Stoffplan ELT Wintersemester 1 Physikalische Grundlagen I 1.1 Strom 1.1.1 Ladung 1.1.2 Definition und Messung von Strom 1.1.3 Stromkreis, Begriff der Reihen- und Parallelschaltung, Knotenregel 1.2 Spannung 1.3 Widerstand 1.3.1 Ohmsches Gesetz 1.3.2 spezifischer Widerstand 1.3.3 Temperaturabhängigkeit des Widerstandes 1.3.4 nichtlineare Widerstände, differentieller Widerstand 1.3.5 Leitwert, Leitfähigkeit 1.3.6 Reihenschaltung von Widerständen 1.3.7 Parallelschaltung von Widerständen 1.3.8 Strom- und Spannungsteilerregel, Potentiometer 1.3.9 Messen von Widerständen 1.4 Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad 2 Gleichstromkreise 2.1 Quellen 2.1.1 Ideale Quellen 2.1.2 lineare Quellen 2.1.3 Leistungsanpassung bei linearen Quellen 2.2 Berechnung linearer Netzwerke 2.2.1 Begriffe, Aufgabenstellung 2.2.2 Schaltungsvereinfachung 2.2.3 Stern-Dreieck-Umwandlung 2.2.4 Überlagerungsverfahren 2.2.5 Maschenstromverfahren 2.2.6 Knotenpotentialverfahren 2.2.7 Brückenschaltungen 3 Zeitabhängige Spannungen und Ströme 3.1 Grundlegende Bauteile 3.1.1 Kondensator 3.1.2 Spule 3.2 Einfache zeitabhängige Phänomene 3.2.1 Laden und Entladen eines Kondensators über Widerstand 3.2.2 Laden und Entladen einer Spule über Widerstand 3.3 Mittelwert und Effektivwert zeitabhängiger Größen 3.3.1 arithmetischer Mittelwert 3.3.2 Effektivwert 4 Sinusstromnetzwerke 4.1 Sinusgrößen 4.1.1 Beschreibung einer Sinusgröße 4.1.2 Addition von Sinusgrößen
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 4.5.1 Tiefpass 4.5.2 Hochpass 4.6 Reihen-Parallel-Äquivalenz 4.7 Resonanzkreise 4.7.1 Serienkreis 4.7.2 Parallelkreis 4.7.3 Serienkreis mit Dämpfung 4.7.4 Parallekreis mit Dämpfung 4.7.5 Resonanzkreise als Filter 4.7.5.1 Bandpass 4.7.5.2 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 7.1.1 idealer Transformator 7.1.2 realer Transformator 7.2 Motoren 7.2.1 permanenterregter Gleichstrommotor 7.2.2 Nebenschlussmotor 7.2.3 Hauptschlussmotor 7.2.4 Drehstrom-Asynchronmotor 7.2.5 Schrittmotoren
Sommersemester 8 Halbleiterphysik 8.1 Begriff des Halbleiters 8.2 Leitungsmechanismen in Halbleitern 8.2.1 Qualitatives Bild 8.2.1.1 Eigenleitung 8.2.1.2 Störstellenleitung 8.2.2 Erklärung im Bändermodell 8.2.2.1 Begriff des Energiebands 8.2.2.2 thermische Anregung 8.2.2.3 Dotierung im Bändermodell 8.3 pn-übergang 8.3.1 ohne äußere Spannung 8.3.2 bei angelegter Spannung 9 Dioden und verwandte Bauteile 9.1 Gleichrichterdioden 9.1.1 Aufbau und Schaltzeichen 9.1.2 Kennlinie 9.1.3 Eigenschaften und Ersatzschaltbilder an Hand von Schaltungsbeispielen 9.1.3.1 Gleichrichtung 9.1.3.2 Spannungsstabilisierung 9.2 Kleinsignalrechnung 9.3 Z-Dioden 9.4 Diac 9.4.1 Kennlinie und Schaltbild 9.4.2 Sägezahnerzeugung mit Diac 9.5 Thyristor 9.6 Triac 9.6.1 Aufbau, Schaltzeichen, Funktion 9.6.2 Phasenanschnittsteuerung 10 Bipolartransistor 10.1 Aufbau und Wirkungsweise 10.2 einfachster Wechselspannungsverstärker: Emitterschaltung ohne Gegenkopplung 10.2.1 Prinzip Wechselspannungsverstärker 10.2.2 Gleichspannungsanalyse der Beispielschaltung 10.2.3 Wechselspannungsanalyse, Verstärkungsfaktors 10.3 Ersatzschaltbilder 10.3.1 allgemeines Ersatzschaltbild 10.3.2 differentielles Ersatzschaltbild 10.3.3 Anwendung auf einfache Emitterschaltung 10.4 Kollektorschaltung 10.4.1 Impedanzwandler: Begriff und Problemstellung 10.4.2 Kollektorschaltung am Beispiel 10.4.2.1 Prinzip 10.4.2.2 Arbeitspunktberechnung 10.4.2.3 Verstärkungsberechnung 10.4.2.4 Eingangswiderstand
10.4.3 Kollektorschaltung mit Basisspannungsteiler 10.5 Emitterschaltung mit Gegenkopplung 10.6 Transistor als Schalter 10.6.1 bei ohmscher Last 10.6.2 bei induktiver Last 11 Operationsverstärker 11.1 Begriff des Operationsverstärkers 11.2 Verstärker 11.2.1 nichtinvertierender Verstärker 11.2.2 invertierender Verstärker 11.2.3 Rechenschaltungen 11.3 Mitgekoppelte Schaltungen 11.3.1 Komparator 11.3.2 Oszillator 11.4 Eigenschaften realer Operationsverstärker 11.5 (Frequenzgang und Kompensation) 12 Digitaltechnik 12.1 Mathematisches 12.1.1 Boole'sche Algebra 12.1.1.1 Grundverknüpfungen 12.1.1.2 Wahrheitstafeln 12.1.1.3 Rechenregeln 12.1.1.4 Disjunktive Normalform 12.1.1.5 Karnaugh-Diagramme 12.1.2 Zahlendarstellungen und zugehörige Rechenoperationen 12.1.2.1 Zahlen zur Verwendung in Schaltungen 12.1.2.2 Zahlendarstellungen zur Verbesserung der Lesbarkeit 12.1.2.3 Rechenoperationen mit Binärzahlen 12.2 Schaltungen für kombinatorische Logik 12.2.1 Von der Mathematik zur Elektrik 12.2.2 Zusammengesetzte Funktionen 12.2.3 Beispiel für Übersetzung Gleichung in Schaltbild 12.2.4 Logikfamilien 12.2.4.1 Übersicht 12.2.4.2 Spezifika TTL 12.2.4.3 Spezifika CMOS 12.3 Sequentielle (= zeitabhängige) Logik 12.3.1 RS-Flip-Flops 12.3.2 Flankengetriggertes D-Flip-Flop 12.3.3 Zähler und Frequenzteiler 12.3.3.1 Begriff und Prinzip 12.3.3.2 Asynchronzähler 12.3.3.3 Synchronzähler 12.3.4 Schieberegister 12.4 Programmierbare Logikbausteine 12.4.1 Begriff und Programmierverfahren 12.4.2 Struktur eines PAL
12.4.3 konkretes Beispiel: PAL22V12 12.4.4 (Beispiel einer Programmiersoftware)