Basismodul Schaltungstechnik 1
| Credits | Workload | Kontaktzeit | Selbststudium | Dauer |
|---|---|---|---|---|
| 6 CP | 180 h | 4 SWS (60 h) | 120 h |
Teilnahmevoraussetzungen
Grundstudium Bachelor
Lehrveranstaltungen
| Veranstaltung/ Lehrform | CP | SWS | Häufigkeit | |
|---|---|---|---|---|
| Vorlesung und Übung Schaltungstechnik 1 | 6 CP | 3 SWS | SoSe, jährlich | |
| Rechenübung für Examenssemester Schaltungstechnik | 1 SWS | SoSe, jährlich | ||
Prüfungsleistung
schriftliche Prüfung (90 Minuten)
Note
Lernergebnisse / Kompetenzen
Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen sind die Studierenden in der Lage,
- lineare Netzwerke zu analysieren,
- Vierpole zu beschreiben,
- das Grundkonzept der Transientensimulation nichtlinearer Schaltungen zu verstehen,
- nichtlineare und lineare Ersatzschaltbilder von Halbleitbauelementen zu verstehen, anzuwenden und zu erstellen,
- Arbeitspunkte von einfachen Transistorschaltkreisen zu bestimmen und entsprechende Schaltkreise zur Arbeitspunkteinstellung anzugeben,
- das Kleinsignalersatzschaltbild von Transistorschaltkreisen anzugeben,
- die Eigenschaften der Transistorgrundschaltungen zu verstehen,
- Schaltkreise in Grundschaltungen zu zerlegen und deren Zusammenspiel im Schaltkreis zu erkennen,
- das Großsignalübertragungsverhalten zu charakterisieren,
- das Kleinsignalverhalten einer Schaltung z.B. Eingangs-, Ausgangswiderstand und Verstärkung zu bestimmen,
- grundlegende Schaltungskonzepte z.B. Stromspiegel, Kaskode, aktive Lasten und Differenzstufen in der Synthese von Schaltkreisen sinnvoll zu kombinieren, geeignete Näherungen zur Kleinsignalanalyse selbständig zu erkennen und zu verwenden
Inhalte
Netzwerkanalyse: Analyse linearer Schaltungen (Knotenpotentialanalyse, Maschenstromanalyse, Superposition, Ersatzschaltungen nach Thevenin und Norton),
Vierpole: Gleichungen in Leitwert-, Widerstands-, Hybrid- und Kettenform, Äquivalenzbeziehungen, Zusammenschaltungen, 2 Tor Parameter (Transitfrequenz, Grenzfrequenzen)
Elementare Komponenten: Quellen (ideale, reale, gesteuerte), passive und aktive Bauelemente (Diode, Bipolar-und MOS Transistor, statisches und dynamisches Verhalten, Linearisierung, Groß- und Kleinsignalverhalten)
Grundlagen der Schaltungssimulation: Arbeitspunkt, Gleichspannungs-, Kleinsignal-, Transiente Simulation, Harmonic Balance
Dioden: Kennlinie, Kleinsignalverhalten der Diode, Modellierung von Dioden, Kleinsignalmodell; Feldeffekttransistoren: Herleitung der Kennlinie, Beschreibung der Gleichungen, Übertragungskennlinien, Kanallängenmodulation, Kleinsignalbetrachtung des MOSFET`s, Complementary Metal-Oxid-Semiconductor, Modelle für den MOSFET, Bahnwiderstände, Kapazitäten, Level-1 MOSFET-Modell, MOS Transistor als Kondensator, Statisches Kleinsignalersatzschaltbild, Kleinsignalgrößen im Abschnürbereich, Dynamisches Kleinsignalersatzschaltbild;
Bipolartransistor BJT: Early-Effekt, Ebers-Moll Modell für einen npn-BJT, Transportmodell für einen npn-BJT, Dynamisches Großsignal-Modell, Gummel-Poon Modell des Bipolar Transistors, Kleinsignalgrößen des BJT, Kleinsignalmodell, Grundschaltungen BJT und FET; Schaltungsbeispiel: Emitterschaltung, Sourceschaltung, Sourceschaltung mit GK, Emitterschaltung mit Spannungs-GK, Sourceschaltung mit Spannungs-GK, Kollektorschaltung, Drainschaltung (Sourcefolger), Basisschaltung, Gateschaltung;
Grundlagen der Schaltungstechnik: Flächenskalierung von Transistoren, BJT-, MOSFET-, Diskrete Stromquellen, Integrierte, npn-, Stromspiegel ohne und mit Gegenkopplung, mit Unterstützer, MOS-Stromspiegel, Stromspiegel mit Kaskode, Kaskode-Stromspiegel,Kaskodeschaltung: Miller-Effekt, Kaskodeschaltung, Kaskodeschaltung mit Kaskode-Stromquelle
Alternative Wahlmodule zu diesem Modul
Dieses Modul gehört zur Gruppe "Basismodul Grundlagen". Es müssen zwei der vier Basismodule belegt werden.
- Basismodul Elektromagnetische Felder 1
- Basismodul Systemtheorie 1
- Basismodul Theoretische Informationstechnik 1
Modulzuordnung
Master of Science: Fach Grundlagen der Elektrotechnik
Disclaimer
Bitte beachten Sie, dass im Zweifel (z.B. sich widersprechende Angaben auf der Website und dem Modulhandbuch) für Ihr Studium immer die Angaben in der aktuellen Bachelorprüfungsordnung mit den entsprechenden Anhängen verbindlich sind. Wenden Sie sich bitte an die Fachstudienberatung, wenn Ihnen Unstimmigkeiten auffallen.
