Einführung in die Elektrotechnik II

Lehre im Sommersemester 2022

Informationen siehe Aktuelles

Inhalte

Aus [MV-MTS-86551-K-4] Einführung in die Elektrotechnik II:

  • Nichtlineare Widerstände
    • Varistor
    • Thermistoren (NTC, PTC)
  • Dioden
    • Physikalische Grundlagen
    • Silizium- /Germaniumdioden
    • Anwendungen: Gleichtrichterschaltungen (Halb- und Vollwellengleichrichter), Ladungspumpe, Freilaufdiode
    • Z-Diode
    • Anwendungen: Spannungsstabilisierung, Spannugnsbegrenzung
    • Weitere Dioden: Kapazitäts, Schottky, Tunnel, Leucht-,Foto-, Diac-Diode
  • Halbleiterschalter
    • Thyristor
    • Anwendungen: Phasenanschnittsteuerung
    • Triac
    • Anwendungen: Phasenanschnittsteuerung
  • Bipolartransistor
    • Physikalische Wirkungsweise
    • Mathematische Beschreibung: Großsignalverhalten
    • Mathematische Beschreibung: Kleinsignalverhalte
    • Grundschaltungen (Emitter-, Kollektor-, Basisschaltung)
    • Anwendungen: Konstantstromquelle, Differenzverstärker (Operationsverstärker), Darlington, Stromspiegel, Optokoppler
  • Feldeffekttransistor
    • Physikalische Wirkungsweise
    • Grundtypen (J-FET, selbstleitender und selbstsprerrender MOS-FET)
    • Grundschaltungen
    • Anwendungen: Konstantstromqelle, Gate Turn-Off Thyristor (GTO), Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)
  • Operationsverstärker
    • grundsätzlicher Aufbau
    • Grundschaltungen (Verstärker [invertierend/nicht-invertierend] Addierer, Spannungsfolger, Differenzierer, Integrierer, usw.)
    • Mitkopplung (Schmitt-Trigger, Rechteckoszillator)
    • Realisierung von DGLs
  • Digitaltechnik
    • DA- und AD-Umsetzung
    • Schaltalgebra
    • Schaltnetze
    • Schaltwerke
  • Einführung in elektrotechnische Simulationen (PSPICE)

Kompetenzen / angestrebte Lernergebnisse

Aus [MV-MTS-86551-K-4] Einführung in die Elektrotechnik II:

1. Vorlesung

Die Studierenden sind in der Lage:

  • mit nichtlinearen Widerständen und gewöhnlichen Halbleiterdioden umzugehen und diese anzuwenden,
  • das Verhalten unterschiedlicher Diodentypen (Gleichrichterdioden, Z-Dioden, Kapazitätsdioden usw.) zu verstehen und in Schaltungen sicher anwenden zu können,
  • das Verhalten unterschiedlicher Halbleiterschalter zu verstehen und anwenden zu können,
  • das Groß- und Kleinsignalverhalten von Bipolartransistoren in Schaltungen sicher anwenden zu können,
  • das Groß- und Kleinsignalverhalten von Feldeffekttransistoren (J-FET und MOS-FET) in Schaltungen sicher anwenden zu können,
  • das Prinzip der Gegenkopplung beim Operationsverstärker und dessen Anwendungen sicher anwenden zu können,
  • das Prinzip der Mitkopplung beim Operationsverstärker und dessen Anwendungen sicher anwenden zu können
  • Schaltkreise mit Schaltnetzen und Schaltwerken auszulegen

2. Übung

Die Studierenden sind in der Lage:

  • mit nichtlinearen Widerständen und gewöhnlichen Halbleiterdioden, Z-Dioden und anderen Diodentypen zu rechnen und elektrische Schaltungen aufzubauen und zu analysieren,
  • mit Bipolartransistoren im Groß- und Kleinsignalbereich arbeiten und rechnen zu können,
  • eigene Schaltungen mit Bipolartransistoren zu realisieren,
  • mit Feldeffekttransistoren (J-FET und MOS-FET) im Groß- und Kleinsignalbereich zu arbeiten und zu rechnen,
  • eigene Schaltungen mit Feldeffekttransistoren zu realisieren,
  • das Prinzip der Gegenkopplung beim Operationsverstärker und ihre Anwendungen zu rechnen und anwenden zu können,
  • Differentialgleichungen aus elektrischen Schaltungen abzuleiten und Differentialgleichungen mit Operationsverstärkern nachzubilden,
  • Schaltkreise mit Schaltnetzen aufzubauen und eine Schaltungsoptimierung mit Zuhilfenahme des KV-Diagramms zu realisieren,
  • die Funktionsweise von Flipflops zu erklären.

Literatur

Aus [MV-MTS-86551-K-4] Einführung in die Elektrotechnik II:

  • Tietze, Schenk: Halbleiterschaltungstechnik
  • Schrüfer: Elektrische Messtechnik
  • Lerch: Elektrische Meßtechnik

Teilnahme-Voraussetzungen des Moduls (inhaltlich)

Empfohlen:

Module:

Teilnahme-Voraussetzungen des Moduls (formal)

Keine