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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 6.5.2021, 8:00 - 14:45, LG H1 (446 Plätze)
7.5.2021, 8:00 - 14:45, Raum n.V.
24.6.2021, 8:00 - 14:45, LG H1 (446 Plätze)
25.6.2021, 8:00 - 14:45, Raum n.V.
8.7.2021, 8:00 - 14:45, LG H1 (446 Plätze)
9.7.2021, 8:00 - 14:45, Raum n.V.
Die Donnerstagstermine werden in Präsenz angeboten, die Freitagstermine virtuell per Zoom. Zur Anmeldung zu den Slots wird von Herrn Seitle 4 Wochen vor den Einzelterminen per Mail aufgefordert. Im Studon-Kurs finden Sie weitere Hinweise.
- 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:
- Mi, 12:15 - 13:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Für die Lehrveranstaltung werden die Inhalte der nachfolgend genannten Lehrveranstaltungen vorausgesetzt:
- Inhalt:
- Die Vorlesung beschäftigt sich mit den Grundlagen des Betriebsverhaltens elektrischer Energiesysteme. Der Schwerpunkt liegt auf der Auslegung und dem Betrieb elektrischer Übertragungsnetze. Dabei wird sowohl auf die Transportaufgabe des Systems als auch auf die Erbringung von Systemdienstleistungen eingegangen (z.B. Frequenz- und Spannungsregelung).
Zu Beginn der Vorlesung bekommen die Studierenden einen Überblick über die Aufgaben der Systemanalyse von elektrischen Energieversorgungssystemen und es werden die notwendigen Grundlagen zur Durchführung von Netzberechnungen erläutert. Anschließend werden Netze im stationären Betrieb betrachtet. Hierfür wird die Methodik der Leistungsfluss- und der Kurzschlussstromberechnung erläutert. In diesem Zusammenhang wird auch auf den Einfluss der Sternpunktbehandlung und Erdung eingegangen. Weiterhin wird die Thematik der Systemstabilität behandelt, welche die Polradwinkel-, Spannungs- und Frequenzstabilität elektrischer Energiesysteme beinhaltet. Abschließend wird auf die Leistungs-Frequenz-Regelung und die Spannungsregelung elektrischer Energiesysteme behandelt. Gliederung: 1. Aufgaben und Grundlagen der Systemanalyse
2. Grundlagen der Netzberechnung
3. Stationäre Netzberechnungen
4. Kurzschlussstromberechnung
5. Stabilität
6. Netzregelung und Systemführung Lernziele und Kompetenzen: Die Studierenden
kennen die typischen Netzstrukturen elektrischer Energiesysteme, kennen die Grundlagen der Netzbetriebsführung, verstehen das grundsätzliche Verhalten elektrischer Energiesysteme im gestörten und ungestörten Betrieb, verstehen die Ursachen und Charakteristik von lokalen und überregionalen Ausgleichsvorgängen in elektrischen Energiesystemen, wenden ingenieurwissenschaftliche Herangehensweisen zur Untersuchung realer Szenarien an, analysieren die Erbringung von Systemdienstleistungen (Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Versorgungswiederaufbau und Betriebsführung) in Verbundsystemen, analysieren systematisch das Systemverhalten mit Hilfe mathematischer Verfahren im stationären und dynamischen Betrieb, analysieren Ursachen des Systemverhaltens anhand von Aufzeichnungen aus dem Betrieb großer Verbundsysteme und analysieren Konzepte zur Verbesserung des Systemverhaltens elektrischer Energiesysteme.
- Empfohlene Literatur:
- Oeding, Oswald: Elektrische Kraftwerke und Netze Springer-Verlag, 8. Auflage, 2016.
Schwab, A.: Elektroenergiesysteme, Erzeugung, Transport, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie Springer-Verlag, 2.Auflage 2009. Herold: Elektrische Energieversorgung III und IV, J. Schlembach Fachverlag, 2. Auflage, 2008 und 2003
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Channel Coding [ChCo] -
- Dozent/in:
- Clemens Stierstorfer
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 10:15 - 11:45, Zoom-Meeting
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- 1 Introduction and Motivation
2 Fundamentals of Block Coding 3 Introduction to Finite Fields I 4 Linear Block Codes 5 Linear Cyclic Codes 6 Introduction to Finite Fields II 7 BCH and RS Codes 8 Convolutional Codes 9 Codes with Iterative Decoding
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Digitale Regelung [DIR] -
- Dozent/in:
- Andreas Michalka
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS
- Termine:
- Di, 8:15 - 9:45, H9
Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an und schauen dort wöchentlich zum genannten Termin nach, in welcher Form die Veranstaltung stattfinden wird (Präsenz/Online).
- 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:
- Ingo Hahn
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 10:15 - 11:45, 0.151-115
Ohne Präsenz – Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs2895094.html
- 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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Elektromagnetische Verträglichkeit [V-EMV] -
- Dozent/in:
- Daniel Kübrich
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, Zoom-Webinar
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- +++ ACHTUNG: Aufgrund der aktuellen Corona-Pandemie kann diese Lehrveranstaltung nicht in Präsenz stattfinden. Alle Teilnehmer müssen sich ab Donnerstag, den 01.04.2021 um 08:00 bis Sontag, den 11.04.2021 um 12:00 im zugehörigen Kurs auf StudOn anmelden. Anschließend ist eine regelmäßige Überprüfung des Kurses notwendig, da über diese Plattform alle wichtigen Informationen und Zugänge zu den Kursinhalten bekanntgegeben werden.+++
- Inhalt:
- Diese Vorlesung dient als Einführung in die grundlegende Problematik der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). Es werden sowohl die Störemissionen, d.h. die Störaussendung auf Leitungen und als Abstrahlung als auch die Empfindlichkeit von elektronischen Geräten gegenüber den von außen kommenden Störungen betrachtet. Ausgehend von den in den unterschiedlichen Frequenzbereichen maximal zugelassenen Störpegeln werden neben den jeweils anzuwendenden Meßverfahren insbesondere die technischen Möglichkeiten im Vordergrund stehen, die zur Reduzierung der Störemissionen bzw. zur Erhöhung der Störfestigkeit von Schaltungen beitragen.
- Empfohlene Literatur:
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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, Vorlesung wird online angeboten und wird nach Anmeldung wöchentlich zur Verfügung gestellt
- Termine:
- Mi, 8:15 - 9:45, 04.023
- 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, Vorlesung wird online angeboten und wird nach Anmeldung wöchentlich zur Verfügung gestellt
- Termine:
- Di, 8:15 - 9:45, SR 01.030
- 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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Übungen zu Entwurf von Mixed-Signal-Schaltungen [ÜbEMIX] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Florian Deeg, Tobias Rumpel
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium, erster Übungstermin am 14.04.2021 ist Vorlesung, Registrierung bei MS Teams (Anleitung hier: https://www.anleitungen.rrze.fau.de/serverdienste/office-365-ms-teams/)
- Termine:
- Mi, 8:15 - 9:45, SR 01.030
ab 21.4.2021
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 5-6
- Schlagwörter:
- Modellierung, IC, Integrierte Schaltung, Schaltkreis-Simulation, HSPICE
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Ereignisdiskrete Systeme [DES] -
- Dozent/in:
- Thomas Moor
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 16:15 - 17:45, 04.023
Die Vorlesung findet zunächst in digitaler statt, weitere Informationen werden zu gegebener Zeit auf StudOn bereitgestellt. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an und schauen dort zumindest wöchentlich zum genannten Termin nach.
- 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] -
- Dozent/in:
- Sven Berberich
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 8:15 - 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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Integrierte Navigationssysteme [NavSys-V] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, Mi, 14:15 - 15:45, Live-Stream
- 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.
Online-Angebot
StudOn https://www.studon.fau.de/crs1518795.html
- 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.
- 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 Mo.10. - Mi.12. + Fr.14.05.2021 (3 Tage) als Webinar, Anmeldung über StudOn.
- Termine:
- Stundenplan: Mo.-Mi. 8:30-16:30, Do. frei; Fr. 8:30-14:30 (jew. mit Pausen)
- 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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Linearantriebe [EAM-Linear-V] -
- Dozent/in:
- Ingo Hahn
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 10:15 - 11:45, 02.224 Cauerstr.9
Ohne Präsenz – Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs2895124.html
- 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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Mobile Communications [MoCo] -
- Dozent/in:
- Ralf Müller
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 10:15 - 11:45, Zoom-Meeting
Mi, 14:15 - 15:45, Zoom-Meeting
- 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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Nanoelektronik [NANOEL] -
- Dozent/in:
- Michael Jank
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5
- Termine:
- Di, 12:15 - 12:45, Raum n.V.
Eine Einführung in das Arbeitsmaterial bzw. Sprechstunde findet regelmäßig über Zoom statt, Anmeldung und Zugang zu Vorlesungsunterlagen und weiteren Informationen über StudOn (https://www.studon.fau.de/crs3703347_join.html).
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Organisatorisches:
Die Veranstaltung findet im digitalen Format über die StudOn-Plattform statt. Studierende der Nanoelektronik (Master) sind automatsch freigeschaltet (Pflichtfach). Für Studierende anderer Studiengänge erfolgt die Zulassung gerne nach Anfrage.
- Inhalt:
- Der Kurs vermittelt die technologischen Grundlagen heutiger höchstintegrierter Schaltungen und greift Aspekte und Lösungsvorschläge für zukünftige KI-Systeme und Quantencomputer auf. Ein Schwerpunkt liegt in der Darstellung der nanotechnologischen Ansätze.
Inhaltsverzeichnis
Einführung Nanoelektronik Wiederholung MOS-Feldeffekttransistoren MOS-basierte Speicherbauelemente Alternative Gatedielektrika und Halbleiter Kurzkanaleffekte in MOS-Bauelementen Mehrfachgate-Architekturen Integration von Nanowires Graphen und 2D-Materialien Alternative Speicherbauelemente Neuromorphe Systeme Quantenbauelemente und -computing Grenzen der Skalierung
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Prozessintegration und Bauelementearchitekturen [PiBa-V] -
- Dozent/in:
- Tobias Erlbacher
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Veranstaltung wird zunächst ohne Präsenztermine im digitalen Format angeboten (StudOn)
- Termine:
- Fr, 8:15 - 9:45, 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:
- Jens Igney
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 8:15 - 9:45, H15
Ohne Präsenz! Bitte besuchen Sie den folgenden StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs2897361.html
- 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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Satellitenkommunikation [Satkom-V] -
- Dozent/in:
- Christian Rohde
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium, Vortrag in Deutsch, Skript in Englisch
- Termine:
- Do, 14:15 - 15:45, Live-Stream
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Virtuelles Angebot Videos zu Vorlesung und Übung werden über StudOn bereitgestellt. StudOn-Zugangspasswort wird per Email an die Studierende verteilt, die sich über MeinCampus angemeldet haben. Für manche Studiengänge lässt MeinCampus keine Einschreibung zu. In diesem Fall bitte direkt per Email beim Dozenten melden.
Online-Fragestunde Zum Semesterstart werden Zeitslots mittels Umfrage ermittelt für online Fragestunden, wo bei Bedarf Fragen zum Stoff oder Organisatorischem gestellt werden können. Daraus resultierende Informationen von allgemeinem Interesse werden wir für alle Studierende zum Nachschlagen auf StudOn hochladen.
- Inhalt:
- Nach einem historischen Rückblick zur Entwicklung der Satellitenkommunikation werden die einzelnen Komponenten eines typischen Gesamtsystems (Boden- und Raumsegment) näher betrachtet. Hierzu zählt der prinzipielle Aufbau von Trägerraketen, von Satelliten (Satellitenplattformen, Subsysteme, Nutzlasten), die meist genutzten Umlaufbahnen und die verschiedenen Kommunikationsverbindungen (Uplink, Downlink, Inter-Satellite-Link). Die Besonderheiten der Signalausbreitung und -übertragung über große Entfernungen zwischen Bodenstationen und Satelliten werden erklärt und mit Beispielen ergänzt. Dabei wird insbesondere eingegangen auf verwendete Frequenzen, Signaldispersion und -dämpfung, atmosphärische Effekte sowie Störeinflüsse der Weltraumumgebung.
Die Architektur transparenter und regenerativer Kommunikationseinheiten wird ausführlich an Beispielen kommerziell verfügbarer Transponder und Onboard-Prozessoren erklärt.
Die Prinzipien moderner, standardisierter Verfahren zur Signalaufbereitung und Übertragung von Video-/Bild und Audiosignalen über Satellit (z.B. MPEG, H.264/265, DVB-S/-S2/-S2X) werden erläutert und diskutiert. Dies umfasst Verfahren zur Quellencodierung, Kanalcodierung und Modulation, Kanalzugriff und -diversität.
Außerdem wird auf die im Orbit und im kommerziellen Einsatz befindlichen Kommunikationssatelliten und der damit verbundenen großen Dienstevielfalt eingegangen wie z.B. bei TV- und Breitbandversorgung sowie in Mobilkommunikationssystemen. Abschließend werden einige Herausforderungen und Forschungsansätze im Zusammenhang mit den neuen Megakonstellationen und Next Generation High Throughput Satellites (HTS) für zukünftige Satellitensysteme vorgestellt.
Die in der Vorlesung behandelten physikalischen, elektro- und nachrichtentechnischen Zusammenhänge werden in den ergänzenden Übungen mit Rechenbeispielen vertieft.
Gliederung der Vorlesung:
1. Einführung:
Überblick über die Hauptkomponenten, Satelliten, Anwendungen und Dienste, sowie Orbits, Aufgaben und Frequenzen der Satellitennetzwerke
2. Historie der Satellitenkommunikation:
Wichtige Meilensteine, Entwicklung in Europa und Deutschland
3. Orbits und Konstellationen:
Keplersche Gesetze, Beschreibung von Orbits, verwendete Umlaufbahnen, Bodenspuren, erreichbare Abdeckung
4. Trägersysteme:
Trägerraketen, Entwicklung, Anbietermarkt, Nutzlastfähigkeit, Startplätze, Startverlauf
5. Satellitenaufbau:
Auswahl aktueller Satellitenplattformen, Satellitenaufbau, Plattformkomponenten, Montageschritte und Tests
6. Satellitennutzlast (Payload):
Komponenten, Industrielle Beispiele, Aufbau und Aufgaben der Payload, Transponderarchitekturen, Antennen
7. Signalausbreitung und Leistungsbilanz:
Signalausbreitung, Freiraumverluste, Signaldämpfung, Rauschen, Signal-Rausch-Verhältnis, Linkbudget
8. Weltraumumgebung: Weltraumumgebungsbedingungen, Einflüsse auf den Satelliten und die Elektronik der Nutzlast
9. Quellencodierung:
Audio-, Bild- und Videokompression – das Content des Satellitenfernsehens
10. Signalmodulation und Kanalcodierung:
Signalkonstellationen, Modulation und Codes zur Fehlerkorrektur
11. Diversitäts- und Zugriffsverfahren:
Medium Access, Duplextechniken, Multiplexmethoden, Diversitätstechniken
12. Moderne Satellitenkommunikationssysteme:
Rundfunksysteme wie Sirius XM Satellite Radio, zellulare Internetversorgung mittels Satellitenkommunikation
13. Neueste Themen aus Forschung und Entwicklung SatKom auf StudOn: http://www.studon.uni-erlangen.de/crs117969.html
- Schlagwörter:
- Satellitenkommunikation, Satellit, Orbits, Raumsegment, Bodensegment, Weltraumumgebung, Signalausbreitung, Transponder, MPEG, DVB-S/-S2, Neue Dienste
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Übung Satellitenkommunikation [Satkom-Ü] -
- Dozent/in:
- Marcelo Michael
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium, Vortrag in Deutsch, Skript in Englisch
- Termine:
- Mo, 12:15 - 13:45, Live-Stream
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Virtuelles Angebot Videos zu Vorlesung und Übung werden über StudOn bereitgestellt. StudOn-Zugangspasswort wird per Email an die Studierende verteilt, die sich über MeinCampus angemeldet haben. Für manche Studiengänge lässt MeinCampus keine Einschreibung zu. In diesem Fall bitte direkt per Email beim Dozenten melden.
Online-Fragestunde Zum Semesterstart werden Zeitslots mittels Umfrage ermittelt für online Fragestunden, wo bei Bedarf Fragen zum Stoff oder Organisatorischem gestellt werden können. Daraus resultierende Informationen von allgemeinem Interesse werden wir für alle Studierende zum Nachschlagen auf StudOn hochladen.
StudOn http://www.studon.uni-erlangen.de/crs117969.html
- Schlagwörter:
- Satelliten Kommunikation, Kommunikation
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Schaltnetzteile [V-SNT] -
- Dozent/in:
- Thomas Dürbaum
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Vorlesung und Übung finden als BLOCK statt.
- Termine:
- Do, 14:15 - 17:45, Zoom-Webinar
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- EMPFOHLEN: bestandenes Modul Leistungselektronik
+++ ACHTUNG: Aufgrund der aktuellen Corona-Pandemie kann diese Lehrveranstaltung nicht in Präsenz stattfinden. Alle Teilnehmer müssen sich ab Donnerstag, den 01.04.2021 um 08:00 bis Mittwoch, den 14.04.2021 um 12:00 im zugehörigen Kurs auf StudOn anmelden. Anschließend ist eine regelmäßige Überprüfung des Kurses notwendig, da über diese Plattform alle wichtigen Informationen und Zugänge zu den Kursinhalten bekanntgegeben werden.+++
- Inhalt:
- In dieser Vorlesung werden die Grundprinzipien der hochfrequent getakteten leistungselektronischen Schaltungen behandelt. Neben den unterschiedlichen Netzteiltopologien werden insbesondere die verschiedenen durch die hochfrequente Betriebsweise entstehenden Probleme behandelt.
Die Übung vermittelt Methoden zur Berechnung der grundlegenden
Schaltnetzteilfamilien, zur Ermittlung von Schaltverlusten, zum Design von Entlastungsnetzwerken sowie ein erstes Konzept
zur regelungstechnischen Beschreibung von Netzteilen mit PWM- Regelung.
- Empfohlene Literatur:
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Schätzverfahren in der Regelungstechnik [SRT] -
- Dozent/in:
- Thomas Moor
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 12:15 - 13:45, 04.023
Die Vorlesung findet zunächst in digitaler Form statt, weitere Informationen werden zu gegebener Zeit auf StudOn bereitgestellt. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an und schauen dort zumindest wöchentlich zum genannten Termin nach.
- 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:
- Überbestimmte lineare Gleichungssysteme zur Parameter und Zustandsschätzung
Least Squares Schätzer via quadratischer Ergänzung Least Squares Schätzer via Projektionssatz Linear Least Mean Squares Schätzer stochastischer Größen Kalman-Filter Extended Kalman-Filter
- Empfohlene Literatur:
- Kailath et al., Linear Estimation, Prentice Hall, 2000.
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Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen [V-SimReg] -
- Dozent/in:
- Thomas Dürbaum
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Vorlesung und Übung finden als BLOCK statt.
- Termine:
- Mo, 14:15 - 17:45, Zoom-Webinar
Vorlesung und Übung finden als BLOCK statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- EMPFOHLEN: bestandene Module „Leistungselektronik" und „Schaltnetzteile"
+++ ACHTUNG: Aufgrund der aktuellen Corona-Pandemie kann diese Lehrveranstaltung nicht in Präsenz stattfinden. Alle Teilnehmer müssen sich ab Donnerstag, den 01.04.2021 um 08:00 bis Sonntag, den 11.04.2021 um 12:00 im zugehörigen Kurs auf StudOn anmelden. Anschließend ist eine regelmäßige Überprüfung des Kurses notwendig, da über diese Plattform alle wichtigen Informationen und Zugänge zu den Kursinhalten bekanntgegeben werden.+++
- Inhalt:
- 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) Diskrete Modellierung von Schaltnetzteilen im Zustandsraum (Discrete Modelling) Detailbetrachtungen, Vergleich mit Hardware, Schaltverluste
Im zweiten Teil der Vorlesung werden mögliche Systemmodellierungen gezeigt, die Aufschluss über das Kleinsignalverhalten und damit die Anwendung von herkömmlichen regelungstechnischen Ansätzen erlauben.
Der zweite Teil der Vorlesung gliedert sich wie folgt:
Anwendung von ASM und ASIM zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion Mittelung im Zustandsraum (State-Space-Averaging) zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion Regelung mit unterlagerter Stromregelung
Die Übung vertieft die in der Vorlesung erarbeiteten Methoden an zusätzlichen Beispielen und zeigt einige Simulationsbeispiele.
- Empfohlene Literatur:
- Begleitende Arbeitsblätter und in diesen angegebene Literatur
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Systemlösungen für die Energiewende [SEW] -
- Dozent/in:
- Christoph Maurer
- Angaben:
- Vorlesung, 4 SWS, ECTS: 5
- Termine:
- Mo, 8:15 - 12:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- Zentral für eine nicht nur technisch machbare, sondern auch ökonomisch effiziente Dekarbonisierung des europäischen Energieversorgungssystems ist der institutionelle Rahmen z. B. für Energiemärkte und den Umgang mit Energie-Infrastrukturen. Die Vorlesung vermittelt einen Überblick über diesbezügliche Fragen. Sie beginnt mit einer Einführung in Energiebilanzen und -szenarien und diskutiert Maßnahmen zum Umgang mit CO2-Emissionen und Klimawandel. Nach einer Erläuterung wesentlicher methodische Ansätze der ökonomischen Kostenrechnung erfolgt eine Einführung in die Funktionsweise von Energiemärkten. Daran anschließend werden Fragestellung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und der Gewährleistung von Versorgungssicherheit vor dem Hintergrund der Energiewende und den resultierenden Herausforderungen für die Stromnetze diskutiert. Die Vorlesung schließt mit einem Überblick über die Flexibilisierung des Stromsystems durch erzeugungs- und lastseitige Flexibilitätspotenziale und die Dekarbonisierung der Sektoren Wärme und Verkehr durch Sektorkopplungstechnologien.
- Empfohlene Literatur:
- Alle gezeigten Folien werden elektronisch zur Verfügung gestellt. Nachfolgende Literaturhinweise dienen der eigenständigen Vertiefung:
T. Cowen, A. Tabarrok; Modern Principles of Economics; Third Edition; Worth Publishers, New York, 2015 (insbesondere für Studierende ohne wirtschaftswissenschaftlichen Hintergrund)
G. Erdmann, P. Zweifel; Energieökonomik; Theorie und Anwendungen; Springer, Berlin, Heidelberg, 2008.
D. S. Kirschen, G. Strbac; Fundamentals of Power System Economics; Second Edition; Wiley, 2018.
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Transceiver-Systementwurf [TRXSys] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 10:15 - 11:45, Live-Stream
- 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.
Online-Angebot
StudOn https://www.studon.fau.de/crs1524514.html
- 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
- Schlagwörter:
- Realisierung GSM, GPS, Endgeräte, Architektur, Entwurf
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Transmission System Operations and Control [TSOC] -
- Dozent/in:
- Matthias Luther
- Angaben:
- Vorlesung, 4 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Fr, 10:15 - 13:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- In addition to the lectures by university staff, some of the lectures will be given by experts from power industry and TSOs. Before attending this lecture, it is recommended to visit following lectures: 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.
In this lecture following topics will be handled:
Interconnected operation, key figures, systems worldwide Operational challenges, integration of renewables, real time system operations Technical and organisational aspects of interconnected operation Power system stability Legal frameworks for TSOs and energy markets in Europe Operational practise - today and tomorrow Operational reserves and disturbances
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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
- Termine:
- Do, 12:15 - 13:45, Zoom-Meeting
- 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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Hardware-Beschreibungssprache VHDL [VHDL] -
- Dozent/in:
- Jürgen Frickel
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Online-Kurs mit integrierten Labs@Home, Anmeldung über StudOn wg. begrenzter Platzanzahl (50). Für Labs@Home ist ein PC mit Win10 oder Linux und 100 GByte Plattenplatz nötig. FPGA Board wird vom LIKE leihweise zur Verfügung gestellt.
- Termine:
- Di, 8:15 - 9:45, Zoom-Meeting
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Online-Angebot
Anmeldung und Material der LV auf StudOn: https://www.studon.fau.de/crs3210037.html
WICHTIG:
Für Labs@Home müssen Stud. die verwendete Design-Software Vivado auf eigenem Rechner (nur Win10 oder Linux, ca. 100 GByte Speicherplatz) installieren. Ausführliche Anleitung in StudOn verfügbar.
Studierende bekommen für Labs@Home vom LIKE je ein FPGA-Board für Dauer des Semesters leihweise zur Verfügung gestellt.
Hilfe bei Labs@Home durch Debuggen/Verbessern von HDL-Code durch Dozent bzw. Tutor.
- 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) Englischsprachiges Kursmaterial, Vorlesungssprache ist aber deutsch
Übungen (Labs) mit Entwurfs-Software und FPGA-Experimentier-Board:
Lab-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 Trainer Board Basys 3 (von Digilent)
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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Seminar zu Fragen des Entwurfs Sicherheitskritischer Schaltungen [SemFESS] -
- Dozent/in:
- Sebastian M. Sattler
- Angaben:
- Hauptseminar, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Betreuung wird online angeboten, Registrierung bei MS Teams (Anleitung hier: https://www.anleitungen.rrze.fau.de/serverdienste/office-365-ms-teams/)
- 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, wird online angeboten, Registrierung bei MS Teams (Anleitung hier: https://www.anleitungen.rrze.fau.de/serverdienste/office-365-ms-teams/)
- Termine:
- Di, 13:45 - 15:15, SR 01.030
ab 20.4.2021
- 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
Voraussetzungen
Gute Kenntnisse der Signaltheorie (Beziehungen: Zeitbereich <=> Frequenzbereich) Grundlagen zum Entwurf und Fertigung mikroelektronischer Schaltungen Kenntnis einer Programmiersprache wie, z.B. Matlab, Phyton, Java, usw. Kenntnisse in PowerPoint, Latex oder einem ähnlichen Programm zur Erstellung von Präsentationen Rechnerausstattung mit Mikrophon und Kamera
Durchführung der Veranstaltung
Die Veranstaltung wird in Form eines Seminars durchgeführt. Das heißt, alle Teilnehmer sind an der Durchführung des Seminars aktiv beteiligt. Probleme und Lösungsansätze werden gemeinsam diskutiert. Lösungsvorschläge für Hausaufgaben werden von den Studierenden präsentiert, mit den Musterlösungen verglichen und anschließend gemeinsam diskutiert.
- Inhalt:
- Die angebotene Vorlesung beschäftigt sich mit den folgenden Schwerpunktthemen:
Testen von Mikrocontrollern im Hochvolumen
Testsysteme Teststrategien
Schwerpunkt Analog-Digital-Konverter (ADC)
Auswirkung von Hochfrequenz auf den Testaufbau
- Schlagwörter:
- Test, IC, BIST, ADC, Loadboard
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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