VL Gruppe Modul VL's Sem Bemerkungen
BE   DISKRET   PASSIV     2   Koll. Siebke in WK: R(U), R(T), Ctech, Ltech  
DIODE     2   Koll. Siebke in WK: pn-, Shottky-Übergang, Querschnitte, Typenspektrum, Kennlinien  
BJT   4   3   Bipolartransistoren
Querschnitt und Steuerungsmechanismus: Interpretation von Simulationsergebnissen, Arbeitspunkt: Analyse und Synthese, Schaltungsvarianten: Strom-/Spannungsgegenkopplung, AP-Einstellung ohne Kennlinienfelder: Linearisiertes Großsignal-Ersatzschaltbild, Ebers-Moll-ESB und dessen Vereinfachungen für Normal-, Invers- und Sättigungsbetrieb, Ausgangskennlinienfeld mit Arbeitsgeraden und statischen/differenziellen Kennwerten, Arbeitspunktabhängigkeit der Transistorparameter, Schaltverhalten: Übersteuerung und Ausräumung qualitativ, Dynamisches Großsignal-ESB, Speicherladung in der Basis, Zeitdefinitionen: delay, rise, storage, fall. Kleinsignal-ESB nach Giacoletto und Hybrid-Parameter hE
zu erweitern?:
Rauschen von Transistoren  
FET   3   3   Unipolartransistoren
Typenüberblick mit Querschnitten, Steuerungsnmechanismus: Oberflächeninversion oder Verarmungszone, Transfer- und Ausgangs- KL-Felder, Abschnürgrenze, Kanallängenverkürzung, Substratsteuerung, Geomoetrieeinfluß W/L, Arbeitspunkt: Analyse und Synthese, Unterscheidung zwischen Widerstands- und Abschnürbereich, Strom-Spannungsgegenkopplung und automatische Gatespannungserzeugung, Ermittlung der Transistorparameter aus den Kennlinien, Temperaturverhalten und Grenzwerte, Betriebsparameter: Verstärkung, Grenz-, Einschaltwiderstand, Kleinsignal-ESB, Berechnug der Parameter.  
4POL   3   3   Vierpole
Umzeichnen: Stromlaufplan in Kleinsignal-Ersatzschaltung, Geltungsbereich der Vierpoltheorie, Arbeitspunktabhängigkeit der Parameter, von ri, ra, Vf, Vr zu den h-Parametern, Definition der Vierpole H,Y und Z und deren Ersatzschaltungen: Ersatzstrom-/-spannungsquellen, Berechnung der h-, y- und z-Parameter für verschiedene BJT- und FET- Grundsschaltungen (E, B, C oder S, G, D), Umrechnung der Grundschaltungen ineinander, Zusammenschaltung von Teilvierpolen: Notwendigkeit der verschiedenen Darstellungen, Betriebsparameter von Schaltungen aus den Vierpolparametern ableiten: VI, VU, re, ra. Frequenzabhängigkeit der Vierpolparameter: Übergang zur komplexen Rechnung  
MEM   2   3   Speicher-Prinzipien
Organisation: 2D, 3D. ROM: Inverterzelle mit aktiver Last, ED-, CMOS-, dyn.CMOS-ROM, Art und Ort der Informationsspeicherung, Umladung der Bitleitungskapazität, PROM: Verdrahtete Speicherung: Fuse und Antifuse, EPROM: Querschnitt, Floating Gate, Programmiervorgang, Löschvorgang, Potentialbilder. EEPROM: Tunneleffekt statt heißer Elektronen, SRAM: Speicherung durch Mitkopplung: Flip-Flop-Prinzip, Flash-Speicher CMOS-Transfer-Kennlinie, zerstörendes Lesen, Zugriffszeit. DRAM: 1-Transistor-Zelle, Potentiale, Lese-/Schreibvorgang, Pegelhub auf der Bitleitung, Parallelen zum allg. MOSFET, Inversionsladungen und Refresh. Leseverstärker: Notwendigkeit und Funktion.
ECL-Speicherzellen, CCD-Schieberegister mit/ohne vergrabenem Kanal: Modell der Potentialtöpfe, Taktschema, Transportverhalten, andere Anwendungen.
FRAM Ferromagnetische PROM's,  MRAM: Mikroelektronische Magnetspeicher ohne bewegte Teile  
THY   2   3   Thyristoren
Trägerdichteverteilung, Raumladungszonen für Sperren, Blockieren und Überschwemmung. Potentialverteilung einer blockierten Vierschicht-Struktur: Potentialbarriere im Vergleich zum BJT, Hochinjektion im Vergleich zu einer pin-Diode, Steuerungsprinzip und Zündvorgang, Die Zündbedingung, Über-Kopf-, Steuerstrom- und dU/dt-Zündung, Statische I(U)-Kennlinie, Zündkennlinie UBT(IST), Verschiebestrom-Erzeugung, Elektronisches Ersatzschaltbild aus 2 mitgekoppelten BJT's, Test der Blockierfähigkeit und Erfüllung der Zündbedingungen in einer Schaltung, Zeitverhalten: Rückwärts-Erholzeit, Freiwerdezeit.
wenn Zeit bleibt:
Aufbau und Abschaltung des GTO, IGBT: Querschnitt, Ersatzschaltbild, Kennlinien  
KOMPLEX   FF   3   3   Sequentielle Schaltungen
FlipFlop's als wesentlicher Bestandteil eines Zustandsautomaten, Typen und Architekturen von FF's: RS-, CRS-, JK-, D- und T-Flip-Flops, Einflanken-(Laufzeitverriegelung) usd Zweiflankentriggerung (Master-Slave), Charakterisierung durch Pegeldiagramme, vollständeige Wahrheittabellen, Zustandsgraphen (Petrinetze) und Charakteristische Gleichungen, Schieberegister-Prinzip, Asynchroner Teiler: Systematische Entwurf, Laufzeitprobleme, Reset-Verlängerung. Synchroner Teiler/Zähler/Codewandler: Systematische Entwurf mittels vollst. Wahrheittabelle und charakteristischer Gleichung. Präzisions-Schmitt-Trigger, Monostabile und astabile Funktionen: IC's vom NE555-Typ, Zustandsgraph, Entwurfsregeln
künftig:
Verschiebung des Schwerpunktes auf typische Vertreter der MSI-Schaltkreise in CMOS-Technologie: FF's, Zähler mit Zusatzfunktionen, Schieberegister (vieleicht serielle IO's), Multiplexer, Bustreiber, parallele IO's, Zeitgeber.
Prinzipien von programmierbaren Logikbausteinen: GAL, CPLD ,ASIC, FPGA, Schaltungsauszüge von typischen Zellen  
OPV   6   3   OPV und analoge Grundschaltungen
Idealer OPV: Eigenschaften und virtuelle Masse, DC-Fehler und DC-Ersatzschaltbild (ESB), Prinzipieller Innenaufbau, AC-Verhalten und AC-ESB, Mess-Schaltungen für die Kenngrößen, Einflüsse auf die Eingangs-Offsetspannung: CMRR, PSRR, Temperatur, Zeit. Weitere Abweichung vom Ideal: Verstärkungsminderung ( Fehler der Verstärkung) durch begrenzte Schleifenverstärkung und begr. Eingangswiderstand, Meßwandler: Spannungs-/Stromübertragung, Transimpedanz, Transkonduktanz. Meßtechnische Grundschaltungen: Summe, Differenz, Summenintegral, Differenzierer. Regelungstechnische Grundschaltungen: VZ1-, PI-, PD-, LeadLag- und PID-Glied, Grezwertbetrachtungen: Frequenzverhalten ..0, ..., Sprungantwort t=-0, t=0, t=+0, t.., Bodediagramme der frequenzabhängigen Schaltungen mit Einführung in die Konstruktion des ~,
Stabilität der gegengekoppelten Verstärkung: Schleifenverstärkung und Phasenreserve, Phasenreserve und Überschwingen, universelle Frequenzkompensation, Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt
wenn Zeit bleibt:
Nichtlineare Schaltungen: Komparatoren, Schmitt-Trigger, Gleichrichtung, Abtasten und Halten, Schwingungserzeugung: VCO  
ADU   3   4   Analog-Digital-Umsetzung
Quantisierung, Meßsysteme,
Abtasten und Halten: Schaltung, Signale im Zeit- und Frequenzbereich, Alias-Effekt, Abtast-Theorem, Interpolations-Theorem, Amplitudenfehler, Grenzfrequenz
Digital-Analog-Umsetzung: Fehler bzw. statische und dynamische Kenngrößen, Überblick: parallele, wägende, zählende und kaskadierte Verfahren, Schaltungstechnische Realisierungen: Binär gestufte Widerstände, Stromquellen, R-2R-Netzwerke.
Analog-Digital-Umsetzung:
Sytembedingte und technologische Fehler, Signal-Rausch-Verhältnis, Grenzfrequenz, Übersicht über die Verfahren: Integrierend, direktvergleichend, kompensierend. Schaltungen: Flashwandler, Wäge-, Nachlaufverfahren, Kaskade oder Pipeline, dual slope mit Störspannungsunterrückung, Sigma-Delta-Wandler.
Vorteile der Wandlung trotz hohen Aufwandes  
ELE   ANALOG   NLIN   2   4   Nichtlineare Grundschaltungen
Differenzverstärker: Arbeitspunkt, Symmetrie, Transferkennlinie, Temperaturkompensation, Kennwerte für Groß- und Kleinsignalbetrieb.
Prinzipien: Logarithmierer, Exponenzierer mit und ohne Temp.kompensation, Steilheitsmultiplizierer.  
KLSIG   3   4   Kleinsignalverhalten
Umzeichnen zum Kleinsignal-Ersatzschaltbild, Zerlegen in Grundschaltungen: E-, B-, C- Schaltung mit typischen Kennwerten beim BJT, S-, G-, D- Schaltung mit typischen Kennwerten bei FET, Millereffekt, Kaskode-,Differenz-, Darlington-Schaltung, allgemeine Verstärkerkennwerte, Baukastenprinzip: Kettenschaltung von Verstärkerelementen und Dämpfungsgliedern mit gemeinsamer Gegenkopplung, Einfluß der Gegenkopplung und Vereinfachung zum quasi-OPV, direktgekoppelte Kleinsignalverstärker.  
ENDST   2   4   Endstufen
Verlustleistung an Steuerelement und Last, Wirkungsgrad bei verschiedenen Aussteuerungen und Ruheströmen, Klassen A, AB, B, C, D, Schaltungstechnik: Gegentaktendstufe, Leistungserweiterung von OPV's, Temperaturkompensation, AP-Stabilisierung, Dimensionierung nach Ausgangsleistung  
FILTER   3   6   Analoge Filter mit OPV's
Wird z.Zt. von Koll. Slovak angeboten, liegt aber als vollständige Vorlesung vor:
Normierte Übertragungsfunktion für TP n-ter Ordnung, Kettenschaltung 2. Ordnung, Berechnung der Bauelementeparameter durch Koeffizientenvergleich, Filterarten: Gauss, Bessel, Butterworth, Tschebyscheff, (Cauer).
Transformationen: TPn.HPn, TPn.BP2n, TPn.BS2n. Allpass, Universalfilter. Schaltungstechnik: Einfache und Mehrfache Gegenkopplung, Sallen-Key (Mitkopplung), für TP, HP, BP. Bandsperren mit Doppel-T oder Wien-Robinson-Brücke, Allpass-Schaltungen, Integratorkette: Universalfilter UAF42 von BB. Hilfsmittel: GnuPlot, Herstellerbezogene Entwurfs- Software.  
LINEAR   1   4   Linearregler für U und I
FET-Stromquelle als Zweipol, spannungsgesteuerte massebezogene Stromquelle mit OPV, Kombination OPV-FET/BJT, Stromspiegel, Spannungsregler vom Typ 723: Spannungs- und Stromprogrammierung, "fold back", Festspannungsregler: Kenngrößen, Einsatzbedingungen  
DIGITAL   SCHALT   2   4   Schaltverhalten von Transistoren
Übersteuerung, Koll.-Emitter- Sättigungsspannung, High- und Low- Pegel bei statische Belastung: Pegeldefinitionen, Ersatzsachaltungen, Lastfaktoren, Störsicherheit. Dynamisches Schaltverhalten: Dyn. Ersatzschaltungen für BJT und FET, Schaltzeiten und deren Abhängigkeit von Übersteuerung und Ausräumung, Gatterlaufzeit, Schalten ohmscher, kapazitiver, induktiver und gemischter Last: Trajektorien, Schaltenergie ( Verlustleistung). Extraktion von induktiven und kapazitiven Anteilen aus der Sprungantwort (Ausschalten), Dämpfungsgrad, Überschwingen.  
GATTER   2   4   Gatter-Grundschaltungen
Innenaufbau der Standard-TTL, -CMOS, -ECL, -BiCMOS, -I2L-Gatter: Ersatzschaltungen für H- und L-Pegel, Kennwerte, Einsatzgebiete, Kompatibilität, Transferkennlinien, Querstrom, Innenwiderstand, Realisierung der elementaren Logikverknüpfungen: Multiemitter, -kollektor, -gate, Transfergates, offene Ausgänge, Pegelwandler.  
HSPEED   3   6   Hochgeschwindigkeitsprobleme
im Aufbau:
Pulsformen und Definitionen, Zusammenhang zwischen Zeitfunktion und Frequenzinhalt, Impulsausbreitung (Leitungen?), Messung induktiver und kapazitiver parasitärer Anteile, Vermeiden von Meßfehlern: Erdung, Masseschleifen, Tastkopf. Übersprechen induktiv und kapazitiv, pulsierende Masse, Betriebsspannungsentkopplung, PCB-Layout, im weitesten Sinne: "high speed digital debugging", EMV-Problematik auf der Leiterplatte  
LEIT   3   6   Digitale Signale auf Leitungen
Interpretation der Lösung der Telegraphengleichung für digitale Signale: Laufzeit, Amplitudenabschwächung, Reflexionen und Impulsüberlagerung, Interpretation des Einschwingverhaltens als Überlagerung reflektierter Impulse, Softwareunterstützung: GnuPlot-Script und Netzwerk-Simulation, Kenngrößen gebräuchlicher Leitungen, Grafische Methode nach Bergeron: Lineare und nichtlineare Leitungsabschlüsse, Reflexionen an Gatterein- und -ausgängen, Abschätzung von Gatterkennlinien, Impedanzänderung beim Schalten, Logiktreiber-Stufen, Backplanes.  
FSM   3   6   Zustandsautomaten
Typen Moore und Mealy, Racing, Hasards, Zustandsfolgetabelle, Zustandsdiagramm und Flußdiagramme mit Beisielen aus der MSI-Technik, Beispielentwurf: Motorsteuerung, Rechnergestützter Logikentwurf: "design flow", weiterentwickeln:
Merkmale und Unterschiede von und zwischen GAL, PLD, CPLD, FPGA, ASIC. Zellenstrukturen und Verbindungstechniken, modularer Aufbau, kleine Bausteinauswahl  
PLL   3   6   Digitale PLL
Lineares Modell (Regelungstechnik), Blockschaltbild, Kennwerte Schleifenbandbreite, Überschwingen, Fangzeit, Stördämpfung. Funktionseinheiten der PLL: Phasenvergleicher, Schleifenfilter, VCO, Teiler, Phasen- und Frequenzübertragungsfunktion H(s): PLL's 1./2. Ordnung verschiedenen Typs, Schleifenfilter P/PI/LeadLag, Dimensionierung der Schleifenfilter nach der Methode des geometrischen Frequenzmittel (Frequenzkennlinien), Zusammenhang zwischen Überschwingen, Phasenreserve, Bandbreite, Dämpfungskonstante. IC: 74HCT 4046A  
FILT       Gehört wohl eher zu Systemtheorie oder im weiteren Sinne zu Regelungstechnik.  
INTF   6   6   Interface-Schaltungen
Muß für "Softwaretechnik" entwickelt werden:
I/O's und andere Systemkomponenten, Entwurfsrichtlinien, PCB-Entwurf, Kompatibilität von Bausteinen, Kleinigkeiten wie pull up/down, Leitungsabschluß, Masseführung, Btreibsspannungs-Zuführung, power down, ... ??  
LE   LE   13   6   Leistungselektronik
Stromrichter-Übersicht
Schalter-Bauelemente: Diode, Triac (Thyristor), MOSFET, IGBT, GTO, Thermisches Verhalten: Ersatzschaltbilder, Unrechnung, thermische Impedanz, thermische Dynamik
Kommutierung: Diode, Tyristor, IGBT
WS/GS-Umrichter mit Stromeinprägung: B6C, Netzrückwirkungen
WS/GS-Umrichter mit eingeprägter Gleichspannung: B2, Steuerverfahren Sinus-Dreieck SS/MS/MM, optimierte Schaltwinkel, Stromregelung; B6, Zeistufen- und Dreistufenwechselrichter, Raumzeigermodulation
Gleichstromsteller: Tiefsetz-, Hochsetzsteller, Pulsfrequenz- und Pulsbreitensteuerung, Vierquadrantensteller
Resonante Schaltungen: Schwingkreiswechselrichter, Schaltentlastung ZCS, ZVC