Physikalisch-elektronische Grundlagen (PEG)

Lehrender:

Dr.-Ing Axel Rennau                                                                                              Seminaraufgaben/Skripte

Umfang: (Vorlesung/Übung/Praktika)

1. Sem. / 3 SWS ( 2 1 0 )
2. Sem. / 3 SWS ( 2 1 2 )


Ziel:

Einführung in elektronische Grundzusammenhänge, die Funktionsprinzipien el. Bauelemente sowie Arbeitsprinzipien und Kenndaten von Digitalschaltungen

Voraussetzungen:


Zulassung für Studiengang Informatik, Besuch der Vorlesungen Rechner-
systeme und Prozessorarchitektur

Inhalt: (siehe Inhaltsverzeichnis)

1. Grundlagen der Elektrotechnik

El. Stromkreise bei Gleichstrom, Grundbegriffe / Grundbeziehungen, passive und aktive Zweipole, Grundstromkreis, Netzwerkberechnungen
Elektr. Widerstand : Feldgrößen elektr. Strömungsfeld, Schaltungen mit Widerständen
Kapazität : Feldgrößen elektrostatisches Feld, Schaltverhalten an R-C-Schaltungen Anstiegszeit und Grenzfrequenz
Induktivität : Feldgrößen magnetisches Feld, Induktionsgesetz, Schaltverhalten an R-L-Schaltungen, Dualitätsprinzip

2. Halbleiterelektronik

Leitungsmechanismen, Bändermodell, Dotierung, pn-Übergang, Ersatzschaltbilder, Halbleiterdioden, Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren, Kennlinienfelder, schaltungstechnische Anwendungen, Operationsverstärker

3. Integrierte Schaltkreise, Digitale Schaltungstechniken

Halbleitertechnologie, digitale Grundschaltungen, kombinatorische und sequentielle Systeme, Digitalspeicher (PLA, RAM, ROM, EPROM), Signalerzeugung und Datenwandlung (Signalgeneratoren, Sample & Hold, AD- und DA-Wandler), Gate-Array, FPGA, LCA, magnet. u. opt. Massenspeicher, Optoelektronik, Displaytechnologie

4. bei Bedarf : Wechselstromschaltungen

Symbolische Methode der Elektrotechnik (komplexe Operatorenrechnung), Netzwerkberechnungen, Wechselstromleistung, Wechselgrößenübertragungsverhalten, Amplituden- und Phasengang, Grenzfrequenzen, Fourieranalyse

 

Prüfungsvorleistung:

  • keine

 

Prüfung:

  • 180min Klausur

 

Literatur:

  • Paul, Reinhold: Elektrotechnik und Elektronik für Informatiker, Band 1 & Band2 , Teubner Verlag Stuttgart
  • Kühne, Eberhard: Handbuch TTL -und CMOS -Schaltungen, Hüthig Verlag Heidelberg
  • Tietze, U./Schenk, Ch.: Halbleiter -Schaltungstechnik, Springer Verlag