common technical terminology and communication language.
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Transmission and Detection for Advanced Mobile Communications [TraMoCo] -
- Dozent/in:
- Wolfgang Gerstacker
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Auf Wunsch kann die Vorlesung in englischer Sprache abgehalten werden.
- Termine:
- Di, 14:15 - 15:45, EL 4.14
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Systemtheorie, Nachrichtenübertragung
- Inhalt:
- The aim of this lecture is that the students acquire a basic knowledge of advanced transmission and detection techniques which are relevant to practical mobile communications systems. In the first part, it is shown how equalization schemes like decision-feedback equalization (DFE) and maximum-likelihood sequence estimation (MLSE) can be applied to the GSM/EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) standard. Also, channel estimation for GSM/EDGE is covered. In GSM/EDGE, disturbance by interfering signals of other users is a further major problem. Therefore, interference cancellation algorithms are discussed in detail. The cases of several receive antennas and one receive antenna (single antenna interference cancellation) are distinguished. Several receive antennas can be also utilized for increasing the robustness against fading, applying diversity combination techniques. In the case of the availability of several
transmit antennas only, additional space-time coding has to be used for realization of diversity gains. These aspects are also discussed in depth. Furthermore, an introduction to code-division multiple access (CDMA) transmission is given and it is shown how CDMA is applied in the UMTS system. The lecture is concluded by an introduction to digital transmission in the Long Term Evolution (LTE) system.
- Empfohlene Literatur:
- Lecture notes
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Elektromagnetische Felder I [V-EMF I] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Manfred Albach, Panagiotis Mantzanas
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Vorlesung und Übung im 14-tägigen Turnus
- Termine:
- Do, 12:15 - 13:45, H9
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vektoranalysis, z.B. aus der Mathematik-VL im Grundstudium
- Inhalt:
- Diese Vorlesung befaßt sich mit der Lehre von den elektromagnetischen Feldern. Sie führt die für eine physikalische Beschreibung der Naturvorgänge notwendigen begrifflichen Grundlagen ein. Die mathematische Formulierung der Zusammenhänge bildet das Fundament für eine Anwendung der theoretischen Erkenntnisse auf die vielfältigen Probleme der Praxis. Zum Verständnis sind die Grundlagen der Vektoranalysis Voraussetzung.
Der inhaltliche Aufbau der Vorlesung orientiert sich an der induktiven Methode. Ausgehend von den Erfahrungssätzen für makroskopisch meßbare elektrische und magnetische Größen werden schrittweise die Maxwellschen Gleichungen abgeleitet. Im ersten Teil der Vorlesung werden zunächst die Elektrostatik, das stationäre Strömungsfeld sowie das stationäre Magnetfeld behandelt. Der zweite Vorlesungsteil beginnt mit einem Abschnitt über Lösungsverfahren (Spiegelung, Separation der Variablen). Dieses Kapitel nimmt insofern eine Sonderstellung ein, als es im wesentlichen um einfache mathematische Verfahren geht, die als Bindeglied zwischen theoretischer Erkenntnis und praktischer Umsetzung bei der Lösung technischer Probleme dienen. Im Anschluß daran wird der allgemeine Fall der zeitlich veränderlichen Felder mit Skineffekt- und Wellenerscheinungen behandelt. Inhaltsverzeichnis: Teil I 1. Vorbemerkungen
2. Elektrostatik
2.1 Grundlagen 2.2 Felder von Ladungsverteilungen 2.3 Darstellung von Feldern 2.4 Isotropes inhomogenes Dielektrikum 2.5 Systeme aus mehreren Leitern, Teilkapazitäten 2.6 Energiebetrachtungen 2.7 Kraftwirkungen
3. Das stationäre Strömungsfeld
4. Das stationäre Magnetfeld
4.1 Grundlagen 4.2 Felder von Stromverteilungen 4.3 Darstellung von Feldern 4.4 Energiebetrachtungen, Induktivitäten 4.5 Kraftwirkungen
Inhaltsverzeichnis: Teil II 5. Elementare Lösungsverfahren
6. Das zeitlich veränderliche elektromagnetische Feld
7. Anhang
- Empfohlene Literatur:
- Skript zur Vorlesung
Formelsammlung
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Hardware-Beschreibungssprache VHDL [VHDL] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Jürgen Frickel, Robért Glein
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Kurs mit integrierter Rechnerübung, Anmeldung wegen begrenzter Platzanzahl über "mein campus"
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, S1 LIKE, P1 LIKE
LIKE, Am Wolfsmantel 33, Tennenlohe (3. OG im FhG-IIS-Gebäude)
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- Vorlesung und betreute Rechner-Übung (V:Ü ca. 2:1) über die Syntax und die Anwendung der Hardware-Beschreibungssprache VHDL
(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) nach dem Sprachstandard IEEE 1076-1987 und 1076-1993.
Vorlesung:
Konzepte und Konstrukte der "Hardware"-Sprache VHDL Beschreibung auf Verhaltensebene und RTL-Ebene (Register-Transfer-Level) Komplettes Kursmaterial ist englisch-sprachig, Vorlesung in deutsch Vorlesung mit integrierten Übungen am Rechner
Übungen mit Tools und Hardware:
Übungs-Betreuung in deutsch oder englisch Verwendung professioneller Software-Tools (Xilinx Vivado) Spezifikation, Entwurf, Simulation und Synthese mit VHDL, meist auf RTL-Ebene Direktes Feedback mit dem FPGA-Experimentier-Board "Digilent Nexys4"
Schwerpunkte der Übungen:
Korrektes Aufsetzen eines FPGA-Projektes Konfiguration (Programmierung) eines digitalen FPGAs Input/Output eines Boards/FPGAs: Taster, Schalter, KeyPad, LEDs, Sieben-Segment-Anzeigen, PMOD-Verbinder Nebenläufigkeit versus Sequentieller Prozess Getakteter Prozess: Synchroner Zähler als Zeitbasis, Finite Automaten Up-and-Down-Light mit Hilfe von Pulsweitenmodulation und Daten-Arrays Steuerung einer 7-Segment-Anzeige durch ein Keypad etc. . . . .
Zielgruppe:
- Schlagwörter:
- Hardware, Beschreibungssprache, VHDL
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Mobile Communications [FuMoCo] -
- Dozent/in:
- Ralf Müller
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, H9
jede 2. Woche Fr, 12:15 - 13:45, H7
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Theory of linear systems and signals (in particular Fourier transform), basics of digital (linear) modulation schemes (PSK, QAM) and corresponding pulse shapes (square-root cosine pulses), probability theory, basics of stochastic processes, in particular Gaussian processes. These topics are presented in the lectures "Communications" and "Signals and Systems".
- Inhalt:
- Learning target: To acquire theoretical and practical understanding of the physical layer of wireless communication systems with mobile users. Ability to design and assess transmission concepts for mobile communication systems.
Content: First, a survey of concepts of various mobile communication systems is given. The systems are classified according to different criteria. In the following, the principles of mobile communications are discussed, which are applicable to any wireless communication system. In particular, these are the mathematical description of time-variant radio channels using stochastic processes, diversity principles in order to combat fast fading, multiplexing schemes, duplexing schemes, modulation (e.g. Gaussian minimum-shift keying, GMSK), and channel coding with special consideration of the need for interleaving. Especially, the interaction of channel coding, interleaving and slow frequency hopping as applied in GSM as countermeasure against fast fading is analyzed. Receiver algorithms for channels with intersymbol interference are briefly addressed. The cellular concept of large systems like GSM and UMTS is introduced.
- Empfohlene Literatur:
- Müller, R. & Koch, W.: Lecture script Fundamentals of Mobile Communications
For further reading:
[1] K.-D. Kammeyer: Nachrichtenübertragung, Vieweg+Teubner, 5. Auflage, 2011
[2] J.G. Proakis: Digital Communications, McGraw-Hill, 4th edition, 2001
[3] W.C. Jakes: Microwave Mobile Communications, Wiley-IEEE Press, 2nd rev. edition, 1994
[4] R. Vaughan and J. Bach Andersen: Channel, Propagation and Antennas for Mobile Communications, IEE, London, UK, 2003
[5] M. Mouly and M.-B. Paulet: The GSM System for Mobile Communications, Cell & SYS, France, 1992
[6] H. Holma and A. Toskala: WCDMA for UMTS: Radio Access for third generation mobile communications, Wiley, revised edition, 2001
[7] E. Dahlmann, S. Parkvall, J. Sköld, and P. Beming: 3G Evolution - HSPA and LTE for Mobile Broadband, 2nd edition, Elsevier, 2008
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Seminar zu Fragen des Entwurfs Sicherheitskritischer Schaltungen [SemFESS] -
- Dozent/in:
- Sebastian M. Sattler
- Angaben:
- Hauptseminar, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Themenvergabe am Vorbesprechungstermin: 11.05.2017 um 14:15 Uhr
- Termine:
- Do, 14:15 - 15:45, SR 01.030
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF BPT-MA-E 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Anmeldung im Sekr. des LZS, Röthelheim-Campus, Paul-Gordan-Str. 5, Tel. 85-23100 oder mailto:lzs-sek@fau.de
Besuch von V+Ü Entwurf Integrierter Schaltungen I und/oder II
- Inhalt:
- Inhalt des Seminars sind wissenschaftlich und technologisch
aktuelle Themen der Lehr- und Forschungsgebiete des LZS:
Alle Ebenen des Entwurfs Sicherheitskritischer Schaltungen oder Systeme Modellierung, Simulation und Test Sicherheitskritischer Schaltungen Algorithmen, Methoden und Werkzeuge für den rechnergestützten Entwurf Anwendungen von Sicherheitskritischen Schaltungen und Mikrosystemen
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Industrielle Testanwendungen für Integrierte Schaltungen und Systeme [ITASS] -
- Dozent/in:
- Heinz Mattes
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 14:15 - 15:45, SR 01.030
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF BPT-MA-E ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Anmeldung im Sekretariat 01.037 des LZS, Paul-Gordan-Str. 5 (Röthelheim-Campus), Tel. 85-23100 oder mailto:lzs-sek@fau.de
- Inhalt:
- Die Vorlesung behandelt die Grundlagen des Tests von integrierten Schaltungen und deren industrielle Anwendung.
Produktionstest im industriellen Umfeld Fallbeispiele an aktuellen Produkten
Microcontroller für Automotive Anwendungen
RF-Module für Mobilfunkanwendungen
Entry-Phone Anwendungen
Feature-Phone Anwendungen
Built-In-Self-Test Im Rahmen der LV wird eine Exkursion zum Halbleiterhersteller Infineon in München angeboten.
- Schlagwörter:
- Test, IC, BIST, ADC, Loadboard
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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