Modulbeschreibung
Elektronik und Regelungstechnik I
ECTS-Punkte:
12
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die Vorgehensweise bei der Schaltungsentwicklung.
- kennen die physikalischen Prinzipien in der Halbleitertheorie.
- kennen die Funktionsweisen der analogen Standardbauteile.
- können Schaltungen mit den analogen Standardbauteilen entwerfen.
- können Kippschaltungen entwerfen.
- können einen magnetischen Kreis auslegen.
- können eine Spule und einen Transformator dimensionieren.
- kennen die Eigenschaften und die Arbeitsweise der verschiedenen elektrischen Antriebe.
- können für eine gegebene antriebstechnische Aufgabe den Motor auswählen.
- kennen die Eigenschaften und die typischen Einsatzgebiete der verschiedenen Leistungshalbleiter und können deren Funktionsprinzipien beschreiben.
- können das Einschwingverhalten von geschalteten Netzwerken bestimmen und simulieren.
- können das statische und dynamische Verhalten von Kühlungssystemen berechnen und sind in der Lage für Systeme mit Leistungsverlusten eine geeignete Kühlung auszulegen.
- können für vorliegende Schaltungen das elektrische Schaltverhalten berechnen und simulieren.
- können für vorliegende Antriebssysteme und Schaltungen das thermische Verhalten berechnen und simulieren.
- können die Bauelemente der Leistungselektronik beschreiben.
- können Vererbung und dynamische Bindung einsetzen.
- können grafische Benutzeroberflächen bauen.
- kennen das MVC-Paradigma (Model View Controller) und setzen es beim Entwurf ein.
- kennen das Prinzip der Rekursion und können rekursive Algorithmen einsetzen.
- können Ausnahmefälle in Programmen erkennen und behandeln.
- können kleine Applikationen entwerfen und implementieren.
- können gedruckte Schaltungen mit einem EDA-Tool erstellen.
- können analoge Schaltungen nach einem Lastenheft entwickeln.
Kurse in diesem Modul
Grundlagen der Leistungselektronik:
- Magnetischer Kreis
- Reluktanzmodell
- Ferromagnetsiche Werkstoffe
- Wirbelstromverluste, Skin-Effekt und Proximity-Effekt
- Spule
- Transformator
- Motor (DC-Motor, Asynchronmaschine, Synchronmaschine, Schrittmotor, Brushless DC-Motor)
- Transienten Analyse / Schaltvorgänge
- Thermische Auslegung
- Bauelemente Leistungselektronik wie Leistungsdiode, Bipolar Leistungstransitor, Thyristor, GTO (gate turn off thyristor), Leitungs-MOSFET, IGBT (insulated bipolar transitor)
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
Analoge Schaltungstechnik:
- Vorgehensweise bei der Schaltungsentwicklung
- Einführung in die Halbleitertheorie
- Grundlagen der elektrischen Eigenschaften von analogen Standardbauteilen der Elektronik (Diode, Halbleiterdioden mit speziellen Eigenschaften, Bipolartransistor, Feldeffekttransistor)
- Lineare aktive Schaltungen mit Transistoren, Differenzverstärkern, Operationsverstärkern, Oszillatoren, Leistungsstufen
- Entwicklung eines Operationsverstärkers mit Printlayout
- Transistor als Schalter, Kippschaltungen, Schmitttrigger, Multivibrator
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
Projekt Entwicklung von Analogschaltungen:
- Einführung in ein EDA-Tool
- Entwicklung einer analogen Schaltung mit Mikrocontroller
Projekt mit 0 Lektionen pro Woche
Objektorientierte Programmierung:
- Objektorientierung und Vererbung
- Swing: Von der Komponente über LayoutManager bis hin zu JTree / JTable
- Model View Controller
- Reflection
- Generische Datentypen
- Collections
- Rekursion
- Pakete
- Javadoc
- Ausnahmebehandlung
- Entwurf im Kleinen
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
Disclaimer
Diese Beschreibung ist rechtlich nicht verbindlich! Weitere Informationen finden Sie in der detaillierten Modulbeschreibung.