Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.)

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1 Modulhandbuch des universitären Studiengangs Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.) an der Universität der Bundeswehr München Stand:

2 Inhaltsverzeichnis Studienpläne und Prüfungsplan 1 Pflichtmodule Bachelor-Arbeit (1893) 6 Berufspraktische Tätigkeit (2106) 8 Grundlagen der Elektrotechnik (1582) 20 Grundlagen der Messtechnik (2107) 23 Ingenieurinformatik (1579) 29 Leistungselektronik (1593) 40 Mathematik A (1575) 43 Mathematik B (1576) 45 Mathematik C (1577) 47 Mikroelektronik (1591) 49 Physik (1581) 52 Regelungstechnik (1590) 54 Schaltungstechnik (1584) 57 Theoretische Elektrotechnik (1583) 60 Wahlpflichtmodul (1594) 63 Wirtschaft (1580) 65 Pflichtmodule Energietechnische Systeme Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT) (1598) 10 Energietechnik A (1597) 14 Kommunikations- und Hochfrequenztechnik (1599) 32 Pflichtmodule Kommunikationstechnik Energietechnik B (1585) 17 Hochfrequenztechnik (1588) 25 Kommunikationstechnik (1586) 36 Begleitstudium studium plus Berufsrelevante vor- und außeruniversitäre Leistungen (1018) 67 Seminar studium plus 1 (1013) 69 Seminar studium plus 2 (1014) 72 Training studium plus (1015) 75

3 Summe ECTS: ECTS 180 v o r l e s u n g s f r e i Projektmanagement 3 ECTS (Modul 1580: Wirtschaft) Ingenieurinformatik I 3 ECTS (Modul 1579: Ingenieurinformatik) Digitaltechnik 2 ECTS (Modul 1579: Ingenieurinformatik) Mathematik II 5 ECTS (4V, 2Ü) (Modul 1575: Mathematik A) Mathematik I 5 ECTS (4V, 2Ü) (Modul 1575: Mathematik A) WT FT HT WT FT HT WT FT Trimester 1 HT Studium + 3 ECTS (Modul 1013: Seminar studium plus 1) Grundlagen der Elektrotechnik I 8 ECTS (6V, 2Ü) (Modul 1582: Grundlagen der Elektrotechnik) Ingenieurinformatik II 3 ECTS (Modul 1579: Ingenieurinformatik) Physik I 5 ECTS (Modul 1581: Physik) Mathematik III 5 ECTS (4V, 2Ü) (Modul 1576: Mathematik B) B.Sc. Studiengang (2008): Elektrotechnik und Informationstechnik - Kommunikationstechnik (EIT-KT) Grundlagen der Elektrotechnik II 6 ECTS (4V, 2Ü) (Modul 1582: Grundlagen der Elektrotechnik) Theoretische Elektrotechnik I 4 ECTS (Modul 1583: Theoretische Elektrotechnik) Physik II 5 ECTS (Modul 1581: Physik) Schaltungstechnik I 4 ECTS (2V, 1Ü) (Modul 1584: Schaltungstechnik) Mathematik IV 7 ECTS (6V, 2Ü) (Modul 1577: Mathematik C) v o r l e s u n g s f r e i - I n d u s t r i e p r a k t i k u m Studium + 3 ECTS (Modul 1014: Seminar studium plus 2) Grundlagen der Messtechnik 4 ECTS (3V, 1Ü) (Modul 2107: Grundlagen der Messtechnik) Systemtheorie 4 ECTS (3V, 1Ü) (Modul 1590: Regelungstechnik) Praktikum Physik 3 ECTS (Modul 1581: Physik) Theoretische Elektrotechnik II 6 ECTS (Modul 1583: Theoretische Elektrotechnik) Praktikum Grundschaltungen 2 ECTS (Modul 1584: Schaltungstechnik) Schaltungstechnik II 4 ECTS (4V, 1Ü) (Modul 1584: Schaltungstechnik) Praktikum Messtechnik 2 ECTS (Modul 2107: Grundlagen der Messtechnik) Regelungstechnik 3 ECTS (2V, 1Ü) (Modul 1590: Regelungstechnik) Hochspannungstechnik 4 ECTS (3V, 1Ü) (Modul 1585: Energietechnik B) Signale und Kommunikationssysteme 6 ECTS (4V, 2Ü) (Modul 1586: Kommunikationstechnik) Hochfrequenztechnik I 4 ECTS (Modul 1588: Hochfrequenztechnik) Praktikum Grundlagen der Energietechnik 2 ECTS (Modul 1585: Energietechnik B) Elektrische Maschinen und Antriebe I 5 ECTS (3V, 2Ü) (Modul 1585: Energietechnik B) Studium + 2 ECTS (Modul 1015: Training studium plus) Wahlpflichtfach Regelungstechnik 2 ECTS (Modul 1590: Regelungstechnik) Grundlagen der Mikroelektronik 4 ECTS (3V, 1Ü) (Modul 1591: Mikroelektronik) Kommunikationstechnik 4 ECTS (2V, 2Ü) (Modul 1586: Kommunikationstechnik) Hochfrequenztechnik II 4 ECTS (Modul 1588: Hochfrequenztechnik) Praktikum Kommunikationsund Hochfrequenztechnik 2 ECTS (Modul 1586: Kommunikationstechnik) Leistungselektronik 4 ECTS (Modul 1593: Leistungselektronik) v o r l e s u n g s f r e i - I n d u s t r i e p r a k t i k u m Wahlpflichtfächer 4 ECTS (Modul 1594: Wahlpflichtmodul) Wahlpflichtfach Mikroelektronik 2 ECTS (Modul 1591: Mikroelektronik) Wahlpflichtfach Leistungselektronik 2 ECTS (Modul 1593: Leistungselektronik) Wahlpflichtfach Hochfrequenztechnik 2 ECTS (Modul 1588: Hochfrequenztechnik) Bachelor-Arbeit 12 ECTS (Modul 1893: Bachelor-Arbeit) oder maximal 12 ECTS vom 1.Trimester und/oder 4.Trimester maximal 22 ECTS vom 2.Trimester und/oder 5.Trimester maximal 10 ECTS vom 3.Trimester und/oder 6.Trimester Bachelor-Arbeit 12 ECTS (Modul 1893: Bachelor-Arbeit) Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.), UniBwM,

4 Summe ECTS: ECTS 180 v o r l e s u n g s f r e i Projektmanagement 3 ECTS (Modul 1580: Wirtschaft) Ingenieurinformatik I 3 ECTS (Modul 1579: Ingenieurinformatik) Digitaltechnik 2 ECTS (Modul 1579: Ingenieurinformatik) Mathematik II 5 ECTS (4V, 2Ü) (Modul 1575: Mathematik A) Mathematik I 5 ECTS (4V, 2Ü) (Modul 1575: Mathematik A) WT FT HT WT FT HT WT FT Trimester 1 HT Studium + 3 ECTS (Modul 1013: Seminar studium plus 1) Grundlagen der Elektrotechnik I 8 ECTS (6V, 2Ü) (Modul 1582: Grundlagen der Elektrotechnik) Ingenieurinformatik II 3 ECTS (Modul 1579: Ingenieurinformatik) Physik I 5 ECTS (Modul 1581: Physik) Mathematik III 5 ECTS (4V, 2Ü) (Modul 1576: Mathematik B) B.Sc. Studiengang (2008): Elektrotechnik und Informationstechnik - Energietechnische Systeme (EIT-ES) Grundlagen der Elektrotechnik II 6 ECTS (4V, 2Ü) (Modul 1582: Grundlagen der Elektrotechnik) Theoretische Elektrotechnik I 4 ECTS (Modul 1583: Theoretische Elektrotechnik) Physik II 5 ECTS (Modul 1581: Physik) Schaltungstechnik I 4 ECTS (2V, 1Ü) (Modul 1584: Schaltungstechnik) Mathematik IV 7 ECTS (6V, 2Ü) (Modul 1577: Mathematik C) v o r l e s u n g s f r e i - I n d u s t r i e p r a k t i k u m Studium + 3 ECTS (Modul 1014: Seminar studium plus 2) Grundlagen der Messtechnik 4 ECTS (3V, 1Ü) (Modul 2107: Grundlagen der Messtechnik) Systemtheorie 4 ECTS (3V, 1Ü) (Modul 1590: Regelungstechnik) Praktikum Physik 3 ECTS (Modul 1581: Physik) Theoretische Elektrotechnik II 6 ECTS (Modul 1583: Theoretische Elektrotechnik) Praktikum Grundschaltungen 2 ECTS (Modul 1584: Schaltungstechnik) Schaltungstechnik II 4 ECTS (4V, 1Ü) (Modul 1584: Schaltungstechnik) Praktikum Messtechnik 2 ECTS (Modul 2107: Grundlagen der Messtechnik) Regelungstechnik 3 ECTS (2V, 1Ü) (Modul 1590: Regelungstechnik) Hochspannungstechnik 4 ECTS (3V, 1Ü) (Modul 1597: Energietechnik A) Hochfrequenztechnik I 4 ECTS (Modul 1599: Kommunikations- und Hochfrequenztechnik) Praktikum Grundlagen der Energietechnik 2 ECTS (Modul 1597: Energietechnik A) Elektrische Maschinen und Antriebe I 5 ECTS (3V, 2Ü) (Modul 1598: Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT)) Signale und Kommunikationssysteme 6 ECTS (4V, 2Ü) (Modul 1599: Kommunikations- und Hochfrequenztechnik) Studium + 2 ECTS (Modul 1015: Training studium plus) Wahlpflichtfach Regelungstechnik 2 ECTS (Modul 1590: Regelungstechnik) Grundlagen der Mikroelektronik 4 ECTS (3V, 1Ü) (Modul 1591: Mikroelektronik) Elektrische Energieversorgung 4 ECTS (Modul 1597: Energietechnik A) Elektrische Maschinen und Antriebe II 4 ECTS (Modul 1598: Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT)) Praktikum Kommunikationsund Hochfrequenztechnik 2 ECTS (Modul 1599: Kommunikations- und Hochfrequenztechnik) Leistungselektronik 4 ECTS (Modul 1593: Leistungselektronik) v o r l e s u n g s f r e i - I n d u s t r i e p r a k t i k u m Wahlpflichtfächer 4 ECTS (Modul 1594: Wahlpflichtmodul) Wahlpflichtfach Mikroelektronik 2 ECTS (Modul 1591: Mikroelektronik) Wahlpflichtfach Leistungselektronik 2 ECTS (Modul 1593: Leistungselektronik) Wahlpflichtfach Energietechnik 2 ECTS (Modul 1598: Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT)) Bachelor-Arbeit 12 ECTS (Modul 1893: Bachelor-Arbeit) oder maximal 12 ECTS vom 1.Trimester und/oder 4.Trimester maximal 22 ECTS vom 2.Trimester und/oder 5.Trimester maximal 10 ECTS vom 3.Trimester und/oder 6.Trimester Bachelor-Arbeit 12 ECTS (Modul 1893: Bachelor-Arbeit) Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.), UniBwM,

5 Prüfungsplan EIT B.Sc. (anzumeldende Prüfungen) 1.Studienjahr PB1 (Prüfungsblock 1) PB2 (Prüfungsblock 2) Oktober November Dezember Januar Februar März April Mathematik I (Modul 1575: Mathematik A) Mathematik II (Modul 1575: Mathematik A) Projektmanagement (Modul 1580: Wirtschaft) Digitaltechnik (Modul 1579: Ingenieurinformatik) Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) Grundlagen der Elektrotechnik I (Modul 1582: Grundlagen der Elektrotechnik) Ingenieurinformatik I+II (Modul 1579: Ingenieurinformatik) Mathematik III (Modul 1576: Mathematik B) Physik I (Modul 1581: Physik) Mathematik I (Modul 1575: Mathematik A) Mathematik II (Modul 1575: Mathematik A) Projektmanagement (Modul 1580: Wirtschaft) Digitaltechnik (Modul 1579: Ingenieurinformatik) Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.), UniBwM, Mai Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) PB3 (Prüfungsblock 3) Juni Juli Grundlagen der Elektrotechnik II (Modul 1582: Grundlagen der Elektrotechnik) Mathematik IV (Modul 1577: Mathematik C) Physik II (Modul 1581: Physik) Schaltungstechnik I (Modul 1584: Schaltungstechnik) Theoretische Elektrotechnik I (Modul 1583: Theoretische Elektrotechnik Ingenieurinformatik I+II (Modul 1579: Ingenieurinformatik) Mathematik III (Modul 1576: Mathematik B) Mathematik I (Modul 1575: Mathematik A) Mathematik II (Modul 1575: Mathematik A) Projektmanagement (Modul 1580: Wirtschaft) Digitaltechnik (Modul 1579: Ingenieurinformatik) August Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) PB4 (Prüfungsblock 4) September Grundlagen der Elektrotechnik I (Modul 1582: Grundlagen der Elektrotechnik) Grundlagen der Elektrotechnik II (Modul 1582: Grundlagen der Elektrotechnik) Mathematik IV (Modul 1577: Mathematik C) Mathematik III (Modul 1576: Mathematik B) 3

6 2.Studienjahr PB4 (Prüfungsblock 4) PB5 (Prüfungsblock 5) PB6 (Prüfungsblock 6) Oktober November Dezember Januar Februar März April Physik I (Modul 1581: Physik) Physik II (Modul 1581: Physik) Schaltungstechnik I (Modul 1584: Schaltungstechnik) Theoretische Elektrotechnik I (Modul 1583: Theoretische Elektrotechnik Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) Schaltungstechnik II (Modul 1584: Schaltungstechnik) Theoretische Elektrotechnik II (Modul 1583: Theoretische Elektrotechnik) Systemtheorie (Modul 1590: Regelungstechnik) Grundlagen der Messtechnik (Modul 2107: Grundlagen der Messtechnik) Grundlagen der Elektrotechnik I (Modul 1582: Grundlagen der Elektrotechnik) Grundlagen der Elektrotechnik II (Modul 1582: Grundlagen der Elektrotechnik) Mathematik IV (Modul 1577: Mathematik C) Physik I (Modul 1581: Physik) Physik II (Modul 1581: Physik) Schaltungstechnik I (Modul 1584: Schaltungstechnik) Theoretische Elektrotechnik I (Modul 1583: Theoretische Elektrotechnik Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) Signale und Kommunikationssysteme (Modul 1586: Kommunikationstechnik) (Modul 1599: Kommunikations- und Hochfrequenztechnik) Elektrische Maschinen und Antriebe I (Modul 1585: Energietechnik B) (Modul 1598: Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT)) Hochfrequenztechnik I (Modul 1588: Hochfrequenztechnik) (Modul 1599: Kommunikations- und Hochfrequenztechnik) Hochspannungstechnik (Modul 1585: Energietechnik B) (Modul 1597:Energietechnik A) Regelungstechnik (Modul 1590: Regelungstechnik) Schaltungstechnik II (Modul 1584: Schaltungstechnik) Theoretische Elektrotechnik II (Modul 1583: Theoretische Elektrotechnik) Systemtheorie (Modul 1590: Regelungstechnik) Grundlagen der Messtechnik (Modul 2107: Grundlagen der Messtechnik) Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.), UniBwM, Mai Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) PB7 (Prüfungsblock 7) Juni Juli Leistungselektronik (Modul 1593: Leistungselektronik) Grundlagen der Mikroelektronik (Modul 1591:Mikroelektronik) Elektrische Energieversorgung (Modul 1597:Energietechnik A) Hochfrequenztechnik II (Modul 1588: Hochfrequenztechnik) Kommunikationstechnik (Modul 1586: Kommunikationstechnik) Hochfrequenztechnik I (Modul 1588: Hochfrequenztechnik) (Modul 1599: Kommunikations- und Hochfrequenztechnik) Hochspannungstechnik (Modul 1585: Energietechnik B) (Modul 1597:Energietechnik A) Regelungstechnik (Modul 1590: Regelungstechnik) Schaltungstechnik II (Modul 1584: Schaltungstechnik) Theoretische Elektrotechnik II (Modul 1583: Theoretische Elektrotechnik) Systemtheorie (Modul 1590: Regelungstechnik) Grundlagen der Messtechnik (Modul 2107: Grundlagen der Messtechnik) August Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) 4 PB8 (Prüfungsblock 8) September Elektrische Maschinen und Antriebe II (Modul 1598: Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT)) Elektrische Maschinen und Antriebe I (Modul 1585: Energietechnik B) (Modul 1598: Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT)) Leistungselektronik (Modul 1593: Leistungselektronik) Grundlagen der Mikroelektronik (Modul 1591:Mikroelektronik) Elektrische Energieversorgung (Modul 1597:Energietechnik A) Hochfrequenztechnik I (Modul 1588: Hochfrequenztechnik) (Modul 1599: Kommunikations- und Hochfrequenztechnik) Hochspannungstechnik (Modul 1585: Energietechnik B) (Modul 1597:Energietechnik A)

7 3.Studienjahr PB8 (Prüfungsblock 8) PB9 (Prüfungsblock 9) PB10 (Prüfungsblock 10) Oktober November Dezember Januar Februar März April Hochfrequenztechnik II (Modul 1588: Hochfrequenztechnik) Signale und Kommunikationssysteme (Modul 1586: Kommunikationstechnik) (Modul 1599: Kommunikations- und Hochfrequenztechnik) Kommunikationstechnik (Modul 1586: Kommunikationstechnik) Regelungstechnik (Modul 1590: Regelungstechnik) Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) Elektrische Maschinen und Antriebe II (Modul 1598: Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT)) Elektrische Maschinen und Antriebe I (Modul 1585: Energietechnik B) (Modul 1598: Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT)) Leistungselektronik (Modul 1593: Leistungselektronik) Grundlagen der Mikroelektronik (Modul 1591:Mikroelektronik) Elektrische Energieversorgung (Modul 1597:Energietechnik A) Hochfrequenztechnik II (Modul 1588: Hochfrequenztechnik) Signale und Kommunikationssysteme (Modul 1586: Kommunikationstechnik) (Modul 1599: Kommunikations- und Hochfrequenztechnik) Kommunikationstechnik (Modul 1586: Kommunikationstechnik) Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) Elektrische Maschinen und Antriebe II (Modul 1598: Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT)) Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.), UniBwM, Mai Erstprüfungen (EP) Zweitprüfungen (ZP) Drittprüfungen (DP) PB11 (Prüfungsblock 11) Juni Juli August September 5

8 Modul "Bachelor-Arbeit" Name des Studiengangs / Abschluss: Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.) Modultyp: Pflicht Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. Jochen Schein Modulnummer: 1893 Qualifikationsziele: - Zielgerichtete Bearbeitung eines wissenschaftlichen Projektes unter Anleitung - Einblick in ein aktuelles Forschungsgebiet - Fähigkeit reproduzierbare wissenschaftliche Ergebnisse zu erzielen Inhalte: - Einarbeitung in eine wissenschaftliche Fragestellung der Elektrotechnik oder eines angrenzenden Gebiets unter Anleitung. - Erarbeitung der dafür notwendigen Techniken und Spezialkenntnisse. - Bearbeitung des Themas. - Schriftliche Ausarbeitung Modulbestandteile: Lehrveranstaltungstitel Lehrform Typ der LV TWS Literatur: - Voraussetzung für die Teilnahme: Studienleistung von ingesamt 130 LP/CP Verwendbarkeit: - Pflichtmodul im Studiengang EIT B.Sc. für alle Vertiefungsrichtungen Durchschnittlicher studentischer Arbeitsaufwand (workload): Bestandteil Wochen/ Wochenstunden workload ECTS-LP Trimester Vor- und Nachbereitung Gesamt Leistungsnachweis und Benotung des Moduls: 6

9 Notenschein Dauer des Moduls, Häufigkeit des Angebots: Das Modul dauert 1 Trimester. Das Modul beginnt jedes Studienjahr jeweils im Herbsttrimester und im Frühjahrstrimester. Als Startzeitpunkt ist das Frühjahrstrimester im 3. Studienjahr vorgesehen. Für leistungstarke Studierende besteht im Rahmen des Intensivstudiums die Möglichkeit, das Modul individuell bereits im Herbsttrimester des 3. Studienjahr zu beginnen. 7

10 Modul "Berufspraktische Tätigkeit" Name des Studiengangs / Abschluss: Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.) Modultyp: Pflicht Modulverantwortliche/r: Apl. Prof. Dr.-Ing. Fridolin Heidler Modulnummer: 2106 Qualifikationsziele: Die berufspraktische Tätigkeit soll Grundkenntnisse über Materialien und ihre Bearbeitung sowie praktische Methoden in der Elektrotechnik und Informationstechnik vermitteln. Inhalte: Die berufspraktische Tätigkeit ist in geeigneten Ausbildungsstätten der Teilstreitkräfte oder der Industrie beziehungsweise größerer Handwerksbetriebe abzuleisten. Die berufspraktische Tätigkeit hat einen Mindestumfang von insgesamt 6 Wochen. Diese können in ein oder zwei Abschnitten abgeleistet werden. Tätigkeitsbereiche sind: (a) Mechanische Materialbearbeitung und -verarbeitung von Metallen und Nichtmetallen, Umgang mit Werkzeugen und Werkzeugmaschinen, Arbeitssicherheit (b) Herstellung lösbarer und nicht lösbarer elektrischer oder mechanischer Verbindungen, Oberflächenbehandlung, Prüfung von Materialeigenschaften, Montage von Baugruppen, Geräten und Maschinen, (c) Entwickeln, Messen und Prüfen von Komponenten, Geräten, Maschinen und Systemen der Elektrotechnik und Informationstechnik, (d) Programmieren mit technischem Hintergrund, Umgang mit Betriebssystemen und Anwenderprogrammen, Einsatz von Rechnern, (e) Fertigung, Vertrieb, Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung von Bauelementen, Baugruppen, Geräten, Maschinen und Anlagen der Elektrotechnik und Informationstechnik. In der berufspraktischen Tätigkeit müssen mindestens eine der in den Buchstaben a und b aufgeführten zwei Tätigkeitsbereiche durch eine Woche vertreten sein. Modulbestandteile: Lehrveranstaltungstitel Lehrform Typ der LV TWS Literatur: - Voraussetzung für die Teilnahme: keine 8

11 Verwendbarkeit: - Pflichtmodul im Studiengang EIT B.Sc. für alle Vertiefungsrichtungen Durchschnittlicher studentischer Arbeitsaufwand (workload): Bestandteil Wochen/ Wochenstunden workload ECTS-LP Trimester Vor- und Nachbereitung Vor- und Nachbereitung Gesamt: 60 Gesamt Leistungsnachweis und Benotung des Moduls: Teilnahmeschein (Leistungsnachweis durch Führen eines Berichtsheftes, das zur Anerkennung im Praktikantenamt eingereicht wird.) Dauer des Moduls, Häufigkeit des Angebots: Das Modul dauert 1 Trimester. Das Modul beginnt jedes Studienjahr jeweils in der Vorlesungsfreien Zeit. Als Startzeitpunkt ist das Vorlesungsfreie Zeit im 1. Studienjahr vorgesehen. 9

12 Modul "Elektrische Maschinen und Antriebe (EIT)" Name des Studiengangs / Abschluss: Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.) Modultyp: Pflicht Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. Dieter Gerling Modulnummer: 1598 Qualifikationsziele: - Erlernen der Grundbegriffe Elektromechanischer Energiewandler - Kenntnisse über Aufbau und Wirkungsweise Elektrischer Maschinen - Kenntnisse der wesentlichen Topologien Elektrischer Maschinen - Kenntnisse des stationären Betriebsverhaltens Elektrischer Maschinen (Spannungsgleichungen, Drehmomentbildung, Energie und Leistung) - Beherrschung der Modellierung Elektrischer Maschinen - Beherrschung der Analyse und Bemessung Elektrischer Maschinen - Kenntnisse über angrenzende Gebiete (Anwendungen in Kraftfahrzeugen, Patentrecht für Ingenieure) Inhalte: Elektrische Maschinen und Antriebe I: - Grundlagen: Maxwellsche Gleichungen, Materialgesetze, Durchflutungs- und Induktionsgesetz, Energien und Kräfte - Transformator: Wechselstrom-Transformator (Spannungsgleichungen, Ersatzbilder, Zeigerbilder, Betriebsverhalten, Wachstumsgesetze); Drehstrom-Transformator (Konstruktionsformen, System der Spannungsgleichungen, Schaltgruppen, unsymmetrische Belastungen); Sonderbauformen (Spartransformator; Stromtransformator) - Gleichstrom-Kommutatormaschine: mechanischer Aufbau, magnetischer Kreis, Hauptgleichungen, unterschiedliche Maschinentopologien (fremderregte Gleichstrommaschine, permanentmagneterregte Gleichstrommaschine, Gleichstromnebenschlussmaschine, Gleichstromreihenschlussmaschine, Gleichstromdoppelschlussmaschine) - Drehfeldtheorie: Stator einer Drehstrommaschine, Wechsel- und Drehdurchflutung, Grundwelle und Oberwellen, Wicklungsfaktoren, Strombelag und Induktion, induzierte Spannung, Schlupf, Drehmoment und Leistung, Unterschiede zwischen Synchron- und Asynchronmaschine Elektrische Maschinen und Antriebe II: - Drehstrom-Asynchronmaschine: Grundlagen (mechanischer Aufbau, Spannungsgleichungen, Ersatzschaltbilder, Berechnung von Widerstand und Induktivitäten), Betriebsverhalten (Stromortskurve, Drehmoment und Leistung, Drehmoment als Funktion des Schlupfes, optimaler Leistungsfaktor) Käfigläufer (Stab- und Ringströme, geschrägte Rotornuten, Stromverdrägung 10

13 in den Stäben) Drehzahlstellung (Änderung des Schlupfes, Änderung der Polpaarzahl, Änderung der Speisefrequenz, Zusatzspannung im Läuferkreis) - Drehstrom-Synchronmaschinen: Grundlagen (Herleitung von Ersatzschaltbild und Zeigerdiagramm aus der Asynchronmaschine, Polradspannung und Polradwinkel) Ausführungsformen (Vollpoll-Synchronmaschine, Schenkelpol-Synchronmaschine) Betrieb am starren Netz (Parallelschalten zum Netz, Drehmoment, stabiler Bereich und synchronisierendes Moment, Betriebsbereiche und Betriebsgrenzen, Dämpferwicklung) Schenkelpolsynchronmaschine (d-achse und q-achse, Drehmoment der Schenkelpolmaschine und Reaktionsmoment) - Permanentmagneterregte Maschinen: Permanentmagneterregte Synchronmaschine, Elektronisch kommutierter Gleichstrommotor (Zeigerbild, Leistung und Drehmoment, Bürstenloser Gleichstrommotor mit blockförmigen Strömen, konzentrierte Wicklung, Bürstenloser Gleichstrommotor mit sinusförmigen Strömen) - Reluktanzmaschinen: Synchrone Reluktanzmaschine, Geschaltete Reluktanzmaschine (Aufbau und Wirkungsweise, Drehmoment, Problemfelder) - Kleinmaschinen für Einphasenbetrieb: Universalmotor (Drehmoment, Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie) Einphasenasynchronmaschine (Herleitung aus der Drehstromasynchronmaschine, Hilfsphase, Spaltpolmotor) Wahlpflichtfach Energietechnik: Moderne Elektrische Antriebstechnik in Kraftfahrzeugen: - Klassifizierung Elektrischer Antriebe in Kraftfahrzeugen - Randbedingungen für Elektrische Antriebe in Kraftfahrzeugen - Gleichstrommaschine und Bürstenlose Gleichstrommaschine - Wesentliche Anwendungen (z.b. Motorkühlung, Startergenerator, Elektrische Lenkung, Traktionsantriebe für Hybridfahrzeuge) - Bordnetze - Kosten und Qualität Wahlpflichtfach Energietechnik: Internationales Patentrecht für Ingenieure: - Überblick über den gewerblichen Rechtsschutz - Patent und Patentanmeldung - Europäisches Patentübereinkommen, Internationale Patentanmeldungen - Arbeitnehmererfindung - Patentverwertung und Patentstreitverfahren Modulbestandteile: Lehrveranstaltungstitel Lehrform Typ der LV TWS Elektrische Maschinen und Antriebe I Vorlesung Pflicht 3 Elektrische Maschinen und Antriebe I Übung Pflicht 2 Elektrische Maschinen und Antriebe II Vorlesung Pflicht 2 Elektrische Maschinen und Antriebe II Übung Pflicht 2 Wahlpflichtfach Energietechnik Vorlesung Wahlpflicht 2 11

14 Literatur: Voraussetzung für die Teilnahme: Module - Mathematik A - Mathematik B - Mathematik C - Grundlagen der Elektrotechnik Verwendbarkeit: - Pflichtmodul im Studiengang EIT B.Sc. für die Vertiefungsrichtung ES (Energietechnische Systeme) - Pflichtmodul im Studiengang ME B.Sc. für die Vertiefungsrichtung MMP Durchschnittlicher studentischer Arbeitsaufwand (workload): Bestandteil Wochen/ Wochenstunden workload ECTS-LP Trimester Vorlesung Übung Wahlpflichtveranstaltungen Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung Gesamt: 66 Gesamt Leistungsnachweis und Benotung des Moduls: - Elektrische Maschinen und Antriebe I: Schriftliche Prüfung 90 Min. oder mündliche Prüfung 30 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) - Elektrische Maschinen und Antriebe II: Schriftliche Prüfung 60 Min. oder mündliche Prüfung 20 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) - Wahlpflichtfach Energietechnik: Notenschein, schriftliche Prüfung 45 Min. oder mündliche Prüfung 20 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) Die regulären Prüfungstermine können dem Prüfungsplan (S.3 ff) entnommen werden. Abweichungen vom Prüfungsplan werden rechtzeitig bekanntgegeben. Jede Modulprüfung muss einzeln bestanden werden. Die Modulnote berechnet sich aus den gewichteten Noten der benoteten Modulprüfungen: - Notengewicht Elektrische Maschinen und Antriebe I: 5/11 12

15 - Notengewicht Elektrische Maschinen und Antriebe II: 4/11 - Notengewicht Wahlpflichtfach Energietechnik: 2/11 Dauer des Moduls, Häufigkeit des Angebots: Das Modul dauert 3 Trimester. Das Modul beginnt jedes Studienjahr jeweils im Wintertrimester. Als Startzeitpunkt ist das Wintertrimester im 2. Studienjahr vorgesehen. 13

16 Modul "Energietechnik A" Name des Studiengangs / Abschluss: Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.) Modultyp: Pflicht Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. Klaus Stimper Modulnummer: 1597 Qualifikationsziele: Hochspannungstechnik: - Kenntnisse über die elektrische Beanspruchung von Isolieranordnungen - Kenntnisse der grundlegenden Beziehungen elektrostatischer Hochspannungsfelder - Kenntnisse über die Spannungsverteilung bei Verbundanordnungen - Kenntnisse über die hochspannungstechnischen Eigenschaften von Isolierstoffen - Erlernen der Mechanismen vom vollständigen und unvollständigen Durchschlag in Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen Elektrische Energieversorgung: - Kenntnisse über elektrizitätswirtschaftliche Grundlagen - Kenntnisse über Verfahren und Techniken zur Erzeugung elektrischer Energie aus regenerativen, fossilen und atomaren Energiequellen - Kenntnisse über Aufgaben und Struktur der Anlagen und Netze zur Verteilung elektrischer Energie - Kenntnisse zur Systemkonzeption und zum Betriebsverhalten elektrischer Anlagen Inhalte: Hochspannungstechnik: - Stationäre und transiente Spannungsbeanspruchungen, Spannungsverteilung in der Isolierung, genormte Nachbildungen transienter Spannungen und Ströme - Homogene und inhomogene Hochspannungsfelder, Brechungsgesetze, feldbedingte Kraftwirkungen auf Elektroden und Grenzschichten, Raumladungsfelder, Verfahren der Feldberechnung - Feste, flüssige und gasförmige Isolierstoffe: Eigenschaften und Charakterisierung bei Beanspruchung mit hohen Gleich-, Wechsel- und Impulsfeldern, dielektrischen Verluste und ihre Messung - Durchschlagmechanismen: Stoßionisation, Fotoionisation, Thermoionisation, Oberflächenionisation, Bedingungen für die selbständige Entladung, Durchschlagsmechanismen, Teilentladungen und ihre Messung. 14

17 Elektrische Energieversorgung: - Energiequellen, elektrischer Energiebedarf, Struktur und Kosten der Stromversorgung - Regenerative Stromerzeugung (Wasser-, Wind- und Solarkraftwerke), Geothermie, Brennstoffzellen, Biomasse, Biogas - Grundlagen der Thermodynamik zur Analyse des Dampf-Kraft-Prozesses, Aufbau von Dampfkraftwerken, Gasturbinenprozesse - Aufbau und Betrieb von Energieversorgungsnetzen, Spannungshaltung und Stabilität im Hochspannungs-Verbundnetz, Umspannwerke, Niederspannungsnetze - Störungen in Stromversorgungsnetzen, symmetrische und unsymmetrische Fehler, Kurzschlussberechnung, Netzschutz Modulbestandteile: Lehrveranstaltungstitel Lehrform Typ der LV TWS Elektrische Energieversorgung Vorlesung Pflicht 4 Hochspannungstechnik Vorlesung Pflicht 4 Praktikum Grundlagen der Energietechnik Praktikum Pflicht 2 Literatur: Hochspannungstechnik Elektrische Energieversorgung Voraussetzung für die Teilnahme: Module - Mathematik A - Mathematik B - Mathematik C - Physik - Grundlagen der Elektrotechnik Verwendbarkeit: - Pflichtmodul im Studiengang EIT B.Sc. für die Vertiefungsrichtung ES (Energietechnische Systeme) 15

18 Durchschnittlicher studentischer Arbeitsaufwand (workload): Bestandteil Wochen/ Wochenstunden workload ECTS-LP Trimester Vorlesung Praktikum Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung Gesamt: 60 Gesamt Leistungsnachweis und Benotung des Moduls: - Hochspannungstechnik: Schriftliche Prüfung 60 Min. oder mündliche Prüfung 20 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) - Elektrische Energieversorgung: Schriftliche Prüfung 60 Min. oder mündliche Prüfung 20 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) - Praktikum Grundlagen der Energietechnik: Teilnahmeschein Die regulären Prüfungstermine können dem Prüfungsplan (S.3 ff) entnommen werden. Abweichungen vom Prüfungsplan werden rechtzeitig bekanntgegeben. Jede Modulprüfung muss einzeln bestanden werden. Die Modulnote berechnet sich aus den gewichteten Noten der benoteten Modulprüfungen: - Notengewicht Hochspannungstechnik: 1/2 - Notengewicht Elektrische Energieversorgung: 1/2 Dauer des Moduls, Häufigkeit des Angebots: Das Modul dauert 2 Trimester. Das Modul beginnt jedes Studienjahr jeweils im Wintertrimester. Als Startzeitpunkt ist das Wintertrimester im 2. Studienjahr vorgesehen. 16

19 Modul "Energietechnik B" Name des Studiengangs / Abschluss: Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.) Modultyp: Pflicht Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. Klaus Stimper Modulnummer: 1585 Qualifikationsziele: Hochspannungstechnik: - Kenntnisse über die elektrische Beanspruchung von Isolieranordnungen - Kenntnisse der grundlegenden Beziehungen elektrostatischer Hochspannungsfelder - Kenntnisse über die Spannungsverteilung bei Verbundanordnungen - Kenntnisse über die hochspannungstechnischen Eigenschaften von Isolierstoffen - Erlernen der Mechanismen vom vollständigen und unvollständigen Durchschlag in Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen Elektrische Maschinen und Antriebe I: - Erlernen der Grundbegriffe Elektromechanischer Energiewandler - Kenntnisse über Aufbau und Wirkungsweise Elektrischer Maschinen - Kenntnisse der wesentlichen Topologien Elektrischer Maschinen - Kenntnisse des stationären Betriebsverhaltens Elektrischer Maschinen (Spannungsgleichungen, Drehmomentbildung, Energie und Leistung) - Kenntnisse über die Durchführung von Experimenten an Elektromechanischen Energiewandlern Inhalte: Hochspannungstechnik: - Stationäre und transiente Spannungsbeanspruchungen, Spannungsverteilung in der Isolierung, genormte Nachbildungen transienter Spannungen und Ströme - Homogene und inhomogene Hochspannungsfelder, Brechungsgesetze, feldbedingte Kraftwirkungen auf Elektroden und Grenzschichten, Raumladungsfelder, Verfahren der Feldberechnung - Feste, flüssige und gasförmige Isolierstoffe: Eigenschaften und Charakterisierung bei Beanspruchung mit hohen Gleich-, Wechsel- und Impulsfeldern, dielektrischen Verluste und ihre Messung - Durchschlagmechanismen: Stoßionisation, Fotoionisation, Thermoionisation, Oberflächenionisation, Bedingungen für die selbständige Entladung, Durchschlagsmechanismen, Teilentladungen und ihre Messung. 17

20 Elektrische Maschinen und Antriebe I: - Grundlagen: Maxwellsche Gleichungen, Materialgesetze, Durchflutungs- und Induktionsgesetz, Energien und Kräfte - Transformator: Wechselstrom-Transformator (Spannungsgleichungen, Ersatzbilder, Zeigerbilder, Betriebsverhalten, Wachstumsgesetze); Drehstrom-Transformator (Konstruktionsformen, System der Spannungsgleichungen, Schaltgruppen, unsymmetrische Belastungen); Sonderbauformen (Spartransformator; Stromtransformator) - Gleichstrom-Kommutatormaschine: mechanischer Aufbau, magnetischer Kreis, Hauptgleichungen, unterschiedliche Maschinentopologien (fremderregte Gleichstrommaschine, permanentmagneterregte Gleichstrommaschine, Gleichstromnebenschlussmaschine, Gleichstromreihenschlussmaschine, Gleichstromdoppelschlussmaschine) - Drehfeldtheorie: Stator einer Drehstrommaschine, Wechsel- und Drehdurchflutung, Grundwelle und Oberwellen, Wicklungsfaktoren, Strombelag und Induktion, induzierte Spannung, Schlupf, Drehmoment und Leistung, Unterschiede zwischen Synchron- und Asynchronmaschine Modulbestandteile: Lehrveranstaltungstitel Lehrform Typ der LV TWS Elektrische Maschinen und Antriebe I Vorlesung Pflicht 3 Elektrische Maschinen und Antriebe I Übung Pflicht 2 Hochspannungstechnik Vorlesung Pflicht 4 Praktikum Grundlagen der Energietechnik Praktikum Pflicht 2 Literatur: Elektrische Maschinen und Antriebe I Hochspannungstechnik Voraussetzung für die Teilnahme: Module - Mathematik A - Mathematik B - Mathematik C - Physik - Grundlagen der Elektrotechnik Verwendbarkeit: - Pflichtmodul im Studiengang EIT B.Sc. für die Vertiefungsrichtung KT 18

21 (Kommunikationstechnik) Durchschnittlicher studentischer Arbeitsaufwand (workload): Bestandteil Wochen/ Wochenstunden workload ECTS-LP Trimester Vorlesung Übung Praktikum Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung Gesamt: 66 Gesamt Leistungsnachweis und Benotung des Moduls: - Elektrische Maschinen und Antriebe I: Schriftliche Prüfung 90 Min. oder mündliche Prüfung 30 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) - Hochspannungstechnik: Schriftliche Prüfung 60 Min. oder mündliche Prüfung 20 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) - Praktikum Grundlagen der Energietechnik: Teilnahmeschein Die regulären Prüfungstermine können dem Prüfungsplan (S.3 ff) entnommen werden. Abweichungen vom Prüfungsplan werden rechtzeitig bekanntgegeben. Jede Modulprüfung muss einzeln bestanden werden. Die Modulnote berechnet sich aus den gewichteten Noten der benoteten Modulprüfungen: - Notengewicht Elektrische Maschinen und Antriebe I: 5/9 - Notengewicht Hochspannungstechnik: 4/9 Dauer des Moduls, Häufigkeit des Angebots: Das Modul dauert 1 Trimester. Das Modul beginnt jedes Studienjahr jeweils im Wintertrimester. Als Startzeitpunkt ist das Wintertrimester im 3. Studienjahr vorgesehen. Für leistungstarke Studierende besteht im Rahmen des Intensivstudiums die Möglichkeit, das Modul individuell bereits im Wintertrimester des 2. Studienjahr zu beginnen. 19

22 Modul "Grundlagen der Elektrotechnik" Name des Studiengangs / Abschluss: Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.) Mathematical Engineering (B. Sc.) Modultyp: Pflicht Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. Jochen Schein Modulnummer: 1582 Qualifikationsziele: - Erlernen der elektrotechnischen Grundbegriffe - Kenntnisse über die Grundbegriffe elektrischer und magnetischer Felder - Kenntnisse über elementare Bauelemente der Elektrotechnik - Beherrschung der Mathematik zur Modellierung technischer Systeme. - Beherrschung der grundlegenden Arbeitsmittel des Elektroingenieurs - Systematisches Vorgehen bei der Lösung komplexer Aufgaben Inhalte: Grundlagen der Elektrotechnik I - Grundzüge der Magnetostatik und Elektrostatik - Einführung des Strombegriffes, Kirchhoffsche Regeln, einfache passive Bauelemente, Strom-, Spannungsquellen - Einführung und Berechnung von Gleichstromnetzwerken, - Einführung von einphasigen, sinusförmigen Wechselvorgängen, Netzwerkberechnung mit einfachen passiven Bauelementen und Quellen - komplexe Rechnung. - Einführung von dreiphasigen, sinusförmigen Wechselvorgängen, Netzwerkberechnung mit einfachen passiven Bauelementen und Quellen Grundlagen der Elektrotechnik II - Transformator - Einführung von nichtsinusförmigen periodischen Vorgängen, Netzwerkberechnung im Zeit- (DGL) und Frequenzbereich (Fourier Reihe) - Einführung von nichtsinusförmigen nichtperiodischen Vorgängen, Netzwerkberechnung im Zeit- (DGL) und Frequenzbereich (Fourier Integral) Modulbestandteile: Lehrveranstaltungstitel Lehrform Typ der LV TWS Grundlagen der Elektrotechnik I Vorlesung Pflicht 6 Grundlagen der Elektrotechnik I Übung Pflicht 2 Grundlagen der Elektrotechnik II Vorlesung Pflicht 4 Grundlagen der Elektrotechnik II Übung Pflicht 2 20

23 Literatur: - Manfred Albach, Grundlagen der Elektrotechnik 1, Erfahrungssätzen, Bauelemente und Gleichstromschaltungen, ISBN: , Verlag Pearson 9/ Manfred Albach, Grundlagen der Elektrotechnik 2, Periodische und nicht periodische Signalformen, ISBN: , Verlag Pearson, 1/ Tietze, Ulrich, Schenk, C., Halbleiter-Schaltungstechnik, Verlag Springer 12. Aufl., 2002, XXV, 1606 S., 1771 illus., Geb., ISBN-10: , ISBN-13: Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik 1 Gleichstromnetzwerke, elektromagnetische Felder und ihre Anwendungen, Reihe: Springer-Lehrbuch Paul, Reinhold, Paul, Steffen, 4., neu bearb. Aufl., 2010, Etwa 450 S., Softcover, ISBN: Voraussetzung für die Teilnahme: keine Verwendbarkeit: - Pflichtmodul im Studiengang EIT B.Sc. für alle Vertiefungsrichtungen - Pflichtmodul im Studiengang ME B.Sc. für die Vertiefungsrichtung MMP Durchschnittlicher studentischer Arbeitsaufwand (workload): Bestandteil Wochen/ Wochenstunden workload ECTS-LP Trimester Vorlesung Übung Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung Gesamt: 84 Gesamt Leistungsnachweis und Benotung des Moduls: - Grundlagen der Elektrotechnik I: Schriftliche Prüfung 120 Min. oder mündliche Prüfung 30 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) - Grundlagen der Elektrotechnik II: Schriftliche Prüfung 90 Min. oder mündliche Prüfung 30 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) Die regulären Prüfungstermine können dem Prüfungsplan (S.3 ff) entnommen werden. Abweichungen vom Prüfungsplan werden rechtzeitig bekanntgegeben. Jede Modulprüfung muss einzeln bestanden werden. Die Modulnote berechnet sich aus den gewichteten Noten der benoteten Modulprüfungen: - Notengewicht Grundlagen der Elektrotechnik I: 4/7 - Notengewicht Grundlagen der Elektrotechnik II: 3/7 Dauer des Moduls, Häufigkeit des Angebots: Das Modul dauert 2 Trimester. 21

24 Das Modul beginnt jedes Studienjahr jeweils im Wintertrimester. Als Startzeitpunkt ist das Wintertrimester im 1. Studienjahr vorgesehen. 22

25 Modul "Grundlagen der Messtechnik" Name des Studiengangs / Abschluss: Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.) Modultyp: Pflicht Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. Christian Kargel Modulnummer: 2107 Qualifikationsziele: - Erlernen von messtechnischen Grundbegriffen und Systemkonzepten. - Einführung in die grundlegenden Sensorkomponenten, Aufnahme- und Auswerteverfahren, Schaltungen und Geräte der Messtechnik. - Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Messtechnik in Theorie und Praxis und können eigenständig messtechnische Verfahren dimensionieren, auswählen, aufbauen und bewerten. Inhalte: Grundlagen der Messtechnik: - Terminologie, Begriffsdefinitionen, Basiseinheiten. - Allgemeine Grundlagen der Messtechnik, Grundlagen der Sensorik. - Messabweichungen und Fehlerfortpflanzung. - Eigenschaften und Übertragungsverhalten von Sensoren, Charakterisierung von Messvorgängen und Messprinzipien. - Sensoren, Aufnehmer und Messwertumformer zur Temperatur-, Kraft-, Druck-, Durchfluss-, Weg-, Geschwindigkeits-, Drehzahlmessung. - Analoge Messtechnik (Messbrücken, Messverstärker, Filter- und Analogrechenschaltungen). - Digitale Messtechnik (Zeit- und Wertdiskretisierung, Mess-Signaldarstellung, Analog-Digital-Umsetzung, digitale Zeit- und Frequenzmessung). - Mess-Systeme. Praktikum Messtechnik: - Messung grundlegender elektrischer Größen, Angabe von Messabweichungen - Messungen mit dem Oszilloskop - Messbrücken - Messverstärker - Analog-Digital-Umsetzer und digitale Messwerterfassung - Digitale Zeit- und Frequenzmessung Modulbestandteile: Lehrveranstaltungstitel Lehrform Typ der LV TWS Grundlagen der Messtechnik Vorlesung Pflicht 4 Praktikum Messtechnik Praktikum Pflicht 2 23

26 Literatur: Voraussetzung für die Teilnahme: Grundkenntnisse der Elektrotechnik, Physik und Mathematik. Module Grundlagen der Elektrotechnik, Mathematik A und Mathematik B. Verwendbarkeit: - Pflichtmodul im Studiengang EIT B.Sc. für alle Vertiefungsrichtungen Durchschnittlicher studentischer Arbeitsaufwand (workload): Bestandteil Wochen/ Wochenstunden workload ECTS-LP Trimester Vorlesung Praktikum Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung Gesamt: 36 Gesamt Leistungsnachweis und Benotung des Moduls: - Grundlagen der Messtechnik: Schriftliche Prüfung 60 Min. oder mündliche Prüfung 30 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) - Praktikum Messtechnik: Notenschein Die regulären Prüfungstermine können dem Prüfungsplan (S.3 ff) entnommen werden. Abweichungen vom Prüfungsplan werden rechtzeitig bekanntgegeben. Jede Modulprüfung muss einzeln bestanden werden. Die Modulnote berechnet sich aus den gewichteten Noten der benoteten Modulprüfungen: - Notengewicht Grundlagen der Messtechnik: 2/3 - Notengewicht Praktikum Messtechnik: 1/3 Dauer des Moduls, Häufigkeit des Angebots: Das Modul dauert 2 Trimester. Das Modul beginnt jedes Studienjahr jeweils im Herbsttrimester. Als Startzeitpunkt ist das Herbsttrimester im 2. Studienjahr vorgesehen. 24

27 Modul "Hochfrequenztechnik" Name des Studiengangs / Abschluss: Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.) Modultyp: Pflicht Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. Stefan Lindenmeier Modulnummer: 1588 Qualifikationsziele: - Einführende Kenntnisse über Anwendungsbereiche der Hochfrequenztechnik in drahtlosen Übertragungsnetzen, Rundfunktechnik, Radartechnik, Sensorik und Mikrowellentechnik. - Kenntnisse über frequenzabhängige und nichtlineare Effekte in elektrischen Schaltkreisen, Komponenten und Leitungen - Kenntnisse in die Wellenausbreitung im freien Raum sowie Randbedingungen bei Materialübergängen - Kenntnisse über Hochfrequenz- und Mikrowellen-Übertragungsleitungen und leitungsgeführte Wellenausbreitung - Erlernen der Wellenbetrachtung in Schaltungen anhand von Streuparametern - Kenntnisse über passive HF-/Mikrowellen-Komponenten - Kenntnisse über Halbleiterkomponenten in der Hochfrequenztechnik - Kenntnisse über Aufbau und Funktion aktiver und nichtlinearer Schaltungen für die analoge Signalübertragung und -verarbeitung bei hohen Frequenzen wie Verstärker, Mischer und Oszillatoren - Kenntnisse über Funktion und Aufbau von Antennen - Kenntnisse über den Aufbau integrierter Hochfrequenz- bzw. Mikrowellenschaltungen Inhalte: Hochfrequenztechnik 1 - Einführung: Anwendungsbereiche der Hochfrequenztechnik in Mobilkommunikation und drahtlosen Übertragungsnetzen, Radio- und Rundfunktechnik, Radartechnik, Sensorik und Mikrowellentechnik in Haushalt und Medizin. - Frequenzabhängige und nichtlineare Effekte in elektrischen Schaltkreisen, Komponenten und Leitungen: Ausnutzung des Skineffekts, elektromagnetische Kopplungen, Verluste, Verzerrungen. - Ausbreitung elektromagnetischer Wellen im freien Raum und an Grenzflächen, Randbedingungen des elektrischen und magnetischen Feldes - Ausbreitung elektromagnetischer Wellen auf Leitungen - Übertragungsleitungen der Hochfrequenztechnik: Mikrostreifenleitungen, Koplanarleitungen, Triplate-Leitungen, dielektrische Wellenleiter, Hohlleiter; - Transformationsschaltungen, Anpassnetzwerke und Breitbandtransformatoren, Darstellung von Impedanz und Leitungstransformation im Smithdiagramm, verlustarme Transformationsschaltungen: Methoden zur 25

28 Impedanztransformation; - Streuparameter: Definition; Messung von Streuparametern; Erfassung von Mehrtoren; reziproke Mehrtore; verlustlose Mehrtore; Reflexionsdämpfung; Einfügungsdämpfung; Einfügungsverstärkung; Leistungsoptimierung durch reflexionsfreie Anpassung; - Passive Schaltungen der Hochfrequenztechnik wie Leitungsverzweigungen; Richtkoppler; HF-Filter, Phasenschieber, Dämpfungsglieder. - Elektronische Bauelemente in der Hochfrequenztechnik: Dioden, Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren; Großsignal- und Hochfrequenzersatzschaltbilder; Frequenzabhängigkeit der Leitwerts- und Wellenparameter, Dimensionierung der äußeren Beschaltung von HF-Transistorschaltungen; Grenzfrequenzen der Strom- und Spannungsverstärkungen Hochfrequenztechnik 2 - Grundzüge der Sende- und Empfangstechnik; Aufbau einer drahtlosen Nachrichtenübertragungsstrecke. - HF-Verstärker: Frequenzverhalten von Verstärkern mit Transistoren in den verschiedenen Grundschaltungen; HF-Breitbandverstärker; Resonanzverstärker; Rückwirkungen; Stabilitätsbetrachtungen; Neutralisation; HF-Leistungsverstärker. - Hochfrequenzrauschen: Theorie der Rauschanpassung rauschender Zweitore; optimaler Quellwiderstand; Kreise konstanter Rauschtemperatur in der Impedanzebene; Signal- Rauschverhältnis. - Nichtlineare Effekte in Verstärkerschaltungen: Intermodulation; Kreuzmodulation; Verstärkungskompression; Desensibilisierung. - Frequenzumsetzung: Hochfrequenzmischer; Modulatoren; Demodulatoren; Frequenzvervielfacher; Parametrische Verstärker. - Linearisierung durch Gegenkopplung: Emittergegenkopplung; HF-Verstärker mit emitter- und kollektorseitiger Auskopplung. - HF-Oszillatoren: Ausführungsformen; Schwingbedingung; Frequenzstabilität; Phasen- und Amplitudenrauschen. - Einführung in die Antennentechnik: Elektrisch kleine Antennen, Breitbandantennen, Richtfunkantennen, Bestimmung der Richtcharakteristik, Antennengewinn, Wirkungsgrad, Stromverteilung, Nahfeldbetrachtung, Fernfeldbetrachtung, Reziprozität, Sendeantennen, Empfangsantennen - Aufbau integrierter Hochfrequenzschaltungen, Mikrowellenschaltkreise Wahlpflichtfach Hochfrequenztechnik: Hochfrequenzmesstechnik (Vorlesung) Wahlpflichtfach Hochfrequenztechnik: Einführung in Hochfrequenztechnische Systeme (Praktikum) Modulbestandteile: Lehrveranstaltungstitel Lehrform Typ der LV TWS Hochfrequenztechnik I Vorlesung Pflicht 4 Hochfrequenztechnik II Vorlesung Pflicht 4 Wahlpflichtfach Hochfrequenztechnik Vorlesung Wahlpflicht 2 26

29 Literatur: Voraussetzung für die Teilnahme: Module - Grundlagen der Elektrotechnik - Theoretische Elektrotechnik Verwendbarkeit: - Pflichtmodul im Studiengang EIT B.Sc. für die Vertiefungsrichtung KT (Kommunikationstechnik) Durchschnittlicher studentischer Arbeitsaufwand (workload): Bestandteil Wochen/ Wochenstunden workload ECTS-LP Trimester Vorlesung Wahlpflichtveranstaltungen Vor- und Nachbereitung Prüfungsvorbereitung Gesamt: 60 Gesamt Leistungsnachweis und Benotung des Moduls: - Hochfrequenztechnik I: Schriftliche Prüfung 60 Min. oder mündliche Prüfung 30 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) - Hochfrequenztechnik II: Schriftliche Prüfung 60 Min. oder mündliche Prüfung 30 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) - Wahlpflichtfach Hochfrequenztechnik: Notenschein, schriftliche Prüfung 45 Min. oder mündliche Prüfung 20 Min. (die Art der Prüfung wird rechtzeitig bekanntgegeben) Die regulären Prüfungstermine können dem Prüfungsplan (S.3 ff) entnommen werden. Abweichungen vom Prüfungsplan werden rechtzeitig bekanntgegeben. Jede Modulprüfung muss einzeln bestanden werden. Die Modulnote berechnet sich aus den gewichteten Noten der benoteten Modulprüfungen: - Notengewicht Hochfrequenztechnik I: 2/5 - Notengewicht Hochfrequenztechnik II: 2/5 - Notengewicht Wahlpflichtfach Hochfrequenztechnik: 1/5 Dauer des Moduls, Häufigkeit des Angebots: Das Modul dauert 3 Trimester. Das Modul beginnt jedes Studienjahr jeweils im Wintertrimester. 27

30 Als Startzeitpunkt ist das Wintertrimester im 2. Studienjahr vorgesehen. 28

31 Modul "Ingenieurinformatik" Name des Studiengangs / Abschluss: Elektrotechnik und Informationstechnik (B. Sc.) Modultyp: Pflicht Modulverantwortliche/r: Prof. Dr. Gerhard Bauch Modulnummer: 1579 Qualifikationsziele: Ingenieurinformatik Die Studierenden erwerben die Kompetenz, Aufgabenstellungen aus dem Gebiet der Informatik als solche zu erkennen und einzuordnen. Sie erhalten einen groben Überblick über wesentliche Informatik-Teilgebiete, die im Ingenieurbereich relevant sind. Die Studierenden erwerben erste praktische Kenntnisse des Programmierens. Sie können ferner einfache Strukturen und Zusammenhänge im Bereich der Vernetzung von Rechnern erkennen und einordnen. Digitaltechnik Diese Einführung in die Digitaltechnik vermittelt Grundkenntnisse in den Bereichen Schaltsysteme und Technische Informatik mit dem Ziel, den Studierenden Aufbau und Funktion digitaler Rechenanlagen und Automaten zugänglich zu machen. Dabei steht sowohl deren Anwendung als Werkzeug (Berechnung, CAD, etc) als auch deren Konstruktion als Teilelement von elektro- und informationstechnischen Systemen (embedded system, Microcontroller, Signalprozessormodule, SPS, etc) im Fokus. Die Lehrveranstaltung setzt Grundlagen für weiterführende Vorlesungen in den Bereichen Automatisierung, Steuertechnik und Informationstechnik und versucht durch Übungsbeispiele und interaktive Lehrformen auch anwendungsorientierte Fähigkeiten zu trainieren. Damit besitzen sie bei einer späteren Tätigkeit, die den Umgang mit Rechnern beinhaltet, eine Basis für eine gezielte Einarbeitung in die jeweilige konkrete Aufgabenstellung. Inhalte: Ingenieurinformatik Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse in den Bereichen Programmierung, Algorithmen und Datenstrukturen, Software-Engineering, Datenbanken, Rechnernetze und verteilte Systeme, World Wide Web. Dabei und insbesondere in den begleitenden Übungen liegt ein deutlicher Schwerpunkt auf den beiden ersten Bereichen. In Programmierung lernen die Studierenden die Konzepte des Algorithmus und grundlegende Konzepte von Programmiersprachen am Beispiel von Java kennen. In Algorithmen und Datenstrukturen vertiefen sie diese Kenntnisse und wenden sie an, um grundlegende Datenstrukturen (Felder, Verbunde, Zeiger) und einfache Algorithmen 29

32 (Suche, Sortierung) zu verstehen. Dabei wird auch der unterschiedliche Ausführungsaufwand bei unterschiedlichen Verfahren betrachtet. Bei Software-Engineering lernen die Studierenden die Probleme und Herangehensweisen bei der Entwicklung größerer Systeme aus Software oder mit Software-Anteilen kennen. Dabei betrachten sie insbesondere die Modellierung an Hand exemplarischer Beispiele in UML. Bei Datenbanken werden grundlegende Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten für Datenbanken und das Konzept der relationalen Datenbanken vorgestellt. Bei Rechnernetze und verteilte Systeme stehen Konzepte wie Client-Server-Systeme, Kommunikationsprotokolle und die Struktur des Internets im Vordergrund. Als Anwendung wird das World Wide Web betrachtet, mit einer kurzen Einführung in die Sprache XML und ihre Verwendung zur Beschreibung von Daten und Medieninhalten. Digitaltechnik Folgende Teilgebiete werden behandelt: (Block 1) Zahlensysteme, Diskretisierung kontinuierlicher Funktionen bzw. Signale, Fest- und Fließkomma-Zahlendarstellung, und (Block 2) Boolsche Algebra, Schaltalgebra, Automatenkonzepte, Aufbau eines Rechners. Die Reihenfolge dieser zwei Blöcke ergibt sich aus der Koordination mit der parallel stattfindenden Lehrveranstaltung Ingenieurinformatik. Im Block 1 wird der Themenkreis "Zahlensysteme" zunächst allgemein eröffnet und dann auf das Binärsystem eingeengt; für dieses wird die spezifische Realisierung der mathematischen Grundrechenarten besprochen, und schließlich wird mit der Diskretisierung von kontinuierlichen Signalen (d.h. deren rechnergerechte "Aufbereitung") die Brücke zur Physik geschlagen. Die Darstellung solcher "realitätsnaher" Zahlen im Digitalrechner konzentriert sich insbesondere auf Details der Fließkommadarstellung, die für technisch-naturwissenschaftliche Rechneranwendungen wesentlich ist. Block 2 konzentriert sich auf den Bereich Logikschaltnetze und -werke. Selbstredend wird das Fundament mit der Boolschen Algebra etwas mathematikbetont gelegt und auch die Logik ist "trocken" (das ist sie auch im realen Alltag), aber mit der Umsetzung dieser Inhalte in die Schaltalgebra bekommen diese beiden Grundlagenelemente einen farbigen Anwendungsbezug. Neben dem Training von Beschreibungsformalismen steht dort die Minimierung von Schaltnetzen im Vordergrund, allerdings nur das graphische Prinzip (ausführlich wird dieses Thema noch im Modul "Elektronische Schaltungen 1" behandelt). Die Anwendung der Schaltalgebra führt weiter zur Automaten-Konstruktion (das Wort "Automatentheorie" sei hier absichtlich vermieden), die letztlich nun alle bisher behandelten Teilbereiche zusammenfasst. Deshalb wird durch Training an Beispielen dieses Thema vertieft. Den Abschluss bildet dann ein Blick auf die grundlegende Architektur eines Digitalrechners, der ja eine Sonderform des Automaten darstellt. Modulbestandteile: Lehrveranstaltungstitel Lehrform Typ der LV TWS Digitaltechnik Vorlesung Pflicht 2 Ingenieurinformatik 1 Vorlesung Pflicht 3 Ingenieurinformatik 2 Vorlesung Pflicht 3 30