Stoffplan ELT Wintersemester

Transkript

1 Stoffplan ELT Wintersemester 1 Physikalische Grundlagen I 1.1 Strom Ladung Definition und Messung von Strom Stromkreis, Begriff der Reihen- und Parallelschaltung, Knotenregel 1.2 Spannung 1.3 Widerstand Ohmsches Gesetz spezifischer Widerstand Temperaturabhängigkeit des Widerstandes nichtlineare Widerstände, differentieller Widerstand Leitwert, Leitfähigkeit Reihenschaltung von Widerständen Parallelschaltung von Widerständen Strom- und Spannungsteilerregel, Potentiometer Messen von Widerständen 1.4 Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad 2 Gleichstromkreise 2.1 Quellen Ideale Quellen lineare Quellen Leistungsanpassung bei linearen Quellen 2.2 Berechnung linearer Netzwerke Begriffe, Aufgabenstellung Schaltungsvereinfachung Stern-Dreieck-Umwandlung Überlagerungsverfahren Maschenstromverfahren Knotenpotentialverfahren Brückenschaltungen 3 Zeitabhängige Spannungen und Ströme 3.1 Grundlegende Bauteile Kondensator Spule 3.2 Einfache zeitabhängige Phänomene Laden und Entladen eines Kondensators über Widerstand Laden und Entladen einer Spule über Widerstand 3.3 Mittelwert und Effektivwert zeitabhängiger Größen arithmetischer Mittelwert Effektivwert 4 Sinusstromnetzwerke 4.1 Sinusgrößen Beschreibung einer Sinusgröße Addition von Sinusgrößen

2 4.1.3 Rechnung mit komplexen Zahlen 4.2 Kondensator an Sinusspannung 4.3 Spule an Sinusspannung 4.4 RC an Sinusspannung 4.5 Filter Tiefpass Hochpass 4.6 Reihen-Parallel-Äquivalenz 4.7 Resonanzkreise Serienkreis Parallelkreis Serienkreis mit Dämpfung Parallekreis mit Dämpfung Resonanzkreise als Filter Bandpass Bandsperre 4.8 approximative Analyse komplizierter Netzwerke 5 Leistung von Sinusgrößen 5.1 Grundformeln 5.2 Blindleistungskompensation 6 Drehstrom 7 Magnetfeldnutzende Maschinen 7.1 Transformator idealer Transformator realer Transformator 7.2 Motoren permanenterregter Gleichstrommotor Nebenschlussmotor Hauptschlussmotor Drehstrom-Asynchronmotor Schrittmotoren

3 Sommersemester 8 Halbleiterphysik 8.1 Begriff des Halbleiters 8.2 Leitungsmechanismen in Halbleitern Qualitatives Bild Eigenleitung Störstellenleitung Erklärung im Bändermodell Begriff des Energiebands thermische Anregung Dotierung im Bändermodell 8.3 pn-übergang ohne äußere Spannung bei angelegter Spannung 9 Dioden und verwandte Bauteile 9.1 Gleichrichterdioden Aufbau und Schaltzeichen Kennlinie Eigenschaften und Ersatzschaltbilder an Hand von Schaltungsbeispielen Gleichrichtung Spannungsstabilisierung 9.2 Kleinsignalrechnung 9.3 Z-Dioden 9.4 Diac Kennlinie und Schaltbild Sägezahnerzeugung mit Diac 9.5 Thyristor 9.6 Triac Aufbau, Schaltzeichen, Funktion Phasenanschnittsteuerung 10 Bipolartransistor 10.1 Aufbau und Wirkungsweise 10.2 einfachster Wechselspannungsverstärker: Emitterschaltung ohne Gegenkopplung Prinzip Wechselspannungsverstärker Gleichspannungsanalyse der Beispielschaltung Wechselspannungsanalyse, Verstärkungsfaktors 10.3 Ersatzschaltbilder allgemeines Ersatzschaltbild differentielles Ersatzschaltbild Anwendung auf einfache Emitterschaltung 10.4 Kollektorschaltung Impedanzwandler: Begriff und Problemstellung Kollektorschaltung am Beispiel Prinzip Arbeitspunktberechnung Verstärkungsberechnung Eingangswiderstand

4 Kollektorschaltung mit Basisspannungsteiler 10.5 Emitterschaltung mit Gegenkopplung 10.6 Transistor als Schalter bei ohmscher Last bei induktiver Last 11 Operationsverstärker 11.1 Begriff des Operationsverstärkers 11.2 Verstärker nichtinvertierender Verstärker invertierender Verstärker Rechenschaltungen 11.3 Mitgekoppelte Schaltungen Komparator Oszillator 11.4 Eigenschaften realer Operationsverstärker 11.5 (Frequenzgang und Kompensation) 12 Digitaltechnik 12.1 Mathematisches Boole'sche Algebra Grundverknüpfungen Wahrheitstafeln Rechenregeln Disjunktive Normalform Karnaugh-Diagramme Zahlendarstellungen und zugehörige Rechenoperationen Zahlen zur Verwendung in Schaltungen Zahlendarstellungen zur Verbesserung der Lesbarkeit Rechenoperationen mit Binärzahlen 12.2 Schaltungen für kombinatorische Logik Von der Mathematik zur Elektrik Zusammengesetzte Funktionen Beispiel für Übersetzung Gleichung in Schaltbild Logikfamilien Übersicht Spezifika TTL Spezifika CMOS 12.3 Sequentielle (= zeitabhängige) Logik RS-Flip-Flops Flankengetriggertes D-Flip-Flop Zähler und Frequenzteiler Begriff und Prinzip Asynchronzähler Synchronzähler Schieberegister 12.4 Programmierbare Logikbausteine Begriff und Programmierverfahren Struktur eines PAL

5 konkretes Beispiel: PAL22V (Beispiel einer Programmiersoftware)