Modulbeschreibung

Elektronik und Regelungstechnik IV

Kurzzeichen:
M_EuR_IV
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
10
Arbeitsaufwand (h):
300
Leitidee:

Die Studierenden

  • kennen die Grundlagen der kontinuierlichen Filter.
  • können passive Filter auslegen.
  • können aktive Filter entwerfen und aufbauen.
  • kennen die Grundlagen der digitalen Filter.
  • können SC-Filter einsetzen.
  • können digitale Filter entwerfen und aufbauen.
  • kennen digitale Modulationsverfahren mit deren Schaltungen.
  • können die Funktionsweise von speziellen Schaltungen erläutern.
  • können spezielle Schaltungen auslegen.

 

  • können Mikrocontroller für komplexe Regelungsaufgaben einsetzen.
  • können ein einfaches Echtzeitbetriebssystem anwenden.
  • kennen den Aufbau eines digitalen Signalprozessors (DSP) und seinen Einsatz in einer regelungstechnischen Aufgabe.
  • können digitale Filter realisieren.

 

  • kennen die wichtigsten Trends in der Sensorik.
  • verstehen die Fachübergreifende Natur der Sensorsysteme.
  • können die Teile eines Messsystems in das Konzept des modellbasierten Messens einordnen.
  • können nichtlineare Kennlinien von Sensorelementen linearisieren.
  • können die erreichbare Auflösung von nichtlinearen Sensorelementen berechnen.
  • können selbstkalibrierende Sensorsysteme entwickeln.
  • verstehen die Wirkunsgweise von Kalman-Filtern und können diese für einfache Anwendungen entwerfen.
  • kennen Beispiele von modernen Testsystemen und deren Nutzen.
  • kennen Beispiele von integrierten Sensorsystemen in unterschiedlichen Anwendungen.
  • können die Bedeutung der unterschiedlichen Fachdisziplinen zur Realisierung von komplexen Sensorsystemen bewerten.
  • kennen verschiedene Beispiele von modernen Test- und Prüfsystemen sowie deren Nutzen.

 

  • können Modelle dynamischer Systeme im Zustandsraum auslegen.
  • können mittels Zustandsregler dynamische Systeme optimieren.
  • können mittels Beobachter nichtmessbare Systemgrössen zugänglich machen.
Modulverantwortung:
Prof. Arato Laszlo
Lehrpersonen:
Prof. Piai Guido
Standort (angeboten):
Buchs, Waldau St.Gallen
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 8)Kategorie:Profilmodule (PM)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 6)Kategorie:Profilmodule (PM)
Modulbewertung:
Note von 1 - 6

Leistungsnachweise und deren Gewichtung

Modulschlussprüfung:
Prüfung nach spezieller Definition
Während der Unterrichtsphase:

Während der Unterichstphase wird im Kurs Filter und spezielle Schaltungen eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Zustandsregler und Beobachter eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichstphase wird im Kurs Mikrocontroller in der Mess- und Regelungstechnik eine Prüfung geschrieben. Im Kurs Sensorsysteme wird eine Studienarbeit bewertet.

Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterichstphase wird im Kurs Filter und spezielle Schaltungen eine Prüfung (Gewicht 13% ) geschrieben. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Zustandsregler und Beobachter eine Prüfung (Gewicht 7%) geschrieben. Während der Unterrichstphase wird im Kurs Mikrocontroller in der Mess- und Regelungstechnik eine Prüfung (Gewicht 13%) geschrieben. Im Kurs Sensorsysteme wird eine Studienarbeit bewertet (Gewicht 7%). Zudem findet über alle Kurse eine abgesetzte Modulschlussprüfung statt (Gewicht 60%).
Bemerkungen:

Inhalte

Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):

Die Studierenden

  • kennen die Grundlagen der kontinuierlichen Filter.
  • können passive Filter auslegen.
  • können aktive Filter entwerfen und aufbauen.
  • kennen die Grundlagen der digitalen Filter.
  • können SC-Filter einsetzen.
  • können digitale Filter entwerfen und aufbauen.
  • kennen digitale Modulationsverfahren mit deren Schaltungen.
  • können die Funktionsweise von speziellen Schaltungen erläutern.
  • können spezielle Schaltungen auslegen.
Modul- und Lerninhalt:
  • Theoretische Grundlagen analoger Filter
  • Passive Filter
  • Aktive Filter
  • Theoretische Grundlagen digitaler Filter
  • SC-Filter
  • Digitale Filter (FIR/IIR)
  • digitale Modulationsverfahren mit Schaltungen
  • Empfängerschaltungen, Matched-Filter 
  • Mischerschaltungen
  • Frequenzsynthese
  • Signalerzeugung, Oszillatoren
  • Radio Frequency Identification-System (RFID)
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Selbststudium, Übungen, Gruppenarbeit, Laborübung
Lehrmittel/-materialien:

Skript

Tietze, Schenk: Halbleiterschaltungen

Datenblätter und Applikationsbeschreibung von Bauelementen

Softwarewerkzeuge: SPICE, MATLAB