Hauptfach Elektrotechnik und Informationstechnik (BPT-MA-E)
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 12.5.2022, 8:00 - 11:15, 11:30 - 14:45, Raum n.V.
13.5.2022, 8:00 - 11:15, 11:30 - 14:45, Raum n.V.
30.6.2022, 8:00 - 11:15, 11:30 - 14:45, Raum n.V.
1.7.2022, 8:00 - 11:15, 11:30 - 14:45, Raum n.V.
21.7.2022, 8:00 - 11:15, 11:30 - 14:45, Raum n.V.
22.7.2022, 8:00 - 11:15, 11:30 - 14:45, Raum n.V.
Raum 4.156
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- PF BPT-MA-E ab 2
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Praktikum Digitaler ASIC-Entwurf (Blockpraktikum) [PrASIC-B] -
- Dozent/in:
- Jürgen Frickel
- Angaben:
- Praktikum, 3 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen, Das Praktikum findet in Präsenz statt. • Bitte Voraussetzungen beachten! •
- Termine:
- Blockveranstaltung 12.9.2022-16.9.2022 Mo-Fr, 9:00 - 17:00, P1 LIKE, S1 LIKE
Präsenz
Vorbesprechung: Freitag, 9.9.2022, 16:00 - 17:30 Uhr, Zoom-Meeting
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Voraussetzungen (WICHTIG, bitte lesen!):
Digitaltechnik (oder ähnliche LV, z.B. TI-1)
Vorheriger Besuch der LV "Hardware-Beschreibungssprache VHDL" am LIKE oder alternativ: Nachgewiesene gute Kenntnisse bzw. praktische Erfahrungen in VHDL z.B. aus beruflicher Tätigkeit/anderer LV (bereits bei Anmeldung unaufgefordert eine E-Mail mit kurzer Darstellung der VHDL-Kenntnisse an juergen.frickel@fau.de senden)
- Inhalt:
- In diesem Praktikum wird in Gruppenarbeit eine komplexe digitale Schaltung (>100k Gatteräquivalente) entworfen.
Hierzu müssen die Teilnehmer zu Beginn eine vorgegebene Systemspezifikation verbessern und verfeinern, das zu entwerfende System partitionieren und auf Module aufteilen.
Die in der Hardware-Beschreibungssprache VHDL entworfenen Module können dann mit Hilfe von Entwurfswerkzeugen (XILINX Vivado, o.ä.) spezifiziert, simuliert, verifiziert und abschließend für die Ziel-Hardware synthetisiert werden. Hierbei ist außer der Schnittstellenproblematik auch der Aspekt des simulations- und testfreundlichen Entwurfs zu beachten. Mit einer vorhandenen FPGA-Testumgebung (Evaluation/Education Board) wird der Funktions- und Systemtest auf realer Hardware durchgeführt.
Nach der Zusammenschaltung aller Module erfolgt eine abschließende Simulation und Bewertung (Größe, Geschwindigkeit, Funktionsumfang, etc.) der Schaltung. Aktuelles Entwurfsziel: VGA-Schnittstelle + graphisches Spiel (z.B. Fahrsimulator, Jump-and-Run, etc.) StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4390030_join.html
- Empfohlene Literatur:
- Lehmann G.; Wunder B.; Selz M.: Schaltungsdesign mit VHDL.
Poing Franzis 1994
Bleck Andreas: Praktikum des modernen VLSI-Entwurfs. Stuttgart
Teubner 1996
- Schlagwörter:
- Digital IC Entwurf ASIC CMOS Standardzellen VHDL Synthese Modellierung Systementwurf Partitionierung Simulation Layout
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Betriebsverhalten elektrischer Energiesysteme [BVE] -
- Dozent/in:
- Matthias Luther
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- 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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Übung zu Betriebsverhalten elektrischer Energiesysteme [Ü BVE] -
- Dozent/in:
- Assistenten
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Do, 16:15 - 17:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Digitale Regelung [DIR] -
- Dozent/in:
- Andreas Michalka
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, H9
Die Lehrveranstaltung ist als Präsenzveranstaltung geplant. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an, dort werden wir Sie auch über etwaige Termin/Modus-Änderungen informieren.
- 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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Übungen zu Digitale Regelung [DIR UE] -
- Dozent/in:
- Alexander Verhoolen
- Angaben:
- Übung, 2 SWS
- Termine:
- Fr, 12:15 - 13:45, H9
Die Lehrveranstaltung ist als Präsenzveranstaltung geplant. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an, dort werden wir Sie auch über etwaige Termin/Modus-Änderungen informieren.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Digitale Übertragung [DÜ] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Robert Schober, Lukas Brand
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, H6
Mi, 12:15 - 13:45, H5
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Digitalen Übertragung - Übungen [DÜ-Üb] -
- Dozent/in:
- Lukas Brand
- Angaben:
- Übung, 1 SWS, nur Fachstudium
- Termine:
- Bitte die Hinweise auf StudOn zu den Übungsterminen beachten!
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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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, 14:15 - 15:45, 02.224 Cauerstr.9
In 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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Übungen zu Elektrische Antriebstechnik I [EAM-EAT I-Ü] -
- Dozent/in:
- Marco Eckstein
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 14:15 - 15:45, 02.224 Cauerstr.9
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Elektrische Maschinen II [EAM-EM II-V] -
- Dozent/in:
- Ingo Hahn
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz! Weitere Informationen finden Sie im StudOn-Kurs: https://www.studon.fau.de/crs2895071.html
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vorlesung und Übung Elektrische Maschinen I
- Inhalt:
- Ziel:
Die Studierenden sollen...
... das Wissen über das stationäre Betriebsverhalten elektrischer Maschinen erweitern.
... das dynamische Betriebsverhalten elektrischer Maschinen kennen lernen.
... den Entwicklungsprozess und die Fertigungstechnologien elektrischer Maschinen kennen lernen.Inhalt:
Physikalische Grundlagen; elektromechanische Energieumformung; Kraft- und Drehmomenterzeugung; Energieeffizienz; Wirkungsgrad; elektromagnetisch gekoppelte Spulen als Elementarmaschine;
Aufbau allgemeiner Maschinenmodelle aus Elementarmaschinen; Netzwerktheorie für Maschinenmodelle; Matrizendarstellung;
Grundwellenbetrachtung; Berücksichtigung höherer Harmonischer; stationäres Betriebsverhalten;
dynamisches Betriebsverhalten; Umrichterspeisung; dynamische Simulation;
numerische Methoden zur dynamischen Simulation; industrieller Entwicklungs- und Fertigungsprozess;
- Empfohlene Literatur:
- Vorlesungsskript
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Übungen zu Elektrische Maschinen II [EAM-EM II-Ü] -
- Dozent/in:
- Karsten Knörzer
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 14:15 - 15:45, 02.224 Cauerstr.9
Die Übung findet in Präsenz und in digitaler Form statt. Die erste Übung findet am Dienstag, den 03. Mai 2022 statt. Alle weiteren Infos zur Übung sind im StudOn-Kurs zur Übung zu finden. Der Link zum Kurs lautet: https://www.studon.fau.de/crs2546995_join.html
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vorlesung und Übung Elektrische Maschinen I
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Elektromagnetische Verträglichkeit [V-EMV] -
- Dozent/in:
- Daniel Kübrich
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Fr, 8:15 - 9:45, 01.030
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- 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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Übungen zu Elektromagnetische Verträglichkeit [Ü-EMV] -
- Dozent/in:
- Daniel Kübrich
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium, Die Übungen finden ab der 2. Vorlesungswoche statt. Voraussichtlich wird nur einer der beiden Übungstermine stattfinden. Welcher Termin das wird, wird in der ersten Vorlesung geklärt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- In der begleitenden Übung werden konkrete Fragestellungen der EMV, wie z.B. Störpegel auf Leitungen,
Koppelmechanismen, Störpegel von abgestrahlten Feldern u.s.w. berechnet und aus den Ergebnissen Maßnahmen zur
Verbesserung der EMV-Situation abgeleitet.
Neben den Rechenübungen werden zu den folgenden Themen praktische Messungen vorgenommen:
Symmetrische und asymmetrische Störströme
Ersatzschaltbilder von Filterkomponenten
Netzfilterdämpfung
Koppelmechanismen
Reduzierung von Feldern durch Schirmung / Spiegelung
- Empfohlene Literatur:
- Begleitende Arbeitsblätter
| | Mi | 8:15 - 9:45 | 01.030 | |
Kübrich, D. Kohlhepp, B. |
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:
- Di, 8:15 - 9:45, Raum n.V.
- 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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Übungen zu Entwurf Integrierter Schaltungen II [ÜbEIS II] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Tobias Rumpel, Florian Deeg
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium, erster Übungstermin am 26.04.2022 ist Vorlesung, Registrierung bei MS Teams (Anleitung hier: https://www.anleitungen.rrze.fau.de/serverdienste/office-365-ms-teams/)
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, 04.019
ab 3.5.2022
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-4
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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:
- Mi, 16:15 - 17:45, 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 29.04.2022 ist Vorlesung, Registrierung bei MS Teams (Anleitung hier: https://www.anleitungen.rrze.fau.de/serverdienste/office-365-ms-teams/)
- Termine:
- Fr, 10:15 - 11:45, SR 01.030
ab 6.5.2022
- 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, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Mi, 14:15 - 15:45, 04.023
Die Lehrveranstaltung ist als Präsenzveranstaltung geplant. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an, dort werden wir Sie auch über etwaige Termin/Modus-Änderungen informieren.
- 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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Übungen zu Ereignisdiskrete Systeme [ÜDES] -
- Dozent/in:
- Yiheng Tang
- Angaben:
- Übung, 2 SWS
- Termine:
- Mi, 16:15 - 17:45, 04.023
Die Lehrveranstaltung ist als Präsenzveranstaltung geplant. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an, dort werden wir Sie auch über etwaige Termin/Modus-Änderungen informieren.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Halbleitertechnik I - Bipolartechnik [HL I - Bipolar-V] -
- Dozent/in:
- Jörg Schulze
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 12:15 - 13:45, 0.111
Einzeltermin am 25.4.2022, 8:15 - 9:45, 0.111
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- Beschreibung eines psn-Übergangs im thermodynamischen Gleichgewicht (Raumladungszonen, Poisson-Gleichung, Depletion-Näherung und Built-in-Spannung),
Beschreibung eines psn-Übergangs im Nicht-Gleichgewicht (I-U-Charakterisitik des idealen pn-Übergangs, Rekombinationsmechanismen in pn-Übergängen, I-U-Charakterisitik des realen pn-Übergangs, Durchbruchmechanismen in pn-Übergängen),
Dioden-Spezialformen: Schottky-Diode und Ohmscher Kontakt, Z-Dioden (Zener-Diode und Avalanche-Diode), IMPATT-Diode (Impact-Ionization-Avalanche-Transit-Time-Diode), Gunn-Diode, Uni-Tunneldiode, Esaki-Tunneldiode, Shockley-Diode, DIAC (Diode for Alternating Current),
Aufbau und Funktionsweise von Bipolar- und Heterobiplartransistoren: Ideales und reales Verhalten und Hochfrequenzbetrieb,
Thyristor und lichtgezündeter Thyristor, TRIAC (Triode for Alternating Current).
Als Ausblick wird zum Schluss der Vorlesung auf Leistungsbipolartransistoren mit isoliertem Gate wie dem Gate-Turn-Off-Thyristor (GTO-Thyristor) und dem Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)und auf BiCMOS-Schaltungen eingegangen.
- Empfohlene Literatur:
- Schaumburg: Halbleiter, Teubner Verlag, 1991
Löcherer: Halbleiterbauelemente, Teubner Verlag, 1992
Thuselt: Physik der Halbleiterbauelemente, Springer Verlag, 2005
Sze: Physics of Semiconductor Devices, John Wiley & Sons, 1981
Roulsten: An Introduction to the Phys. of Sem. Devices, Oxford Univ. Press, 1999
Chang: ULSI Devices, John Wiley & Sons, 2000
- Schlagwörter:
- Halbleitertechnik, Bipolartechnik
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Übungen zu Halbleitertechnik I - Bipolartechnik [HL I - Bipolar-Ü] -
- Dozent/in:
- Jannik Schwarberg
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Mo, 8:15 - 9:45, 0.111
ab 2.5.2022
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Halbleitertechnik IV - Nanoelektronik [HL IV - NANOEL] -
- Dozent/in:
- Michael Jank
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Do, 16:15 - 17:45, 0.111
Do, 14:15 - 15:45, Hans-Georg-Waeber-Saal
Bitte beachten Sie die Bekanntgabe der konkreten Vorlesungstermine im StudOn-Kurs.
Vorbesprechung: Donnerstag, 28.4.2022
- 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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Halbleitertechnik V - Halbleiter- und Bauelementemesstechnik [HL V - HBMT_V] -
- Dozent/in:
- Sven Berberich
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 14:15 - 17:45, 0.111
- 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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Übung zu Halbleitertechnik V - Halbleiter- und Bauelementemesstechnik [HL V - HBMT-Ü] -
- Dozent/in:
- Sven Berberich
- Angaben:
- Übung, 1 SWS
- Termine:
- Zeit/Ort n.V.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Human-centered mechatronics and robotics [HMR] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Philipp Beckerle, Adna Bliek
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Do, 10:15 - 11:45, SR 02.028
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-4
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Human-centered mechatronics and robotics (UE) [UE HMR] -
- Dozent/in:
- Adna Bliek
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Di, 16:15 - 17:45, SR 02.028
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-4
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Integrierte Navigationssysteme [NavSys-V] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 14:15 - 15:45, H15
Dienstags 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung. Rechnerübungen finden im Praktikumsraum P1 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.
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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Übung Integrierte Navigationssysteme [NavSys-Ü] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Übung, 1 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 14:15 - 15:45, H5
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- StudOn https://www.studon.fau.de/crs1518795.html
- 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.23. - Mi.25. + Fr.27.05.2022 (4 Tage), 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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Übung zu Internationale Energiewirtschaft und Unternehmensführung [Ü IEU] -
- Dozent/in:
- Assistenten
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen, Blockveranstaltung Mo.23. - Mi.25. + Fr.27.05.2022 (4 Tage), Anmeldung über StudOn siehe Vorlesung
- Termine:
- Vorlesung+Übung als Blockveranstaltung, siehe Vorlesung.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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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:
- Mo, 12:15 - 13:45, 02.224 Cauerstr.9
In 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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Übungen zu Linearantriebe [EAM-Linear-Ü] -
- Dozent/in:
- Shima Tavakoli
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 18:15 - 19:45, 02.224 Cauerstr.9
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Empfohlene Literatur:
- Lehrmaterialien verfügbar unter:
http://www.studon.uni-erlangen.de/studon/goto.php?target=crs_255765_join
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MIMO Communication Systems [MIMOCom] -
- Dozent/in:
- Robert Schober
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 10:15 - 11:45, 01.021
Mi, 8:15 - 9:45, 01.021
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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MIMO Communication Systems - Tutorial [MIMOCom-Tut] -
- Dozent/in:
- Hedieh Ajam
- Angaben:
- Übung, 1 SWS
- Termine:
- See lecture and StudOn for details.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Mobile Communications [MoCo] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Ralf Müller, Ali Bereyhi
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 14:15 - 15:45, H6
Do, 12:15 - 13:45, H5
- 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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Mobile Communications - Tutorial [MoCo-Tut] -
- Dozent/in:
- Ali Bereyhi
- Angaben:
- Übung, 1 SWS
- Termine:
- See lecture and StudOn for details.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Nonlinear Control Systems [NCS] -
- Dozent/in:
- Knut Graichen
- Angaben:
- Vorlesung, 3 SWS, nur Fachstudium, lecture script
- Termine:
- Do, 10:15 - 11:45, 04.023
Every 14 days alternating with practice. The course is planned as a face-to-face event. Interested participants please register via StudOn, where you will also be informed about any date/mode changes.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Exercises for Nonlinear Control Systems [NCS E] -
- Dozent/in:
- Daniel Landgraf
- Angaben:
- Übung, 1 SWS
- Termine:
- Fr, 8:15 - 9:45, 04.023
Every 14 days alternating with practice. The course is planned as a face-to-face event. Interested participants please register via StudOn, where you will also be informed about any date/mode changes.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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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:
- Fr, 10:15 - 11:45, 0.151-115
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- StudOn-Link zur Vorlesung: https://www.studon.fau.de/crs2897361.html
- 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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Übungen zu Pulsumrichter für elektrische Antriebe [EAM-Puls-Ü] -
- Dozent/in:
- Shima Khoshzaman
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Mi, 10:15 - 11:45, 02.224 Cauerstr.9
In Präsenz! Die erste Übung findet am 4.5.2022 statt. Bitte besuchen Sie den folgenden StudOn-Kurs: StudOn-ID: 252597 und Pfad zum Kurs: Angebote / 5. Tech / 5.2 EEI / Lehrstuhl für Elektrische Antriebe und Maschinen / Vorlesungen und Übungen / Übungen zu Pulsumrichter für elektrische Antriebe
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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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, 16:15 - 17:45, H5
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- 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:
- Mi, 10:15 - 11:45, H5
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- 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:
- Di, 14:15 - 19:00, 01.030
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- EMPFOHLEN: bestandenes Modul Leistungselektronik
- 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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Schutz- und Leittechnik [SLT] -
- Dozent/in:
- Johann Jäger
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Anmeldung über StudOn.
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, EE 0.135
Die erste Vorlesung findet in Präsenz statt und dient als Einführungsveranstaltung für den weiteren organisatorischen Ablauf.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- Diese Vorlesung behandelt die Grundlagen der Schutztechnik für die elektrische Energieversorgung und Teilgebiete der Leittechnik. Schutztechnik ist ein unverzichtbarer Bestandteil der elektrischen Energieversorgung. Ohne Schutztechnik wird kein energietechnische Anlage weltweit in Betrieb genommen.
Zunächst werden mögliche fehlerfreie und fehlerbehaftete Netzzustände im Hinblick auf die Verarbeitung in den Schutzgeräten analysiert und analytisch beschrieben. Anschließend werden die wichtigsten Schutzkriterien und –algorithmen ohne und mit inhärenter Fehlerortselektivität besprochen und technisch bewertet. Die Schutzgerätetechnik fasst unterschiedliche Schutzkriterien zusammen und passt die Funktionalität an die vorherrschenden Netzverhältnisse an. Darauf aufbauend werden Schutzkonzepte für unterschiedliche Netzstrukturen und die Bedeutung der Koordination der Schutzgeräte untereinander aufgezeigt.
- Empfohlene Literatur:
- Es wird ein Skript zur Verfügung gestellt.
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Übungen zu Schutz- und Leittechnik [Ü SLT] -
- Dozent/in:
- Assistenten
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium
- Termine:
- Mi, 8:15 - 9:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Schätzverfahren in der Regelungstechnik [SRT] -
- Dozent/in:
- Thomas Moor
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Mo, 16:15 - 17:45, 04.019
Die Lehrveranstaltung ist als Präsenzveranstaltung geplant. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an, dort werden wir Sie auch über etwaige Termin/Modus-Änderungen informieren.
- 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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Übungen zu Schätzverfahren in der Regelungstechnik [ÜSRT] -
- Dozent/in:
- Yiheng Tang
- Angaben:
- Übung, 2 SWS
- Termine:
- Mo, 8:15 - 9:45, 04.023
Die Lehrveranstaltung ist als Präsenzveranstaltung geplant. Interessierte Teilnehmer melden sich bitte über StudOn an, dort werden wir Sie auch über etwaige Termin/Modus-Änderungen informieren.
ab 2.5.2022
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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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:
- Do, 14:15 - 19:00, 01.030
Vorlesung und Übung finden als BLOCK statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- EMPFOHLEN: bestandene Module „Leistungselektronik" und „Schaltnetzteile"
- 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, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Fr, 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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Übungen zu Systemlösungen für die Energiewende [Ü SEW] -
- Dozent/in:
- Assistenten
- Angaben:
- Übung, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Zeit/Ort n.V.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Thermische Kraftwerke [TKW] -
- Dozent/in:
- Johann Jäger
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 10:15 - 11:45, EE 0.135
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Inhalt:
- Diese Vorlesung umfasst das gesamte Spektrum der Wärmekraftwerke sowohl regenerativer als auch fossiler und nuklearer Primärenergiequellen. Dazu gehören die thermischen Prozesse zur Energieumwandlung in einem Biomassekraftwerk ebenso wie die in einem Braunkohlekraftwerk.
Grundlage dafür ist die technische Thermodynamik. Diese dient der Beschreibung der Umwandlungsprozesse von thermischer in mechanische Energie durch die Analyse der unterschiedlichen Erscheinungsformen von Energie und deren Verknüpfungen in Energiebilanzgleichungen. Anschließend werden die physikalischen Eigenschaften so wie die technischen und mathematischen Modelle unterschiedlicher Kraftwerksprozesse und –typen besprochen. Das Verständnis zur Prozessoptimierung steht dabei im Vordergrund. Weiterhin werden die Grundprinzipien der Kraftwerkstechnik sowie die Regelung von Kraftwerken im Verbundnetz behandelt.
- Empfohlene Literatur:
- Es wird ein Skript zur Verfügung gestellt.
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Übungen zu Thermische Kraftwerke [Ü TKW] -
- Dozent/in:
- Assistenten
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium, Am 26.4.2022 findet Vorlesung anstelle der Übung statt.
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, EE 0.135
Am 26.4.2022 findet Vorlesung anstelle der Übung statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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Transceiver-Systementwurf [TRXSys] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Mi, 14:15 - 15:45, H15
Rechnerübungen finden im Praktikumsraum P1 des Lehrstuhls 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.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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Übung Transceiver-Systementwurf [TRXSys-Ü] -
- Dozent/in:
- Jörn Thielecke
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, nur Fachstudium, geeignet als Schlüsselqualifikation
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, 0.154-115
Rechnerübungen finden im Praktikumsraum P1 des Lehrstuhls statt.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- StudOn https://www.studon.fau.de/crs1524514.html
- 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:
- Do, 8:15 - 11:45, 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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Übungen zu Transmission System Operations and Control [Ü TSOC] -
- Dozent/in:
- Assistenten
- Angaben:
- Übung, nur Fachstudium, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Zeit/Ort n.V.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
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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, Hybrid (Online & In-Presence); details will be announced in StudOn, please register there in order to receive the most recent announcements.
- Termine:
- Do, 14:15 - 15:45, 05.025
- 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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Channel Coding [ChCo] -
- Dozent/in:
- Clemens Stierstorfer
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 4 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 10:15 - 11:45, 01.021
Mi, 12:15 - 13:45, 01.021
- 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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Elektromagnetische Felder I [EMF I] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Klaus Helmreich, Gerald Gold
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 10:15 - 11:45, H8
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Vektoranalysis, z.B. aus der Mathematik-Vorlesung.
- Empfohlene Literatur:
- Das Vorlesungsmaterial wird über StudOn bereitgestellt.
Darin wird auch auf weitere Literatur hingewiesen.
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Tutorium zu Elektromagnetische Felder I [TutEMFI] -
- Dozent/in:
- Klaus Helmreich
- Angaben:
- Tutorium, 2 SWS, für FAU Scientia Gaststudierende zugelassen
- Termine:
- Mi, 10:15 - 11:45, H6
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF BPT-MA-E 1-3
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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
- Termine:
- Mi, 10:15 - 11:45, S1 LIKE, P1 LIKE
- 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)
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:
.
StudOn: https://www.studon.fau.de/crs4409613_join.html
- 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
- 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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