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Grundstudium StudiengangElektrotechnik und Informations-technik

Modulhandbuch

PO 04

Fakultat fur Elektrotechnik und Informationstechnik

Inhaltsverzeichnis

1 Module 31.1 Elektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.2 Felder: Grundlagen, Theorie und Anwendungen . . . . . . . . 51.3 Grundlagen der Elektrotechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.4 Grundlagen der Informationstechnik . . . . . . . . . . . . . . 71.5 Grundlagen der Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . 91.6 Informationstechnische Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . 101.7 Mathematik A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.8 Mathematik B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.9 Praktische Facher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.10 Ringvorlesung und nichttechnische Wahlfacher . . . . . . . . 151.11 Technische Informatik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.12 Technische Wahlfacher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2 Veranstaltungen 192.1 142060: Bachelor-Grundlagenpraktikum Elektronische Schal-

tungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.2 142080: Bachelor-Grundlagenpraktikum Energietechnik . . . 212.3 142161: Bachelor-Grundlagenpraktikum ETIT . . . . . . . . 232.4 148169: Digitaltechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.5 141026: Eingebettete Prozessoren . . . . . . . . . . . . . . . 282.6 141360: Elektrische und magnetische Felder . . . . . . . . . . 302.7 148163: Elektronische Bauelemente . . . . . . . . . . . . . . 322.8 148013: Elektronische Materialien . . . . . . . . . . . . . . . 332.9 141066: Elektronische Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . 352.10 141004: Ereignisdiskrete Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . 372.11 160033: Experimentalphysik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382.12 137670: Gewerblicher Rechtsschutz: Patentwesen in den Ing.-

wiss. Teil 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.13 136700: Gewerblicher Rechtsschutz: Patentwesen in den Ing.-

wiss. Teil 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422.14 148007: Grundlagen der Elektrotechnik I . . . . . . . . . . . 442.15 148008: Grundlagen der Elektrotechnik II . . . . . . . . . . . 462.16 148165: Grundlagen der Energietechnik . . . . . . . . . . . . 482.17 148001: Grundlagen der Informatik I . . . . . . . . . . . . . 502.18 148005: Grundlagen der Informatik II . . . . . . . . . . . . . 522.19 148009: Grundlagen der Informationstechnik I . . . . . . . . 542.20 148010: Grundlagen der Informationstechnik II . . . . . . . . 56

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INHALTSVERZEICHNIS

2.21 187260: Grundzuge der Chemie . . . . . . . . . . . . . . . . . 582.22 148166: Konstruktionslehre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592.23 148000: Mathematik I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612.24 148004: Mathematik II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622.25 148164: Mathematik III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632.26 150116: Mathematik IV (Diskrete Mathematik) . . . . . . . . 642.27 141105: Nichttechnische Veranstaltungen . . . . . . . . . . . 652.28 148002: Programmieren in C . . . . . . . . . . . . . . . . . . 672.29 148074: Quantenmechanische Grundlagen elektronischer

Bauelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 682.30 141010: Rechnergestutzte Systemanalyse . . . . . . . . . . . 702.31 148073: Ringvorlesung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722.32 148132: Schaltungstheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 732.33 148108: Signale und Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

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Kapitel 1

Module

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KAPITEL 1. MODULE

1.1 Elektronik

Nummer: 149380Kurzel: ElekVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Ulrich KunzeArbeitsaufwand: 0 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 10

Ziele: siehe zugeordnete Lehrveranstaltungen

Inhalt: siehe zugeordnete Lehrveranstaltungen

Prufungsform: siehe Lehrveranstaltungen

Veranstaltungen:

148163: Elektronische Bauelemente 3 SWS (S.32)

148013: Elektronische Materialien 3 SWS (S.33)141066: Elektronische Schaltungen 4 SWS (S.35)

4

KAPITEL 1. MODULE

1.2 Felder: Grundlagen, Theorie und Anwen-

dungen

Nummer: 149081Kurzel: Phy En FelVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Constantinos SourkounisArbeitsaufwand: 0 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 13

Ziele: Die Studierenden beherrschen die grundlegenden physikalischen Ge-setzmaßigkeiten aus Mechanik, Optik und Atomphysik und wenden die zu-gehorigen Gleichungen sicher an. Sie kennen sich in der Berechnung elek-trischer und magnetischer Felder und deren Wechselwirkung untereinanderund mit elektrischen Leitern aus. Unter Nutzung dieses Wissens verstehenSie die Umwandlungsprozesse in Kraftwerken sowie die Funktion elektrischerMaschinen. Sie erarbeiten sich ein umfassendes Bild der elektrischen Ener-gieversorgung.

Inhalt: Das Modul fasst das grundlegende Verstandnis physikalischer Me-chanismen (Mechanik, Optik, Atomphysik), die elektrischen und magneti-schen Felder (Elektrostatik, Magnetostatik, Elektrodynamik) und die Grund-lagen der Energietechnik (Erzeugung, Ubertragung und Verteilung elektri-scher Energie, elektrische Maschinen, Transformator) zusammen.


Veranstaltungen:

141360: Elektrische und magnetische Felder 4 SWS (S.30)160033: Experimentalphysik 5 SWS (S.38)148165: Grundlagen der Energietechnik 3 SWS (S.48)

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KAPITEL 1. MODULE

1.3 Grundlagen der Elektrotechnik

Nummer: 149280Kurzel: GdETVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Peter AwakowiczArbeitsaufwand: 0 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 7

Ziele: Die Studierenden besitzen ein grundlegendes Verstandnis der Max-wellschen Theorie in Integralform, sowie einiger Anwendungen dieser Theo-rie. Sie sind in der Lage, einfache Aufgabenstellungen dazu rechnerisch zubearbeiten.

Inhalt: Inhalt des Moduls ist die Maxwellsche Theorie in Integralform. Die-se beschreibt alle makroskopischen, elektromagnetischen Erscheinungen. IhreKenntnis wird in zahlreichen Lehrveranstaltungen im weiteren Studienverlaufvorausgesetzt. Das Modul beinhaltet die folgenden Themen:

• Das elektrostatische Feld: Elektrische Feldstarke; elektrische Flussdich-te; elektrisches Potential; die Kapazitat; Energie und Krafte im elekto-statischen Feld; Materie im elektrischen Feld

• Der elektrische Strom: Stromdichte und Stromstarke; ohmsches Gesetz;Stromungsfelder; Energieumsetzung im elektrischen Stromkreis

• Gleichstromschaltungen: Strom und Spannungen im einfachen Strom-kreis; Zweipole; Zusammenschaltung von Zweipolen; die KirchhoffschenRegeln

• Das magnetische Feld: Magnetische Flussdichte; magnetische Erre-gung; Lorentz-Kraft; Durchflutungsgesetz; die magnetischen Eigen-schaften der Materie; magnetische Kreise; Anwendungen der magne-tischen Kraftwirkung

• Die elektromagnetische Induktion: Bewegungsinduktion; Transforma-tionsinduktion; Induktionsgesetz; Selbst- und Gegeninduktion; Berech-nung von Induktivitaten; Energie im magnetischen Feld; Wirbelstromeund Stromverdrangung

• Der Transformator: Der ideale Transformator; Ersatzschaltungen furden realen Transformator; Einsatzbereiche von Transformatoren


Veranstaltungen:

148007: Grundlagen der Elektrotechnik I 4 SWS (S.44)148008: Grundlagen der Elektrotechnik II 3 SWS (S.46)

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KAPITEL 1. MODULE

1.4 Grundlagen der Informationstechnik

Nummer: 149162Kurzel: GdInfTeVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Rainer MartinArbeitsaufwand: 0 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 7

Ziele: In vielen informationstechnischen Anwendungen (Mobilfunk, Fern-sehen etc.) werden Informationen aus physikalischen Signalen gewonnen, ver-arbeitet und ubertragen. Es kann sich dabei um akustische Signale (Sprache,Musik), Bild- und Videosignale, oder auch medizinische Signale (EKG, EEG)handeln. Sofern die Signale nichtelektrischer Natur sind, werden sie in allerRegel vor einer weiteren Verarbeitung in elektrische Signale umgewandelt.Analoge und digitale elektronische Gerate spielen daher bei der Verarbei-tung und Ubertragung informationstragender Signale eine uberragende Rol-le. Die Studierenden beherrschen die grundlegenden Prinzipien analoger unddigitaler Systeme auf verschiedenen Abstraktionsstufen. Dabei wurde ein Ka-non an Fertigkeiten entwickelt, der fur das weitere Studium von großer Be-deutung ist. Neben den eher mathematisch-handwerklichen Fertigkeiten, wiezum Beispiel das Rechnen mit komplexen Zahlen und die Grundlagen derWahrscheinlichkeitsrechnung, werden auch wichtige methodische Fertigkei-ten beherrscht. Dabei steht die Analyse und selbstandige Bearbeitung vonAufgabenstellung, und die Umsetzung der physikalisch/technischen Beschrei-bung in ein mathematisches Modell im Mittelpunkt. Die Studierenden ver-stehen nach einem erfolgreichen Abschluss des Moduls die Prinzipien derA/D-Umsetzung, wissen wie der Informationsgehalt eines Signals berechnetwird, und kennen die Eigenschaften linearer Systeme. Sie verstehen die ma-thematischen Verfahren zur Analyse linearer Netzwerke (Superpositionsprin-zip, Methode der Ersatzquelle, graphentheoretische Verfahren), und konnensie anwenden. Sie wissen, wie diese Verfahren fur harmonische Wechselgroßenim eingeschwungenen Zustand, und fur allgemeine periodische Signale ein-zusetzen sind. Sie erweitern ihre elektrotechnischen Kenntnisse und mathe-matische Fertigkeiten, um das Zeit- und Frequenzverhalten einfacher linearerNetzwerke, z.B. linearer Zweitornetzwerke, zu analysieren.

Inhalt: Im ersten Teil der Vorlesung ’Grundlagen der Informationstech-nik I’ werden die Grundbegriffe informationstechnischer Systeme vorgestellt,und anhand aktueller Anwendungen diskutiert. Die Beschreibung und dieEigenschaften analoger, diskreter und digitaler Signale stehen dabei im Mit-telpunkt. Informationstheoretische Uberlegungen fuhren schließlich zur Be-stimmung des mittleren Informationsgehalts dieser Signale, und zu optimalenCodierverfahren.

Der zweite Teil dieser Vorlesung behandelt die Grundlagen linearer elek-trischer Netzwerke. Dabei sind insbesondere sinusformige (harmonische)Strome und Spannungen als Anregungssignale von Interesse. Die komplexeWechselstromrechnung wird als mathematisch elegantes Werkzeug zur Be-rechnung dieser Netzwerke im eingeschwungenen Zustand eingefuhrt.

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KAPITEL 1. MODULE

In der Vorlesung ’Grundlagen der Informationstechnik II’ stehen Berech-nungsverfahren fur Netzwerke, die aus ohmschen Widerstanden, idealen Kon-densatoren, Spulen und Quellen zusammengesetzt sind, im Mittelpunkt. Da-bei werden uberwiegend harmonische Anregungsgroßen betrachtet, und dasVerhalten dieser Netzwerke als Funktion der Frequenz analysiert. Tiefpass-,Hochpass- und Bandpassfilter werden eingefuhrt, und deren Verhalten wirdberechnet. Daruber hinaus werden Schalt- und Ausgleichsvorgange in elektri-schen Netzwerken behandelt. Zum Abschluss der Vorlesung wird ein Ausblickauf die zeitdiskrete Verarbeitung informationstragender Signale mittels digi-taler Prozessoren gegeben.


Veranstaltungen:

148009: Grundlagen der Informationstechnik I 4 SWS (S.54)148010: Grundlagen der Informationstechnik II 3 SWS (S.56)

8

KAPITEL 1. MODULE

1.5 Grundlagen der Programmierung

Nummer: 149323Kurzel: GdProgVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Helmut BalzertArbeitsaufwand: 0 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 6

Ziele: Die Studierenden sind durch die Teilnahme an der Vorlesung - ver-bunden mit den praktischen Ubungen am Computersystem - befahigt, pro-fessionell kleine Programme in Java und C problemgerecht und strukturiertzu entwickeln, zu analysieren und zu uberprufen.

Inhalt: In dem Modul ’Grundlagen der Programmierung’ werden wichtigeProgrammierparadigmen am Beispiel zweier Programmiersprachen vermit-telt. Nachdem im ersten Semester die Konzepte der strukturierten Program-mierung - z.B. Variablen, Typen, Ausdrucke, Anweisungen, Kontrollstruk-turen und Rekursion -, der prozeduralen und objektorientierten Program-mierung eingefuhrt, und anhand von Ubungen veranschaulicht wurden, wirdim zweiten Semester die prozedurale Programmierung am Beispiel von Cvertieft, welche sich besonders zur hardwarenahen Programmierung eignet.


Veranstaltungen:

148001: Grundlagen der Informatik I 3 SWS (S.50)148002: Programmieren in C 3 SWS (S.67)

9

KAPITEL 1. MODULE

1.6 Informationstechnische Systeme

Nummer: 149041Kurzel: InfSys-DiplVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Heinz GocklerArbeitsaufwand: 0 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 8

Ziele: Das Lernziel der Vorlesungen ’Schaltungstheorie’ und ’Signale undSysteme’ besteht darin, den Studierenden die Grundlagen der Theorie elek-trischer Schaltungen zu vermitteln. Besonderer Wert wird dabei auf prazi-se Begrundung und Ausgestaltung der Theorie gelegt. Ausgehend von denals Axiome vorliegenden Grundgleichungen werden die weiteren Ergebnissedaher mittels exakter mathematischer Verfahren hergeleitet, wobei die Stof-fauswahl sich an den fur die Praxis wichtigen Erfordernissen orientiert.DieTeilnehmer der Vorlesung Schaltungsthorie haben die Grundlagen der Theo-rie elektrischer Schaltungen verstanden. Damit sind sie fahig, physikalischeVerhaltensweisen elektrischer Schaltungen zu erkennen. Ihre Grundkenntnis-se versetzen sie in die Lage, aus so genannten Referenzschaltungen Algorith-men fur die digitale Signalverarbeitung abzuleiten.

Das Lernziel der Vorlesung Signale und Systeme besteht darin, die Sys-temtheorie, eine weitgehend allgemeine mathematische Beschreibungsmetho-de der Signaldarstellung, Signalverarbeitung und Signalubertragung mit Hil-fe von Systemen und die entsprechende Beschreibung der Systeme selbstmathematisch fundiert und mit vielen Beispielen den Studierenden so zuvermitteln, dass sie damit praktisch umgehen konnen und ingenieurmaßigeAufgaben mittleren Schwierigkeitsgrads losen konnen.

Inhalt: Im ersten Teil der Vorlesung ’Schaltungstheorie’ werden Grundbe-griffe elektrischer Netze behandelt. Hierzu gehoren die Themengebiete Topo-logie elektrischer Netze, Kirchhoff’sche Gleichungen, Inzidenzmatrizen, Satzvon Tellegen, Leistung in elektrischen Netzen, Torelemente, Quellen, Rezi-prozitat, Wirkungsfunktionen, Eigenverhalten und Stabilitat. Im zweiten Teilder Vorlesung werden Grundbegriffe von Zweitoren behandelt und erklart,wie diese durch Widerstands-, Leitwert-, Hybrid- und Kettenmatrizen be-schrieben werden konnen.

Mathematische Modelle fur Signale und fur die sie verarbeitenden Syste-me werden in der Vorlesung ’Signale und Systeme’ vermittelt:

• Kontinuierliche und diskrete Signale,

• zeitdiskrete lineare und zeitinvariante Systeme (LTI),

• die z-Transformation, Laplace- und diverse Varianten der Fourier-Transformation,

• zeitkontinuierliche LTI-Systeme

• Abtastung zeitkontinuierlicher Signale

• Frequenzbereichsanalyse von LTI-Systemen

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KAPITEL 1. MODULE


Veranstaltungen:

148132: Schaltungstheorie 4 SWS (S.73)148108: Signale und Systeme 4 SWS (S.75)

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KAPITEL 1. MODULE

1.7 Mathematik A

Nummer: 149619Kurzel: MatheA-DiplVerantwortlicher: Dr. Gunter FelbeckerArbeitsaufwand: 0 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 14

Ziele: Nach dem Besuch der Vorlesung sind die Teilnehmer gerustet, grund-legende mathematische Ingenieraufgaben der Algebra und Analysis zu losen.Sie kennen Laplace- und Fouriertrasformation die zur Losung von Ingenieu-raufgaben weit verbreitet sind.

Inhalt: Reelle und komplexe Zahlen Vektoren, Matrizen, Determinanten,Eigenwerte, Eigenvektoren Folgen, Reihen Elementare Funktionen, Potenz-reihen Grenzwerte, Stetigkeit Differenzialrechnung Integralrechnung Einfachegewohnliche Differenzialgleichungen Differenzialrechnung fur Funktionen vonmehreren Variablen Orthonormalsysteme, Fourierreihen Integralrechnung furFunktionen von mehreren Variablen Kurvenintegrale, Flachenintegrale Inte-gralsatze Laplace- und Fouriertransformation


Veranstaltungen:

148000: Mathematik I 8 SWS (S.61)

148004: Mathematik II 6 SWS (S.62)

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KAPITEL 1. MODULE

1.8 Mathematik B

Nummer: 149656Kurzel: Mathe3 DM-DiplVerantwortlicher: Dr. Gunter FelbeckerArbeitsaufwand: 0 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 9

Ziele: In diesem Modul werden neben der komplexen Funkionentheorie so-wohl gewohnliche als auch partielle Differentialgleichungen behandelt.

Inhalt: In diesem Modul werden neben der komplexen Funkionentheoriesowohl gewohnliche als auch partielle Differentialgleichungen behandelt.


Veranstaltungen:

148164: Mathematik III 6 SWS (S.63)150116: Mathematik IV (Diskrete Mathematik) 3 SWS (S.64)

13

KAPITEL 1. MODULE

1.9 Praktische Facher

Nummer: 149836Kurzel: PrakFach-DiplETITVerantwortlicher: Studiendekan ETITArbeitsaufwand: 0 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 9

Ziele: xxx

Inhalt: xxx


Veranstaltungen:

142060: Bachelor-Grundlagenpraktikum Elektronische Schaltungen 2 SWS (S.20)142080: Bachelor-Grundlagenpraktikum Energietechnik 2 SWS (S.21)142161: Bachelor-Grundlagenpraktikum ETIT 3 SWS (S.23)141010: Rechnergestutzte Systemanalyse 3 SWS (S.70)

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KAPITEL 1. MODULE

1.10 Ringvorlesung und nichttechnische

Wahlfacher

Nummer: 149822Kurzel: RVntWafa-DiplETITVerantwortlicher: Studiendekan ETITArbeitsaufwand: Mindestens 150 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: ≥5

Ziele: Ziel der Ringvorlesung ist ein allgemeines Verstandnis der Problemeund Ziele der verschiedenen Fachgebiete innerhalb der Elektrotechnik und In-formationstechnik. Die nichttechnischen Wahlfacher dienen der Erweiterungder Schlusselfahigkeiten.

Inhalt: Die Ringvorlesung erlautert in allgemein verstandlicher Form diewichtigsten Arbeitsgebiete der Elektrotechnik und Informationstechnik. Dienichttechnischen Wahlfacher erweitern die Soft Skills. Z.B. wird die eng-lische Fachsprache verbessert, in die Grundlagen der Rechtswissenschafteneingefuhrt oder Grundkenntnisse der Betriebswirtschaft vermittelt. Bei derAuswahl haben die Studierenden die Moglichkeit eine Auswahl entsprechendder eigenen Interessen zu treffen.


Veranstaltungen:

137670: Gewerblicher Rechtsschutz: Patentwesen in den Ing.-wiss.Teil 1

2 SWS (S.40)

136700: Gewerblicher Rechtsschutz: Patentwesen in den Ing.-wiss.Teil 2

2 SWS (S.42)

141105: Nichttechnische Veranstaltungen (S.65)148073: Ringvorlesung 1 SWS (S.72)

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KAPITEL 1. MODULE

1.11 Technische Informatik

Nummer: 149302Kurzel: TechInfVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Jurgen OehmArbeitsaufwand: 0 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 6

Ziele: Ziel der Lehrveranstaltung ’Digitaltechnik’ ist die Vermittlung ele-mentarer Grundlagenkenntnisse aus den Bereichen Boolesche Algebra, Kos-tenoptimierung digitaler Schaltungen, Aufbau und die Wirkungsweisen vondigitalen Grundschaltungen, Aufbau und Funktion von Basisfunktiona-litaten, aus denen sich z.B. ein Mirkoprozessorsystem zusammensetzt (wiez.B. Zahler, Schieberegister, ALU, Bustreiber, Speicher). Mit diesem Wis-sen sollten die Studenten in der Lage sein, zukunftige Entwicklungen in denIntegrationstechnologien, und damit in der Digitaltechnik, bezuglich ihrerMoglichkeiten und Grenzen einzuschatzen.

Durch eigene Experimente erwerben die Teilnehmer der Lehrveranstal-tung ’Eingebettete Prozessoren’ vertiefte Programmierkenntnisse zur Assem-blerprogrammierung eines konkreten Mikrocontrollers, und zur Anwendungs-programmierung in der Sprache C fur diesen Mikrocontroller.

Inhalt: Das Modul umfaßt mit seinen Lerninhalten zentrale Themengebie-te der Digitaltechnik und darauf aufbauend die der Mikroprozessortechnik.

Die Digitaltechnik setzt in ihrem Kern auf die zentralen schaltungstech-nischen Grundfunktionen NAND, NOR und NOT auf. Uber diese Grund-funktionen werden digitale Ja/Nein-Informationen miteinander verknupft.Aus den Grundfunktionen setzen sich hoherwertige digitale Funktionsgrup-pen wie z.B. Flipflops, Zahler, Schieberegister, Multiplexer, Rechenwerke undSpeicher zusammen. Diese sind wiederum Teilfunktionen von so komplexenSystemen wie Mikroprozessor und Mikrocontroller. Die heutige Entwicklunggeht dahin, immer mehr digitale Funktionen auf einem Chip zu integrieren- vorzugsweise in der VLSI-gerechten CMOS-Technik. Weiterhin werden inder Lehrveranstaltung ’Digitaltechnik’ zentrale Kenntnisse vermittelt uberden inneren schaltungstechnischen Aufbau aktueller Logikfamilien, die be-sonderen Eigenschaften einer CMOS-Logik, die Skalierungseigenschaften vonCMOS-Technologien und ihre Auswirkungen auf die elektrischen Eigenschaf-ten logischer Schaltungen und Systeme.

Die Digitaltechnik ist in Verbindung mit der auf ihr aufbauenden Compu-tertechnologie aus der aktuellen technischen Entwicklung nicht mehr wegzu-denken. Die moderne Computertechnologie ist ein kompliziertes Zusammen-spiel aus Hardware und Software. In ihren Schnittstellenbereichen eingebettetbefinden sich jeweils Mikrocontroller mit geeigneter Programmierung. Mi-kroprozessoren bzw. Mikrocontroller als eingebettete Einheiten eignen sichwegen ihrer freien Programmierbarkeit und ihrer signaltechnischen Anpas-sungsfahigkeit an unterschiedlichste Anwendungsfalle ideal dazu, als minia-turisierte Steuerzentralen in Geraten eingesetzt zu werden. Mikroprozesso-ren bzw. Mikrocontroller als eingebettete Einheiten sind in den innovativen

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KAPITEL 1. MODULE

Produkten unserer Zeit typisch, wesentlicher Bestandteil einer technischenLosung.

Aufbauend auf dem in der Lehrveranstaltung ’Digitaltechnik’ erwor-benen Wissen vermittelt die Lehrveranstaltung ’Eingebettete Prozessoren’Grundlagenkenntnisse zum Gesamtspektrum der Anwendungen von prozes-sorgestutzten Schaltungen, wobei die wichtigsten Merkmale des Leistungs-stands an Fallbeispielen erlautert werden. Die Lehrveranstaltung vermit-telt weiterhin Grundlagenkenntnisse zu typischen Hardware-Komponentengemaß dem Stand der Technik, und mit Hilfe konkreter beispielhafter Da-tenblatter, Grundlagenkenntnisse zu Grundsatzen der Assemblerprogram-mierung fur aktuelle reprasentative Mikrocontroller. Das Zielsystem fur dieProgrammierprobleme ist ein mikrocontrollergestutztes Minimodul, das furein breites Spektrum von Anwendungen geeignet ist, und zusammen mitder Entwicklungs-Software fur eine eigenstandige Programmentwicklung zurVerfugung gestellt wird. Wahrend das Assemblerprogrammieren an einigeneinfachen Beispielen geubt wird, ist das Ziel des C-Programmier-Problemsetwas komplexer: die Nutzung des Minimoduls zur bedienbaren Erfassungund Auswertung von Temperaturen.


Veranstaltungen:

148169: Digitaltechnik 3 SWS (S.25)141026: Eingebettete Prozessoren 3 SWS (S.28)

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KAPITEL 1. MODULE

1.12 Technische Wahlfacher

Nummer: 149830Kurzel: TechWafa-DiplVerantwortlicher: Studiendekan ETITArbeitsaufwand: 180 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)Leistungspunkte: 6

Ziele: Dieses Modul vermittelt Kenntnisse und Fertigkeiten in zwei tech-nischen Wahlfachern, die den Neigungen und Interessen der Studenten ent-sprechend ausgewahlt werden konnen. Dabei stehen zur Wahl:

1) Quantenmechanische Grundl. elektronischer Bauelemente: Erler-nen der grundlegenden quantenmechechanischen (Schrodinger-Gleichung, Wellenfunktionen, Unscharferelation) und thermo-dynamischen (thermodynamische Hauptsatze, Entropie, Vertei-lungsfunktionen) Konzepte und deren Berechnung.

2) Ereignisdiskrete Systeme: Grundkenntnisse der Beschreibung er-eignisdiskreter Systeme durch Automaten, Petrinetze und Mar-kovketten

3) Grundlagen der Informatik II: Systematischer Uberblick uberPrinzipien, Methoden, Konzepte und Notationen des “Program-mierens im Kleinen” und seine Einordnung in die verschiedenenKontexte

4) Chemie: Grundkenntnisse der Chemie mit direktem Bezug zu denGrundlagen elektronischer Materialien und Bauelemente

5) Konstruktionslehre: Grundprinzipien und Verfahren der Kon-struktion mechanischer Systeme

Inhalt: Dieses Modul umfasst zwei Lehrveranstaltungen, die aus einem Ka-talog von funf Lehrveranstaltungen auszuwahlen sind.


Veranstaltungen:

141004: Ereignisdiskrete Systeme 3 SWS (S.37)148005: Grundlagen der Informatik II 3 SWS (S.52)187260: Grundzuge der Chemie 3 SWS (S.58)

148166: Konstruktionslehre 3 SWS (S.59)148074: Quantenmechanische Grundlagen elektronischer Bauele-mente

3 SWS (S.68)

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Kapitel 2

Veranstaltungen

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KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN

2.1 142060: Bachelor-Grundlagenpraktikum

Elektronische Schaltungen

Nummer: 142060Lehrform: PraktikumVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Thomas MuschDozenten: Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch

M. Sc. Patrik GebhardtSprache: DeutschSWS: 2angeboten im: Sommersemester

Termine im Sommersemester:

Vorbesprechung: Mittwoch den 09.04.2014 ab 14:15 im HIDPraktikum (alternativ) Montags: ab 08:30 bis 11:30 Uhr im ICN 03/623Praktikum (alternativ) Dienstags: ab 14:00 bis 17:00 Uhr im ICN 03/623

Ziele: Das Praktikum ist Bestandteil des Moduls ’Elektronische Schaltun-gen’. Die Studierenden konnen die Verbindung zwischen der Theorie elek-tronischer Schaltungen und der praktischen Erprobung im Labor herstellen.Sie beherrschen die messtechnische Uberprufung der Schaltungseinheiten undden Umgang mit elektronischen Testgeraten.

Inhalt: Begleitend zur Vorlesung ’Elektronische Schaltungen’ werden imPraktikum die beiden zentralen Themen der elektronischen Schaltungstech-nik -Arbeits-punkteinstellung und Signalubertragung - behandelt. Anhandausgewahlter Versuche wird fur diskrete und integrierte Schaltungen der Ein-fluss außerer Randbedingungen auf die Ubertragungsstabilitat ermittelt. DasUbertragungsverhalten und die Parameter-Empfindlichkeit gegenuber Tole-ranzen und parasitaren Effekten ist Gegenstand der Untersuchungen.

Voraussetzungen: keine

Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesung Elektronische Bau-elemente

Prufung: Praktikum, studienbegleitend

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Energietechnik

Nummer: 142080Lehrform: PraktikumVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Constantinos SourkounisDozenten: Prof. Dr.-Ing. Constantinos Sourkounis

Dipl.-Ing. Abdoulkarim BouabanaSprache: DeutschSWS: 2angeboten im: Sommersemester


Vorbesprechung: Mittwoch den 09.04.2014 ab 14:15 im HIDPraktikum (alternativ) Montags: ab 08:30 bis 11:30 Uhr im ICN 03/637Praktikum (alternativ) Montags: ab 14:00 bis 17:00 Uhr im ICN 03/637Praktikum (alternativ) Dienstags: ab 14:00 bis 17:00 Uhr im ICN 03/637

Ziele: Die Studierenden erlernen den Umgang mit elektrischen Be-triebsmitteln und grundlegenden Messverfahren in der Energietech-nik. Bei der Vorbereitung, Durchfuhrung, Dokumentation und Auswertungvon Versuchen sammeln sie wertvolle, auf das Berufsleben vorbereitendepraktische Erfahrungen. Der Unterschied zwischen Theorie und Praxis wirddurch den Vergleich der im Praktikum ermittelten Messwerte mit den theore-tischen Vorhersagen, sowie die Diskussion der Unterschiede deutlich. Durchdie Arbeit in kleinen Gruppen, bei denen jeweils ein(e) andere(r) die Ver-antwortung und Leitung ubernimmt, erlernen und erleben die Studierendeneffektive Zusammenarbeit. Dies fordert die Fahigkeit zur spateren Zusam-menarbeit im betrieblichen, oder wissenschaftlichen Umfeld.

Inhalt: Die wichtigsten in der Vorlesung ’Grundlagen der Energietech-nik’ behandelten elektrischen Betriebsmittel werden im energietechnischenGrundlagenpraktikum von den Studierenden selbst untersucht. Insgesamtstehen sechs Versuche, namlich Gleichstromnebenschlussmaschine, Asyn-chronmaschine, Synchronmaschine, Transformator, Siliziumgleichrichter inEinphasen-Bruckenschaltung und Symmetrierung von Einphasenlasten amDrehstromnetz zur Verfugung. Jeder Teilnehmer am Praktikum nimmt anausgewahlten vier dieser sechs Versuche teil, wobei mindestens ein Ma-schinenversuch absolviert werden muss. Das Praktikum ermoglicht intensiveErfahrungen nicht nur mit den elektrischen Betriebsmitteln selbst, sondernauch mit Messgeraten und dem Betrieb eines komplexen energietechnischausgerichteten Versuchsstands. Elektrische Energie und ihre Anwen-dung wird so direkt erfahrbar.

Empfohlene Vorkenntnisse: Beherrschung der Inhalte der VorlesungenGrundlagen der Energietechnik und Grundlagen der Elektrotechnik I und II

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ETIT

Nummer: 142161Lehrform: PraktikumVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Ilona RolfesDozenten: Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes

Prof. Dr.-Ing. Peter AwakowiczProf. Dr. Ralf Peter BrinkmannProf. Dr. Martin R. HofmannProf. Dr.-Ing. Michael HubnerProf. Dr.-Ing. Ulrich KunzeProf. Dr.-Ing. Jan LunzeProf. Dr.-Ing. Rainer MartinProf. Dr.-Ing. Thomas MuschProf. Dr.-Ing. Georg SchmitzProf. Dr.-Ing. Aydin Sezgin

Sprache: DeutschSWS: 3angeboten im: Wintersemester

Termine im Wintersemester:

Beginn: Montag den 13.10.2014Praktikum Montags: ab 14:00 bis 17:00 Uhr im ICN 02/625Praktikum Montags: ab 14:00 bis 17:00 Uhr im NB 04Praktikum Dienstags: ab 14:00 bis 17:00 Uhr im ICN 02/625Praktikum Dienstags: ab 14:00 bis 17:00 Uhr im NB 04

Ziele: Die Absolventen sind befahigt, in einem kleinen Team Aufgaben ausdem Bereich der Elektrotechnik und Informationstechnik zu losen und die Er-gebnisse in ingenieurwissenschaftlicher Weise zu dokumentieren. Sie konnengezielt Methoden der strukturierten Analyse anwenden, um beispielsweiseFehler in einer selbst entworfenen Messschaltung, oder deren Realisierung zufinden und zu eliminieren. Sie sind in der Lage, elektrotechnische Experimen-te unter Beachtung von Sicherheitsvorschriften durchzufuhren.

Inhalt: Das Grundlagenpraktikum vermittelt die Umsetzung von Inhaltender Module ’Allgemeine Elektrotechnik 1 & 2’, ’Systemtheorie 1’ und ’Physik’in die Praxis. In einem einfuhrenden Versuch werden sie mit grundlegendenelektrischen Messgeraten vertraut gemacht, insbesondere mit dem Oszillo-skop, mit dem sie die Zeitfunktionen elektrischer Spannungen sichtbar ma-chen konnen. In weiteren Versuchen vermessen sie Gleich- und Wechselstrom-schaltungen, elektrische und magnetische Felder und elektrische Stromungs-felder. Sie untersuchen die Eigenschaften realer Transformatoren, entwerfenund vermessen einfache elektrische Filter. Sie machen Experimente zur Si-gnalabtastung und Quantisierung und untersuchen Verfahren zur Signalko-dierung und -ubertragung durch Arbeiten an PCs. Die gerade dargestell-

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ten neun elektrotechnischen und informationstechnischen Versuche werdenerganzt um drei physikalische Versuche zum Stoff der Vorlesung ’Experimen-talphysik’.

Die Studierenden erhalten schriftliche Versuchsunterlagen, die sie in dieThematik der Versuche einfuhren und die Aufgabenstellungen prazisieren.Jeder Versuch wird eingeleitet durch ein Vorgesprach mit dem Versuchs-betreuer, in dem die zugrunde liegende Theorie und die Messaufgaben be-sprochen werden. Wahrend der eigentlichen Versuchsdurchfuhrung bauen sieMessschaltungen auf und fuhren die erforderlichen Messungen durch. DieResultate werden in geeigneter Form protokolliert. Auf der Basis dieser Pro-tokolle fertigen sie Versuchausarbeitungen an, die den Versuch kurz beschrei-ben, die Messergebnisse wiedergeben und kommentieren. Die Versuchberichtewerden uberpruft und mussen gegebenenfalls korrigiert werden, damit ihnender Versuch als erfolgreiche Prufungsleistung anerkannt wird.

Empfohlene Vorkenntnisse: Vorlesungen: * Allgemeine Elektrotechnik 1- Elektrische Netzwerke * Allgemeine Elektrotechnik 2 - Felder * Systemtheo-rie 1 - Grundgebiete * Experimentalphysik

Dieses Praktikum wird normalerweise im 3. Fachsemester durchgefuhrt.Eine fruhere Teilnahme ist nicht moglich.


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2.4 148169: Digitaltechnik

Nummer: 148169Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: Folien

rechnerbasierte PrasentationTafelanschrieb

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Jurgen OehmDozenten: Prof. Dr.-Ing. Jurgen Oehm

Dipl.-Ing. Andre FeilerDipl.-Ing. Dominic FunkeDipl.-Ing. Ivan Stoychev

Sprache: DeutschSWS: 3angeboten im:

Ziele: Ziel der Lehrveranstaltung ’Digitaltechnik’ ist die Vermittlung ele-mentarer Grundlagenkenntnisse aus den Bereichen Boolesche Algebra, Kos-tenoptimierung digitaler Schaltungen, Aufbau und die Wirkungsweisen vondigitalen Grundschaltungen, Aufbau und Funktion von Basisfunktionalitatenaus denen sich z.B. ein Mikroprozessorsystem zusammensetzt (wie z.B.Zahler, Schieberegister, ALU, Bustreiber, Speicher). Weiterhin werden inder Lehrveranstaltung ’Digitaltechnik’ zentrale Kenntnisse uber den inne-ren schaltungstechnischen Aufbau aktueller Logikfamilien vermittelt, die be-sonderen Eigenschaften einer CMOS-Logik, die Skalierungseigenschaften vonCMOS-Technologien und ihre Auswirkungen auf die elektrischen Eigenschaf-ten logischer Schaltungen und Systeme. Mit diesem Wissen sollten die Stu-denten in der Lage sein, zukunftige Entwicklungen in den Integrationstech-nologien, und damit in der Digitaltechnik bezuglich ihrer Moglichkeiten undGrenzen einzuschatzen.

Inhalt:

• Historischer Ruckblick, Motivation Digitaltechnik

• Boolesche Algebra

• Zahlendarstellungen, Rechenwerke, ALU

• Flankendetektoren, Flip-Flops (FFs)

• Teiler, Zahler, Schieberegister, Halbleiterspeicher

• Tools zur Logikanalyse

• Dioden-Logik, Dioden Transistor Logik, Transistor Transistor Logik,CMOS-Logik

• CMOS Technologie, Moore’s Law

• CMOS Standard-Zellen Konzept

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Die Vorlesung beginnt mit den theoretischen Grundlagen der Schaltalge-bra. Danach werden verschiedene Verfahren zur Vereinfachung von logischenNetzwerken vorgestellt. Die vereinfachten logischen Netzwerke gilt es dannauf der Basis der schaltungstechnischen logischen Grundfunktionen NAND,NOR und NOT in kostenoptimale logische Netzwerke zu uberfuhren. Da-bei wird der Begriff der Kosten sowohl unter dem Gesichtspunkt des Hard-wareaufwands, als auch unter dem Gesichtspunkt der Summe der Gatter-laufzeiten in den Signalpfaden eingefuhrt. Der zweite Teil der Vorlesungbeschaftigt sich mit den zentralen Eigenschaften der wichtigsten Logikfami-lien. Voran gestellt werden zunachst die klassischen Logikfamilien (Dioden-Logik, Dioden-Transistor-Logik, Transistor-Transistor-Logik) in Verbindungmit ihren typischen Merkmalen. Vor dem Hintergrund des aktuellen Tech-nologiefortschritts werden daran anschließend die zentralen Merkmale einerCMOS-Technologie, das Moore’sche Gesetz, die Auswirkungen von Tech-nologieskalierungen auf die Schaltzeiten der CMOS-Gatter, die CMOS-Logik und das CMOS-Standard-zellenkonzept vorgestellt. Der dritte Teilder Vorlesung beschaftigt sich mit den hoherwertigen digitalen Funktions-gruppen. Dazu gehoren z.B. Flipflops, Zahler, Schieberegister, Multiple-xer/Demultiplexer, Rechenwerke/ALU und Speicher. Die Konzepte synchro-ner/asynchroner Taktsteuerungen und paralleler/sequentieller Datenverar-beitung werden in Verbindung mit den moglichen unterschiedlichen Archi-tekturen der hoherwertigen Funktionsgruppen diskutiert.

Empfohlene Vorkenntnisse:

• Grundlagen der Elektronik

Erforderlich sind zudem elementare Kenntnisse in:

• Grundlagen der Elektrotechnik

• Mathematik

Literatur:

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[1] Katz, Randy H. ”Contemporary Logic Design”, Prentice Hall, 1993[2] Seifart, Manfred, Beikirch, Helmut ”Digitale Schaltungen”, Verlag Technik,1998[3] Borucki, Lorenz, Stockfisch, Georg ”Digitaltechnik”, Teubner Verlag, 1989[4] Pernards, Peter ”Digitaltechnik I. Grundlagen, Entwurf, Schaltungen”,Huthig, 2001[5] Fricke, Klaus ”Digitaltechnik. Lehr- und Ubungsbuch fur Elektrotechnikerund Informatiker”, Vieweg, 2005[6] Lipp, Hans Martin, Becker, Jurgen ”Grundlagen der Digitaltechnik”, Ol-denbourg, 2005[7] Tietze, Ulrich, Schenk, Christoph, Gamm, Eberhard ”Halbleiter - Schal-tungstechnik”, Springer, 2002[8] ”Handbuch der Elektronik. Digitaltechnik”, Medien Institut Bremen, 1999[9] Weste, Neil H. E., Eshragian, Karman, Eshragian, Kamran ”Principlesof CMOS VLSI Design: A Systems Perspective”, Addison Wesley LongmanPublishing Co, 1993[10] Wuttke, Heinz-Dieter, Henke, Karsten ”Schaltsysteme. Eine automaten-orientierte Einfuhrung”, Pearson Studium, 2002[11] Siemers, Christian, Sikora, Axel ”Taschenbuch Digitaltechnik”, HanserFachbuchverlag, 2002[12] Schiffmann, Wolfram, Schmitz, Robert ”Technische Informatik 1. Grund-lagen der digitalen Elektronik”, Springer, 2003

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2.5 141026: Eingebettete Prozessoren

Nummer: 141026Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: TafelanschriebVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Tim GuneysuDozent: Prof. Dr.-Ing. Tim GuneysuSprache: DeutschSWS: 3angeboten im: Sommersemester


Beginn: Freitag den 11.04.2014Vorlesung Freitags: ab 12:15 bis 13:45 Uhr im HIDUbung Donnerstags: ab 12:15 bis 13:00 Uhr im HID

Ziele:

1) Das Spektrum der Anwendungen von prozessorgestutzten Schal-tungen zu klassifizieren.

2) Die Entwicklung von Programmen fur eingebettete Systemen mitHilfe einer industriellen integrierten Entwicklungsumgebung (z.B.AVR Studio)

3) Assemblerprogrammierung fur aktuelle Microcontroller erlernenund mit Hilfe eines Projektes auf dem Zielsystem zu uben.

4) Die Anwendungsprogrammierung in der Sprache C am gleichenProjekt zu uben und Unterschiede zur Assemblerprogrammierungherauszustellen

5) Den Blick uber die geubten, konkreten, praktischen Programmier-probleme hinaus zu heben, und formale Konzepte plausibel zumachen: die Prinzipien formaler Systemmodellierung, Regeln furdie Entwicklung und Validierung von Systemen mit eingebettetenProzessoren, Verfahren des HW-SW-Codesigns.

Das Ziel ist also, die wesentlichen Kenntnisse und Fahigkeiten fur denEntwurf, und die Anwendung von Schaltungen mit eingebetteten Prozessorenzu vermitteln.

Inhalt: Uber die Nutzlichkeit von technischen Geraten entscheidet ein An-wender durch den Vergleich ihrer Funktionen mit Blick auf einen bestimm-ten Zweck. Also muss ein Entwickler bzw. Hersteller versuchen, moglichstviele potentielle Anwender durch Verbesserung der Funktionen von seinemProdukt zu uberzeugen. Der aktuelle Stand der Technik bietet Entwick-lern integrierte Schaltungen an, die sie dabei sehr wirkungsvoll einsetzen

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konnen: die Mikroprozessoren bzw. Mikrocontroller. Diese Einheiten eignensich wegen ihrer freien Programmierbarkeit, und ihrer signaltechnischen An-passungsfahigkeit an unterschiedlichste Anwendungsfalle ideal dazu, als mi-niaturisierte Steuerzentralen in Geraten eingesetzt zu werden.

In dieser Vorlesung werden anhand eines praktischen Systems (einemASURO-Roboter des Deutschen Zentrums fur Luft- und Raumfahrt) dieMoglichkeiten eines Mikrocontrollers systematisch erarbeitet und vorgestellt.Dabei soll die theoretische Arbeit mit Hilfe von praktischen Ubungen direktam ASURO-Roboter von den Teilnehmern umgesetzt werden.



• Grundkenntnisse Digitaltechnik

• Schaltungsentwurf

• Grundlegende Kenntnisse der Informationstechnik

• C-Programmierkenntnisse

Prufung: schriftlich, 120 Minuten

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2.6 141360: Elektrische und magnetische Fel-

der

Nummer: 141360Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: rechnerbasierte Prasentation

TafelanschriebVerantwortlicher: Prof. Dr. Ralf Peter BrinkmannDozenten: Prof. Dr. Ralf Peter Brinkmann

M. Sc. Sven DirkmannM. Sc. Sara GallianDipl.-Ing. Schabnam NaggaryDipl.-Ing. Daniel Szeremley

Sprache: DeutschSWS: 4angeboten im: Wintersemester


Beginn: Montag den 06.10.2014Vorlesung: Montag den 06.10.2014 ab 12:15 bis 13:45 Uhr im HZO 100Vorlesung Montags: ab 12:15 bis 14:00 Uhr im HIDUbung (alternativ) Freitags: ab 12:15 bis 14:00 Uhr im ID 04/413Ubung (alternativ) Freitags: ab 12:15 bis 14:00 Uhr im ID 03/411Ubung (alternativ) Freitags: ab 12:15 bis 14:00 Uhr im ID 03/471Ubung (alternativ) Freitags: ab 12:15 bis 14:00 Uhr im ID 04/401Ubung (alternativ) Freitags: ab 12:15 bis 14:00 Uhr im ID 03/401

Ziele: Die Vorlesung soll den Studierenden die elektromagnetischen Felderphysikalisch anschaulich und mathematisch durchsichtig machen. Die Metho-den zur Losung einfacher Feldprobleme sollen verstanden, und eigenstandigbeherrscht werden.

Inhalt: Elektromagnetische Phanomene bilden die Grundlage nahezu allertechnischen Anwendungen, die im Studiengang Elektrotechnik und Informa-tionstechnik behandelt werden. Die Vorlesung erlautert zum einen die phy-sikalische Natur der Felder und ihrer Wechselwirkung mit Materie, und zumzweiten die fur ihre Beschreibung geeigneten mathematischen Begriffe. In derersten Halfte der Vorlesung werden die Maxwellschen Gleichungen aus weni-gen ausgewahlten Grundbeobachtungen hergeleitet, im zweiten Teil werdensie als Werkzeuge zur Modellierung und Simulation wichtiger Phanomeneeingesetzt. Dazu gehoren speziell die elektromagnetischen Wellen. FolgendeGliederung liegt der Vorlesung zugrunde:

1. Einfuhrung

2. Mathematische Grundlagen

3. Elektrostatik

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4. Magnetostatik

5. Elektrodynamik

6. Ausgewahlte Phanomene


• Differential und Integralrechnung

• Vektoranalysis


Literatur:

[1] Leuchtmann, Pascal ”Einfuhrung in die elektromagnetische Feldtheorie”,Pearson Studium, 2005[2] Henke, Heino ”Elektromagnetische Felder. Theorie und Anwendung”, Sprin-ger, 2007[3] Jackson, John David ”Klassische Elektrodynamik”, Gruyter, Walter deGmbH, 1988

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2.7 148163: Elektronische Bauelemente


TafelanschriebVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Ulrich KunzeDozenten: Prof. Dr.-Ing. Ulrich Kunze

Dr.-Ing. Claudia BockDipl.-Ing. Ihor Petrov


Ziele: Die Teilnehmer gewinnen einen den Einblick uber den aktuellenStand der Technik von passiven und aktiven elektronischen Bauelementenund ein Verstandnis fur die Grundlagen der Elektronik. Es wird ein fun-diertes Verstandnis der physikalischen Funktionsweise der Bauelemente, ihreBeschreibung durch Modelle und Ersatzschaltbilder in sinnvollen Naherun-gen sowie fur die Anwendung in Grundschaltungen gewonnen.

Inhalt: Darstellung der fur den Aufbau von elektronischen Schaltungenund Geraten wesentlichen Grundbausteine, ihrer Wirkungsweise, ihres Auf-baus und ihrer Grenzen. Behandlung “realer Bauelemente” der Elektronik,die im Gegensatz zu “idealen Bauelementen” in ihrer Wirkungsweise nichtnur durch einen gewunschten physikalischen Effekt, sondern durch zusatz-liche (unerwunschte) physikalische Effekte beschrieben werden. Der großteTeil der Vorlesung wird dazu verwendet, ein grundlegendes Verstandnis derWirkungsweise von Halbleiterbauelementen zu vermitteln, welche die Basisfur die heutige Elektronik/Mikroelektronik darstellen.

Empfohlene Vorkenntnisse: Mathematik: Differential- und Integralrech-nung; Kenntnis der Vorlesungen “Grundlagen der Elektrotechnik” und “Elek-tronische Materialien”

Literatur:

[1] Reisch, Michael ”Halbleiter-Bauelemente, 2. Aufl.”, Springer Verlag, 2007[2] Sze, Simon M. ”Semiconductor Devices, Physics and Technology, 2nd ed.”,Wiley & Sons, 2002[3] Ivers-Tiffee, Ellen, von Munch, Waldemar ”Werkstoffe der Elektrotechnik,10. Aufl.”, Teubner Verlag, 2007[4] Zinke, Otto, Seither, Hans ”Widerstande, Kondensatoren, Spulen und ihreWerkstoffe, 2. Aufl.”, Springer Verlag, 1982

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2.8 148013: Elektronische Materialien


TafelanschriebVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Ulrich KunzeDozenten: Prof. Dr.-Ing. Ulrich Kunze

M. Sc. Epaminondas KaraissaridisDipl.-Ing. Ihor PetrovM. Sc. Joeren von Pock


Ziele: Die Studierenden haben ein grundlegendes Verstandnis uber diestrukturellen Eigenschaften kristalliner Materialien, die elektrischen Eigen-schaften von Metallen und deren struktureller Basis sowie uber die elektro-nischen Eigenschaften reiner und dotierter Halbleiter erlangt. Am Beispielder pn-Diode haben sie die Einsicht in das Zusammenwirken von Feld- undDiffusionsstromen gewonnen und sind so fur das Verstandnis der Funktionbipolarer Bauelemente vorbereitet.

Inhalt: Die Funktion elektronischer Bauelemente grundet sich auf die Ei-genschaften der Materialien, aus denen sie hergestellt werden. Was abermacht ein Material zum Leiter oder Isolator? Warum dient der Halbleiterals Grundstoff fur aktive elektronische Bauelemente der Mikroelektronik?Durch die Lehrveranstaltung ’Elektronische Materialien’ soll ein grundle-gendes Verstandnis fur die elektronischen Eigenschaften von Metallen undHalbleitern erlangt werden. Dabei wird vom Zusammenhalt der festen Stof-fe, der chemischen Bindung, sowie von der vielfach vorliegenden kristallinenOrdnung ausgegangen. Am Beispiel der Metalle wird ein Modell fur das Zu-standekommen des elektrischen Widerstands fur Gleich- und Wechselstromeentwickelt. Nach der Erorterung der Mischbarkeit von Metallen fur Legie-rungen werden einige wichtige Anwendungen vorgestellt. Bei den Halbleiternwird zunachst die Energielucke eingefuhrt und ein Uberblick der wichtigstenMaterialien gegeben. Die zentralen Kapitel uber reine und dotierte Halbleiterbefassen sich mit den elektronischen Eigenschaften und der Moglichkeit, dieseje nach Anwendung in weiten Grenzen einstellen zu konnen. Den Abschlussder Grundlagenbetrachtung bildet eine vertiefte Diskussion der physikali-schen Mechanismen fur den Stromtransport in Halbleitern. Auf dieser Basiswird schließlich ein einfaches Halbleiter-Bauelement, die pn-Diode, eingefuhrtund ihre Funktionsweise und Kenndaten erortert.

Empfohlene Vorkenntnisse: Mathematik: Differential- und Integralrech-nung, Grundlagen Chemie, Physik (Grundkurse gymnasiale Oberstufe),Grundlagen Elektrotechnik (1. Sem.)

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Literatur:

[1] von Munch, Waldemar ”Einfuhrung in die Halbleitertechnologie”, TeubnerVerlag, 1998[2] Ivers-Tiffee, Ellen, von Munch, Waldemar ”Werkstoffe der Elektrotechnik”,Teubner Verlag, 2007

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2.9 141066: Elektronische Schaltungen


TafelanschriebVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Thomas MuschDozenten: Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch

M. Sc. Patrik GebhardtSprache: DeutschSWS: 4angeboten im: Sommersemester


Beginn: Mittwoch den 09.04.2014Vorlesung Mittwochs: ab 12:15 bis 13:45 Uhr im HIDUbung Mittwochs: ab 14:15 bis 15:45 Uhr im HID

Ziele: Die Vorlesung verfolgt das Ziel, die Studierenden mit den grundle-genden Aspekten der strukturierten Analyse elektronischer Schaltungen be-kannt zu machen. Diese sind fur das Verstandnis komplexerer Schaltungennotwendig, und bilden die Basis fur die Losung elektronischer Aufgabenstel-lung und die Synthese von elektronischen Schaltungen.

Inhalt: Die Vorlesung ’Elektronische Schaltungen’ vermittelt die Grundla-gen der Schaltungstechnik mit elektronischen Bauelementen. Ausgehend vonden Eigenschaften diskreter passiver und aktiver Elemente wird fur steigen-de Schaltungskomplexitat das Ubertragungsverhalten analytisch ermittelt,eine vereinfachte Beschreibung abgeleitet und deren Gultigkeit mit Hilfe vonCAD-Verfahren bestimmt. Großsignal- und Kleinsignaleigenschaften mit denErsatzschaltungen werden behandelt, sowie auf die Einflusse von Mit- undGegenkopplung eingegangen. Die Struktur grundlegender Schaltungen wieOperationsverstarker, Endstufen, Oszillatoren und Komparatoren wird erar-beitet, und die Eigenschaften kommerzieller Bauelemente diskutiert. Weiter-hin erfolgt eine Einfuhrung das thermische Verhalten von Schaltungen undin elementare digitale Schaltungen.

• Einfuhrung

• Halbleiterbauelemente, Temperatureinfluss, Großsignal- und Kleinsi-gnalverhalten

• Transistorgrundschaltungen

• Arbeitspunkteinstellung und Temperaturstabilitat

• Erweiterte Grundschaltungen, Differenzverstarker, Stromspiegel, Aus-gangsstufen

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• Ruckgekoppelte Schaltungen, Mit- und Gegenkopplung

• Operationsverstarker, Oszillatoren, Komparatoren

• Stromversorgungs-Schaltungen, lineare und geschaltete Leistungsend-stufen

• Warmeabfuhr und thermische Ersatzschaltung

• Elementare Digitalschaltungen

• CAD-Verfahren zur Schaltungssimulation

Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesung “Elektronische Bau-elemente”


Literatur:

[1] Schubert, Thomas F., Kim, Ernest M. ”Active and Non-Linear Electronics”,Wiley & Sons, 1996[2] Seifart, Manfred ”Analoge Schaltungen”, Huthig, 1989[3] Gray, Paul R., Meyer, Robert G. ”Analysis and Design of Analog IntegratedCircuits”, Wiley/VCH, Weinheim, 1993[4] Muller, Richard S., Kamins, Theodore I. ”Device Electronics for IntegratedCircuits”, Wiley & Sons, 1986[5] Tietze, Ulrich, Schenk, Christoph, Gamm, Eberhard ”Halbleiter - Schal-tungstechnik”, Springer, 2002[6] Antognetti, Paolo, Massobrio, Giuseppe ”Semiconductor Device Modellingwith SPICE”, McGraw-Hill Professional, 1993[7] Hoefer, E., Nielinger, H. ”SPICE - Analyseprogramm fur elektronischeSchaltungen”, Springer, 1985

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2.10 141004: Ereignisdiskrete Systeme


TafelanschriebVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Jan LunzeDozenten: Prof. Dr.-Ing. Jan Lunze

M. Sc. Markus ZgorzelskiSprache: DeutschSWS: 3angeboten im: Wintersemester


Beginn: Mittwoch den 08.10.2014Vorlesung Mittwochs: ab 12:15 bis 13:45 Uhr im ID 04/471Vorlesung Mittwochs: ab 12:15 bis 13:45 Uhr im ID 04/459Ubung Donnerstags: ab 12:15 bis 13:00 Uhr im HNC 30Zusatzubung Donnerstags: ab 13:00 bis 13:45 Uhr im HNC 30

Ziele: Vermittlung von Grundlagenwissen der Theorie ereignisdiskreterSysteme und die Fahigkeit, die behandelten Modelle auf Beispiele aus ver-schiedenen Ingenieurwissenschaften und der Informatik anzuwenden. DieHorer werden in die Lage versetzt, die Einsatzgebiete ereignisdiskreter Mo-dellformen, insbesondere in der Abgrenzung zu kontinuierlichen Beschrei-bungsformen, zu bewerten.

Inhalt: Modellbildung und Analyse von Systeme, deren Verhalten durchFolgen von diskreten Zustanden bzw. Ereignissen beschrieben sind; Demons-tration der Methoden an Beispielen aus unterschiedlichen Gebieten der Elek-trotechnik, Informationstechnik und Informatik. (Deterministische Automa-ten, Nichtdeterministische Automaten, Markovketten und Stochastische Au-tomaten, Zeitbewertete Automaten und Petrinetze)

Empfohlene Vorkenntnisse: Grundlagen der Elektrotechnik


Literatur:

[1] Lunze, Jan ”Ereignisdiskrete Systeme”, Oldenbourg Wissenschaftsverlag,2012

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2.11 160033: Experimentalphysik


TafelanschriebVerantwortlicher: Studiendekan ETITDozent: Professoren der PhysikSprache: DeutschSWS: 5angeboten im: Wintersemester


Beginn: Montag den 13.10.2014Vorlesung Montags: ab 12:15 bis 14:00 Uhr im HNAVorlesung Donnerstags: ab 12:15 bis 14:00 Uhr im HNAUbung (alternativ) Dienstags: ab 12:15 bis 13:00 Uhr im NB 2/99Ubung (alternativ) Dienstags: ab 12:15 bis 13:00 Uhr im NB 3/158Ubung (alternativ) Dienstags: ab 12:15 bis 13:00 Uhr im NB 5/158Ubung (alternativ) Dienstags: ab 12:15 bis 13:00 Uhr im NB 4/158Ubung (alternativ) Dienstags: ab 13:15 bis 14:00 Uhr im NB 4/158Ubung (alternativ) Dienstags: ab 13:15 bis 14:00 Uhr im NB 5/158Ubung (alternativ) Dienstags: ab 13:15 bis 14:00 Uhr im NB 3/158Ubung (alternativ) Dienstags: ab 13:15 bis 14:00 Uhr im NB 2/99Zusatzubung Dienstags: ab 14:15 bis 15:00 Uhr im NB 5/158

Ziele: Es wurde ein grundlegendes Verstandnis physikalischer Mechanis-men in der klassischen Mechanik, der Strahlen-Wellenoptik und der zur Erar-beitung der Funktion elektronischer Bauelemente erforderlichen Atomphysikerreicht.

Inhalt: Kenntnisse in den physikalischen Grundlagen sind unabdingbareVoraussetzung fur das Verstandnis der elektronischen Bauelemente und furdie meisten elektrotechnischen Systeme. In der speziell auf die Erfordernissedes Studiums der Elektrotechnik abgestimmten Experimental-Lehrveranstal-tung wird zunachst die Mechanik durch Betrachtung der Kinematik, Rotati-onsbewegungen, Schwingungen und Wellen behandelt. Es folgt das Gebiet derOptik mit der geometrischen Optik, Interferenz und Beugung, und schließlichwerden die Grundlagen der Atom- und Kernphysik behandelt.


Empfohlene Vorkenntnisse: Mathematik: Differential- und Integralrech-nung, Physik (Grundkurse gymnasiale Oberstufe)


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Literatur:

[1] Gerthsen, Christian, Meschede, Dieter ”Gerthsen Physik”, Springer, 2005[2] Dobrinski, Paul, Krakau, Gunter, Vogel, Anselm ”Physik fur Ingenieure”,Teubner Verlag, 2003[3] Stroppe, Heribert, Langer, Heinz, Streitenberger, Peter ”Physik fur Studen-ten der Natur- und Ingenieurwissenschaften”, Hanser Fachbuchverlag, 2005

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2.12 137670: Gewerbli-

cher Rechtsschutz: Patentwesen in den

Ing.-wiss. Teil 1

Nummer: 137670Lehrform: Vorlesung mit integrierten UbungenMedienform: Handouts

rechnerbasierte PrasentationVerantwortlicher: DekanDozent: Prof. Dr.-Ing. Helge B. CohauszSprache: DeutschSWS: 2angeboten im: Wintersemester

Ziele: Die Studierenden haben anwendungsfahige Kenntnisse erlangt, dieden zukunftigen Ingenieur in die Lage versetzen, Aspekte des Patentrechtsund des gewerblichen Rechtschutzes allgemein bei seiner Tatigkeit zu beruck-sichtigen, sowie Arbeiten schutzen zu lassen.

Inhalt:

• Einfuhrung in den gewerblichen Rechtsschutz

• Patent und Gebrauchsmuster, materiellrechtlich

• Patent und Gebrauchsmuster, formalrechtlich

• Patent und Gebrauchsmuster in der Praxis (inkl. Ubungen)

• Einspruch, Nichtigkeitsklage, Loschung, Verletzungen

• Schutz im Ausland

• Geschmacksmuster, Urheberrecht

Fur Unternehmen, Wissenschaft und Forschung sind Kenntnisse uberden Gewerblichen Rechtsschutz, d.h. uber Patente, Gebrauchsmuster, Ge-schmacksmuster und Marken von großter Bedeutung. In Unternehmen undin Instituten muss zumindest ein Fachmann prasent sein, der sich mit demSchutz von Erfindungen, Design und Marken auskennt. Nur dann kannfruhzeitig erkannt werden, ob eine Anmeldung zu empfehlen, und welcheSchutzrechtsstrategie zu benutzen ist. Es darf nicht versaumt werden, Neu-entwicklungen anzumelden. Es muss aber auch verhindert werden, uberflussi-ge Anmeldungen zu tatigen. Ziel dieser Veranstaltung ist es, allen Interessier-ten den gewerblichen Rechtsschutz und verwandte Gebiete naher zu bringen.Es wird praxisnahes Wissen zum Schutz und zur Verwertung von Innovatio-nen vermittelt, damit dieses im Innovationsmanagement, und in Patentab-teilungen genutzt wird. Besonders in kleinen und mittleren Unternehmen istes wichtig, dass sich zumindest ein Mitarbeiter auf diesen Gebieten auskennt.


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Empfohlene Vorkenntnisse: keine

Literatur:

[1] Cohausz, Helge B. ”Info & Recherche. Information, Wissenssuche, Onli-nerecherchen, Wirtschaft, Naturwissenschaft, Technik, Recht: Ein Buch mitProgramm”, Thomson Scientific, 1996[2] Latour, Susanne, Cohausz, Helge B. ”Namen machen Marken. Handbuchzur Entwicklung von Firmen- und Produktnamen”, Campus Verlag GmbH,1996[3] Cohausz, Helge B. ”Patente & Muster: Patente - Gebrauchsmuster - Ge-schmacksmuster. Ein Buch mit Programm”, Thomson Scientific, 1993

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2.13 136700: Gewerbli-

cher Rechtsschutz: Patentwesen in den

Ing.-wiss. Teil 2

Nummer: 136700Lehrform: Vorlesung mit integrierten UbungenMedienform: Handouts

rechnerbasierte PrasentationVerantwortlicher: DekanDozent: Prof. Dr.-Ing. Helge B. CohauszSprache: DeutschSWS: 2angeboten im: Sommersemester

Ziele: Die Studierenden haben anwendungsfahige Kenntnisse erlangt, dieden zukunftigen Ingenieur in die Lage versetzen, Aspekte des Patentrechtsund des gewerblichen Rechtschutzes allgemein bei seiner Tatigkeit zu beruck-sichtigen, sowie Arbeiten schutzen zu lassen.

Inhalt:

• Arbeitnehmererfindungen, Hochschulerfindungen, betriebli-ches Vorschlagswesen

• Kennzeichenrechte

• Markenrechte

• Unlauterer Wettbewerb, Kartellrecht

• Recherchen im gewerblichen Rechtschutz

• Innovationsmanagement, Patentverwertung, Fordermittel

Fur Unternehmen, Wissenschaft und Forschung sind Kenntnisse uberden Gewerblichen Rechtsschutz, d.h. uber Patente, Gebrauchsmuster, Ge-schmacksmuster und Marken von großter Bedeutung. In Unternehmen undin Instituten muss zumindest ein Fachmann prasent sein, der sich mit demSchutz von Erfindungen, Design und Marken auskennt. Nur dann kannfruhzeitig erkannt werden, ob eine Anmeldung zu empfehlen, und welcheSchutzrechtsstrategie zu benutzen ist. Es darf nicht versaumt werden, Neu-entwicklungen anzumelden. Es muss aber auch verhindert werden, uberflussi-ge Anmeldungen zu tatigen. Ziel dieser Veranstaltung ist es, allen Interessier-ten den gewerblichen Rechtsschutz und verwandte Gebiete naher zu bringen.Es wird praxisnahes Wissen zum Schutz und zur Verwertung von Innovatio-nen vermittelt, damit dieses im Innovationsmanagement und in Patentabtei-lungen genutzt wird. Besonders in kleinen und mittleren Unternehmen ist eswichtig, dass zumindest ein Mitarbeiter sich auf diesen Gebieten auskennt.


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Literatur:

[1] Cohausz, Helge B. ”Info & Recherche. Information, Wissenssuche, Onli-nerecherchen, Wirtschaft, Naturwissenschaft, Technik, Recht: Ein Buch mitProgramm”, Thomson Scientific, 1996[2] Latour, Susanne, Cohausz, Helge B. ”Namen machen Marken. Handbuchzur Entwicklung von Firmen- und Produktnamen”, Campus Verlag GmbH,1996[3] Cohausz, Helge B. ”Patente & Muster: Patente - Gebrauchsmuster - Ge-schmacksmuster. Ein Buch mit Programm”, Thomson Scientific, 1993

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2.14 148007: Grundlagen der Elektrotechnik

I

Nummer: 148007Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: Blackboard

FolienTafelanschrieb

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Peter AwakowiczDozenten: Prof. Dr.-Ing. Peter Awakowicz

Dipl.-Ing. Andre BergnerDipl.-Ing. Benjamin DenisDr.-Ing. Ralf HerethDipl.-Math. Bjorn OfferhausDr.-Ing. Gerhard RollDipl.-Ing. Cornelia RuhrmannDipl.-Ing. Tim Styrnoll


Ziele: Die Studierenden haben eiune grundlegende Vorstellung von elek-trischen Quellenfeldern und dem elektrischen Stromungsfeld. Sie sind in derLage, dazu einfache Aufgabenstellungen rechnerisch zu bearbeiten. Dies istdie Basis fur die Vorlesung “Grundlagen der Elektrotechnik II”, deren Zieldas grundlegende Verstandnis der vollstandigen Maxwellsche Theorie in In-tegralform, sowie einiger einfacher Anwendungen dieser Theorie ist.

Inhalt: Inhalt der Vorlesung ist die Maxwellsche Theorie in Integralform,wobei der Schwerpunkt in dieser Vorlesung auf dem elektrischen Feld unddem elektrischen Stromungsfeld liegt. Die Vorlesung besitzt die folgende Glie-derung:

• Das elektrostatische Feld: Elektrische Feldstarke; elektrische Flussdich-te; elektrisches Potential; die Kapazitat; Energie und Krafte im elekto-statischen Feld; Materie im elektrischen Feld

• Der elektrische Strom: Stromdichte und Stromstarke; ohmsches Gesetz;Stromungsfelder; Energieumsetzung im elektrischen Stromkreis

• Gleichstromschaltungen: Strom und Spannungen im einfachen Strom-kreis; Zweipole; Zusammenschaltung von Zweipolen; die KirchhoffschenRegeln

• Das magnetische Feld: Magnetische Flussdichte; magnetische Erregung;Lorentz-Kraft; Durchflutungsgesetz


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Empfohlene Vorkenntnisse: Notwendig sind Kenntnisse uber dieGrundlagen der Differential-, Integral- und Vektorrechnung, wie sie im Ma-thematikunterricht im Grundkurs der gymnasiale Oberstufe unterrichtet wer-den.


Literatur:

[1] Pregla, Reinhold ”Grundlagen der Elektrotechnik”, Huthig, 2009[2] Albach, Manfred ”Grundlagen der Elektrotechnik 1. Erfahrungssatze, Bau-elemente, Gleichstromschaltungen”, Pearson Studium, 2004

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2.15 148008: Grundlagen der Elektrotechnik

II


FolienTafelanschrieb

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Peter AwakowiczDozenten: Prof. Dr.-Ing. Peter Awakowicz

Dipl.-Ing. Andre BergnerDipl.-Math. Bjorn OfferhausDr.-Ing. Gerhard RollDipl.-Ing. Cornelia RuhrmannDipl.-Ing. Tim Styrnoll


Ziele: Die Studierenden haben ein grundlegendes Verstandnis der Maxwell-sche Theorie in Integralform, sowie einiger einfacher Anwendungen dieserTheorie. Sie sind in der Lage, einfache Aufgabenstellungen dazu rechnerischezu bearbeiten. Die Maxwellsche Theorie beschreibt alle makroskopischen,elektromagnetischen Erscheinungen. Ihre Kenntnis wird in zahlreichen Lehr-veranstaltungen im weiteren Studienverlauf vorausgesetzt.

Inhalt: Inhalt der Vorlesung ist die Maxwellsche Theorie in Integralform,wobei der Schwerpunkt in dieser Vorlesung auf dem magnetischen Feld undInduktionsvorgangen liegt. Die Vorlesung besitzt die folgende Gliederung:

• Das magnetische Feld (Fortsetzung aus der Vorlesung ’Grundlagen derElektrotechnik I’): Die magnetischen Eigenschaften der Materie; ma-gnetische Kreise; Anwendungen der magnetischen Kraftwirkung

• Die elektromagnetische Induktion: Bewegungsinduktion; Transforma-tionsinduktion; Induktionsgesetz; Selbst- und Gegeninduktion; Berech-nung von Induktivitaten; Energie im magnetischen Feld; Wirbelstromeund Stromverdrangung

• Der Transformator: Der ideale Transformator; Ersatzschaltungen furden realen Transformnator; Einsatzbereiche von Transformatoren


Empfohlene Vorkenntnisse: Die Vorlesung baut auf dem Stoff der Vor-lesung “Grundlagen der Elektrotechnik I” auf.


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Literatur:

[1] Pregla, Reinhold ”Grundlagen der Elektrotechnik”, Huthig, 2009[2] Albach, Manfred ”Grundlagen der Elektrotechnik 1. Erfahrungssatze, Bau-elemente, Gleichstromschaltungen”, Pearson Studium, 2004

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2.16 148165: Grundlagen der Energietechnik


TafelanschriebVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Constantinos SourkounisDozent: Prof. Dr.-Ing. Constantinos SourkounisSprache: DeutschSWS: 3angeboten im:

Ziele: Das Prinzip der Gewinnung elektrischer Energie aus unter-schiedlichen Primarenergietragern sowie deren wesentliche Eigenschaften,Vor- und Nachteile werden verstanden. Die Studierenden entwickeln dadurchein Bewusstsein fur die gesellschaftliche und ethische Verantwortung bei derNutzung von nicht-regenerativen Energien. Die Studierenden uberblicken dieZusammenhange zwischen den wesentlichen Komponenten von Energie-versorgungsnetzen und verstehen die daraus resultierende Strukturen. DieStudierenden beherrschen die auf physikalischem Verstandnis beruhende Mo-dellierung aller wesentlichen Einrichtungen der elektrischen Energietechnik,und konnen diese auf Basis geeigneter Arbeitstechniken sicher anwenden.Dies umfasst insbesonders die mathematischen Grundgleichungen, welchedie physikalischen Großen der Betriebsmittel und Maschinen miteinanderverknupfen. Das fundierte fachliche Wissen uber Maschinen und Gerate(von MilliWatt bis MegaWatt), die unser technisches Leben pragen, wird inunterschiedlichsten Berufsfeldern gefordert, und ermoglicht die Kommunika-tion mit den Spezialisten der jeweiligen Fachgebiete. Das vermittelte fachlicheWissen uber den Energieeinsatz ist im Hinblick auf die aktuelle Diskussionuber die Energie- und CO2-Problematik wichtig, um in der offentlichen Dis-kussion belastbare Standpunkte vertreten, und fundiert argumentieren zukonnen.

Inhalt: Die elektrische Energietechnik umfasst die Erzeugung, den Trans-port (uber weite Strecken), die Verteilung (uber kurze Strecken) und die An-wendung elektrischer Energie. In der Vorlesung werden zunachst die wichtigs-ten Grundlagen aus den Vorlesungen ’Grundlagen der Elektrotechnik I undII’ kurz wiederholt, danach werden insbesondere der Energiebegriff undder Wirkungsgrad genau definiert. Im Abschnitt uber elektrische Energie-versorgung werden verschiedene Kraftwerkstypen nach ihrem Primarenergie-trager (Kohle, Gas, Ol, Kernkraft, Wasser, Wind, Sonne, ....) unterschieden.Die Wirkungsweise der wichtigsten Kraftwerkstypen wird dargestellt. DieGrundprinzipien fur die Ubertragung und Verteilung elektrischer Ener-gie mittels Dreileitersystem (“Drehstrom”) sowie die dafur wesentlichen ma-thematischen Konzepte (wie z.B. die symmetrischen Komponenten) werdendargestellt. Nun wendet sich die Vorlesung den fur die Erzeugung, Ubert-ragung, Verteilung und vor allen Dingen auch fur die Anwendung wesentli-chen elektrischen und elektromechanischen Maschinen zu. Zunachst wird das

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Prinzip ihrer Wirkungsweise erlautert. Es folgt dann die Beschreibung derGleichstrommaschine, bei der die eben erlauterte Wirkungsweise elektri-scher Maschinen besonders anschaulich dargestellt werden kann. In die-sem Zusammenhang wird auch auf die Erzeugung von Gleichspannungen ausWechsel- oder Drehspannungsnetzen eingegangen, wobei leistungselektroni-sche Bauelemente zur Anwendung kommen. Es folgt eine detaillierte Be-schreibung des Transformators und des Synchrongenerators, der wich-tigsten Betriebsmittel fur den Aufbau von Energieversorgungsnetzen. Die Be-schreibung der Induktionsmaschine, deren Betriebsverhalten bei fester undvariabler Speisefrequenz erlautert wird, bildet den Abschluss der Vorlesung.

Empfohlene Vorkenntnisse: Kenntnisse der Inhalte der Vorlesungen“Grundlagen der Elektrotechnik I und II”

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2.17 148001: Grundlagen der Informatik I

Nummer: 148001Lehrform: Vorlesung und PraxisubungenMedienform: e-learning

rechnerbasierte PrasentationVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Helmut BalzertDozenten: Prof. Dr.-Ing. Helmut Balzert

M. Sc. Michael GollSprache: DeutschSWS: 3angeboten im:

Ziele: Globales Ziel dieser Veranstaltung ist es, einen systematischen Uber-blick uber Prinzipien, Methoden, Konzepte und Notationen des “Program-mierens im Kleinen”, und seine Einordnung in die verschiedenen Kontexte zugeben. Dieses Wissen - verbunden mit den praktischen Ubungen am Compu-tersystem - soll den Studierenden befahigen, professionell effiziente Program-me problemgerecht zu entwickeln, zu analysieren, zu uberprufen, adaquat inder UML (Unified Modeling Language) zu beschreiben und in die Program-miersprache Java zu transformieren, zu ubersetzen und auszufuhren.

Inhalt:

• Basiskonzepte

– Variablen, Konstanten, einfache Typen

– Zuweisung, Ausdrucke

– Anweisungen, Konsolen-E/A

– Einfaches Testen

• Kontrollstrukturen

– Sequenz

– Auswahl

– Wiederholung

– Schachtelung

– Ausnahmebehandlung

• Mehrfachverwendung

– Prozeduren

– Funktionen

– Rekursion

• Basiskonzepte der Objektorientierung

– Objekte

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– Klassen

– Konstruktoren

– Generalisierung

– Vererbung

Voraussetzungen: Keine.

Empfohlene Vorkenntnisse: Fahigkeit zum abstrakten und logischenDenken; Fahigkeit, dynamische Ablaufe zu verstehen und zu konzipieren.

Literatur:

[1] Balzert, Helmut ”Java: Einstieg in die Programmierung, 3. Auflage”, W3l,2010[2] Balzert, Helmut ”Java:Objektorientiert programmieren, 2. Auflage”, W3l,2010

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2.18 148005: Grundlagen der Informatik II

Nummer: 148005Lehrform: Vorlesung und PraxisubungenMedienform: rechnerbasierte PrasentationVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Helmut BalzertDozenten: Prof. Dr.-Ing. Helmut Balzert

M. Sc. Michael GollSprache: DeutschSWS: 3angeboten im:

Ziele: Globales Ziel dieser Veranstaltung ist es, einen systematischen Uber-blick uber Prinzipien, Methoden, Konzepte und Notationen des “Program-mierens im Kleinen”, und seine Einordnung in die verschiedenen Kontexte zugeben. Dieses Wissen - verbunden mit den praktischen Ubungen am Compu-tersystem - soll den Studierenden befahigen, professionell effiziente Program-me problemgerecht zu entwickeln, zu analysieren, zu uberprufen, adaquat inder UML (Unified Modeling Language) zu beschreiben und in die Program-miersprache Java zu transformieren, zu ubersetzen und auszufuhren.

Inhalt:

• Basiskonzepte der Objektorientierung

– Polymorphismus

– Schnittstellen

– Assoziationen

– Assoziationen und Referenzen

– Mehrere Klassen

– Containerklassen

– GUI-Klassen

– Speicherklassen

• GUI-Programmierung

– GUI (AWT)

– Ereignisverarbeitung

• Grafikprogrammierung

– GUI (Swing)

– Dialog- und E/A-Gestaltung

– DB-Anbindung

– Tabellen und SQL

– JDBC

– Drei-Schichten-Modell

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• Applet-Programmierung

– HTML und CSS

– Applet vs. Anwendung

• Algorithmen und Datenstrukturen

– Listen

– Baume

Voraussetzungen: Keine.

Empfohlene Vorkenntnisse: Grundlagen der Informatik 1

Literatur:

[1] Balzert, Helmut, Priemer, Jurgen ”Java: Anwendungen programmieren, 2.Auflage”, W3l, 2010[2] Balzert, Helmut ”Java:Objektorientiert programmieren, 2. Auflage”, W3l,2010

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2.19 148009: Grundlagen der Informations-

technik I

Nummer: 148009Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: rechnerbasierte PrasentationVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Rainer MartinDozenten: Prof. Dr.-Ing. Rainer Martin

wiss. MitarbeiterSprache: DeutschSWS: 4angeboten im:

Ziele: Ziel dieser Vorlesung ist die Vermittlung der Struktur und Funkti-onsweise informationstechnischer Systeme, sowie typischer Berechnungsver-fahren. Unter anderem wird die Fahigkeit zur Berechnung der zur Ubert-ragung eines digitalen Signals erforderlichen Datenrate, des mittleren Infor-mationsgehaltes eines Signals, der Ubertragungskapazitat eines Kanals, opti-maler Quellencodes, und einfacher fehlerkorrigierender Codes erworben. DieBefahigung zum selbststandigen Rechnen von Ubungsaufgaben ist dabei einwesentliches Qualifikationsziel der Lehrveranstaltung.

Inhalt: In vielen informationstechnischen Anwendungen (Telefonie, Mo-bilfunk, Fernsehen etc.) werden Informationen aus physikalischen Signalengewonnen, verarbeitet und ubertragen. Es kann sich dabei um akustische Si-gnale (Sprache, Musik), Bild- und Videosignale, oder auch medizinische Si-gnale (EKG, EEG) handeln. Sofern die Signale nicht-elektrischer Natur sind,werden sie in aller Regel vor einer weiteren Verarbeitung mit Hilfe von Sen-soren in elektrische Signale umgewandelt. Analoge und digitale elektronischeGerate spielen daher bei der Verarbeitung und Ubertragung informations-tragender Signale eine uberragende Rolle.

In der Vorlesung Grundlagen der Informationstechnik I werden dieGrundbegriffe informationstechnischer Systeme vorgestellt und anhand ak-tueller Anwendungen diskutiert. Die Beschreibung und die Eigenschaftenanaloger, diskreter und digitaler Signale stehen dabei im Mittelpunkt. In-formationstheoretische Uberlegungen fuhren schließlich zur Bestimmung desmittleren Informationsgehalts dieser Signale und zu optimalen Codierverfah-ren.


• Solide Kenntnisse der Schulmathematik

• Bereitschaft zur aktiven Mitarbeit in der Vorlesung und in den Ubungs-gruppen

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Literatur:

[1] Pierce, John R. ”An Introduction to Information Theory”, Dover Publica-tions Inc., 1980[2] T. Frey, , M. Bossert, ”Signal- und Systemtheorie, 2. Auflage”, ViewegVerlag, 2008

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2.20 148010: Grundlagen der Informations-

technik II

Nummer: 148010Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: rechnerbasierte PrasentationVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Rainer MartinDozenten: Prof. Dr.-Ing. Herbert Hudde


Ziele: Ziel dieser Vorlesung ist die Vermittlung der elektronischen Grund-lagen informationstechnischer Systeme, sowie typischer Berechnungsverfah-ren. Unter anderem wird die Fahigkeit zur Analyse und Berechnung linea-rer Wechselstromnetzwerke und zur Berechnung von Frequenzgangen linea-rer RLC-Zweitornetzwerke erworben. Die Befahigung zum selbststandigenRechnen von Ubungsaufgaben ist dabei ein wesentliches Qualifikationszielder Lehrveranstaltung.

Inhalt: In vielen informationstechnischen Anwendungen (Telefonie, Mo-bilfunk, Fernsehen etc.) werden Informationen aus physikalischen Signalengewonnen, verarbeitet und ubertragen. Es kann sich dabei um akustischeSignale (Sprache, Musik), Bild- und Videosignale, oder auch medizinischeSignale (EKG, EEG) handeln. Sofern die Signale nicht-elektrischer Natursind, werden sie in aller Regel vor einer weiteren Verarbeitung in elektri-sche Signale umgewandelt. Analoge und digitale elektronische Gerate spielendaher bei der Verarbeitung und Ubertragung informationstragender Signaleeine uberragende Rolle. Der erste Teil dieser Vorlesung behandelt die Grund-lagen linearer elektrischer Netzwerke. Dabei sind insbesondere sinusformige(harmonische) Strome und Spannungen als Anregungssignale von Interes-se. Die “Komplexe Wechselstromrechnung” wird als mathematisch elegantesWerkzeug zur Berechnung dieser Netzwerke im eingeschwungenen Zustandeingefuhrt.Im zweiten Teil der Vorlesung Grundlagen der Informationstech-nik II stehen Berechnungsverfahren fur Netzwerke, die aus ohmschen Wi-derstanden, idealen Kondensatoren, Spulen und Quellen zusammengesetztsind, im Mittelpunkt. Es werden Tiefpass-, Hochpass- und Bandpassfiltereingefuhrt und deren Verhalten als Funktion der Frequenz berechnet.

Empfohlene Vorkenntnisse: Mathematik I


Literatur:

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[1] Pregla, Reinhold ”Grundlagen der Elektrotechnik”, Huthig, 2009

57


2.21 187260: Grundzuge der Chemie



Verantwortlicher: Prof. Dr. Martin MuhlerDozenten: Prof. Dr. Martin Muhler

Prof. Dr. Ferdi SchuthSprache: DeutschSWS: 3angeboten im: Wintersemester

Ziele: Chemie-Basiswissen, Vermittlung von Konzepten und Modellvorstel-lungen zum Verstandnis chemischer Reaktionen und Stoffeigenschaften, diedie Grundlage fur Materialwissenschaften bilden.

Inhalt: Es werden die Grundlagen des Aufbaus der Materie besprochen(Atombau), um den Aufbau des Periodensystems der Elemente verstehenzu konnen. Zudem sollen wichtige Konzepte der Chemie wie Energetik undGleichgewichtsreaktionen vermittelt werden, die dem Studenten erlauben,thermodynamische Berechnungen selbst durchzufuhren. Abschließend wer-den einfache Reaktionstypen wie Reaktionen von Ionen in wassriger Losung,sowie Oxidations- und Reduktionsreaktionen eingefuhrt, welche z.B. fur daschemische Verstandnis von Korrosionsprozessen und Verbrennungsprozessenunerlasslich sind. Im zweiten Teil erfolgt ein Uberblick zur Stoffchemie derHauptgruppenelemente. Dabei wird zum einen das im ersten Teil vermittelteWissen an Beispielen illustriert, zum anderen lernen die Studenten typischeReaktionen, Eigenschaften und Verwendung bestimmter Elemente und Ver-bindungen kennen. Abschließend werden Grundlagen der organischen Chemieangesprochen, insbesondere um den Aufbau wichtiger Werkstoffe wie Kunst-stoffe kennen zu lernen.


Literatur:

[1] Atkins, P. W., Beran, J. A. ”Chemie - Einfach Alles”, Wiley & Sons, 1998[2] Hoinkis, J. ”Chemie fur Ingenieure”, Wiley & Sons, 2001[3] Mortimer, C. E. ”Das Basiswissen der Chemie”, Thieme, 2003

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2.22 148166: Konstruktionslehre

Nummer: 148166Lehrform: VorlesungMedienform: rechnerbasierte Prasentation

TafelanschriebVerantwortlicher: Dr.-Ing. Dietmar VillDozent: Dr.-Ing. Dietmar VillSprache: DeutschSWS: 3angeboten im:

Ziele: Nach Besuch der Vorlesungen und Ubungen ist der Student in derLage, mit Fachleuten des (Elektro-) Maschinenbaus zu kommunizieren undeinfache technische Zeichnungen und Berechnungen eigenstandig anzuferti-gen bzw. durchzufuhren.

Inhalt: In der heutigen Berufspraxis ist immer deutlicher der Trend zuerkennen, dass komplexe mechatronische Aufgabenstellungen durch interd-siziplinare Teams aus unterschiedlichen Fachrichtungen (z.B. Maschinenbau,Elektrotechnik, Fertigungstechnik, Informationstechnologie) gelost werden.Die Verstandigung untereinander erfolgt in der Regel durch technische Zeich-nungen unter Verwendung der entsprechenden Fachterminologie. In der Vor-lesung werden anhand von zahlreichen Praxisbeispielen die Grundlagen desMaschinenbaus (Gestalten und Berechnen von Maschinenelementen) vermit-telt. Dies umfasst unter anderem (nicht notwendigerweise in dieser Reihen-folge):

• Einfuhrung

• Berechnen:

– Statik (Krafte, Momente, Auflagerreaktionen, Coulomb’scheReibung)

– Festigkeitslehre (Spannungen, Dehnungen, Hookesches Ge-setz, Biegung, Torsion, Zug, Druck)

– Kinematik (Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, ebeneKreisbewegung)

– Kinetik ( Arbeit, Leistung, Massentragheitsmoment,..)

– Lebensdauerberechnung Walzlager

– Welle-Nabe-Verbindungen

– Getriebe

– Schrauben

– Federn usw.

• Gestalten:

– Genormte Darstellung von mechanischen Bauteilen und Bau-gruppen

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– Grundlagen der Konstruktionslehre, Gestaltung mechanischerBauteile unter Verwendung verschiedener Fertigungsverfahrenund Toleranzen (Passungen und Toleranzen)

– Aufbau und Auswahl von Maschinenelementen

– Konstruktionswerkstoffe

– Darstellende Geometrie

– Welle-Nabe-Verbindungen

– Dichtungen und Schmierstoffe

– Walz- und Gleitlagerungen

– Motor, Kupplung und Getriebe usw


Empfohlene Vorkenntnisse: Grundkenntnisse der Physik

Literatur:

[1] Grote, Karl-Heinrich, Feldhusen, Jorg ”Dubbel Taschenbuch fur den Ma-schinenbau”, Springer, 2004[2] Hildebrand, Siegfried ”Feinmechanische Bauelemente”, Hanser Fachbuch-verlag, 1968[3] Hesser, Wilfried, Hoischen, Hans ”Technisches Zeichnen”, Cornelsen, 2007

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2.23 148000: Mathematik I

Nummer: 148000Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: TafelanschriebVerantwortlicher: DekanDozent: Dr. rer. nat. Mario LipinskiSprache: DeutschSWS: 8angeboten im:

Ziele: Verstehen und Anwenden mathematischer Methoden zur Losung in-genieurwissenschaftlicher Probleme.

Inhalt: Zunachst werden wichtige Eigenschaften reeller und komplexerZahlen behandelt. Danach geht es um elementare Eigenschaften der linearenAlgebra: Vektoren, Matrizen, Determinanten, Eigenwerte und Eigenvekto-ren. Der großte Teil der Vorlesung beschaftigt sich mit der Differential- undIntegralrechnung fur Funktionen von einer Veranderlichen: Konvergenz vonFolgen und Reihen, elementare Funktionen, Potenzreihen, Grenzwerte, Ste-tigkeit, Differenzierbarkeit, Integralrechnung. Zum Schluss werden einfachegewohnliche Differentialgleichungen, die in den Grundlagen der Elektrotech-nik vorkommen, behandelt.

Empfohlene Vorkenntnisse: Gute Kenntnisse der Mathematik aus derOberstufe. Empfohlen wird außerdem die Teilnahme am 4-wochigen Vorkurs“Mathematik fur Ingenieure und Naturwissenschaftler”, den die Fakultat furMathematik vor Studienbeginn jeweils im September anbietet.

Literatur:

[1] Meyberg, K., Vachenauer, P. ”Hohere Mathematik 2”, Springer, 2007[2] Burg, Klemens, Haf, Herbert, Wille, Friedrich ”Hohere Mathematik fur In-genieure 3. Gewohnliche Differentialgleichungen, Distributionen, Integraltrans-formationen”, Teubner Verlag, 2002[3] Meyberg, K., Vachenauer, P. ”Hohere Mathematik I”, Springer, 1995

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2.24 148004: Mathematik II

Nummer: 148004Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: TafelanschriebVerantwortlicher: Dr. rer. nat. Mario LipinskiDozent: Dr. rer. nat. Mario LipinskiSprache: DeutschSWS: 6angeboten im:


Inhalt: Das erste Kapitel behandelt die Differenzialrechnung fur Funktio-nen von mehreren Variablen. Im zweiten Kapitel geht es um Orthonormal-systeme, insbesondere Fourierreihen. Das nachste Kapitel behandelt die In-tegralrechnung fur Funktionen von mehreren Variablen, insbesondere Volu-menintegrale, Kurvenintegrale, Flachenintegrale, und die fur die Anwendungwichtigen Integralsatze. Im letzten Kapitel geht es um Eigenschaften derLaplace- und Fouriertransformation, die wichtige Hilfsmittel der Elektrotech-nik sind.

Empfohlene Vorkenntnisse: Mathematik I

Literatur:

[1] Meyberg, K., Vachenauer, P. ”Hohere Mathematik 2”, Springer, 2007[2] Burg, Klemens, Haf, Herbert, Wille, Friedrich ”Hohere Mathematik fur In-genieure 3. Gewohnliche Differentialgleichungen, Distributionen, Integraltrans-formationen”, Teubner Verlag, 2002[3] Meyberg, K., Vachenauer, P. ”Hohere Mathematik I”, Springer, 1995

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2.25 148164: Mathematik III

Nummer: 148164Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: TafelanschriebVerantwortlicher: Dr. rer. nat. Mario LipinskiDozent: Dr. rer. nat. Mario LipinskiSprache: DeutschSWS: 6angeboten im:


Inhalt: Im ersten Teil werden gewohnliche Differentialgleichungen, an-schließend partielle Differentialgleichungen behandelt. Der zweite Teil befasstsich mit Funktionen im Komplexen: Holomorphie, konforme Abbildungen,Cauchyscher Integralsatz, Residuensatz.

Empfohlene Vorkenntnisse: Mathematik I-II

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2.26 150116: Mathematik IV (Diskrete Ma-

thematik)

Nummer: 150116Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: TafelanschriebVerantwortlicher: Dr. rer. nat. Mario LipinskiDozent: Dr. rer. nat. Mario LipinskiSprache: DeutschSWS: 3angeboten im: Sommersemester


Beginn: Dienstag den 08.04.2014Vorlesung Dienstags: ab 08:15 bis 10:00 Uhr im HGB 30Ubung (alternativ) Freitags: ab 08:00 bis 09:00 Uhr im NA 2/99Ubung (alternativ) Freitags: ab 08:00 bis 09:00 Uhr im NA 3/99Ubung (alternativ) Freitags: ab 09:00 bis 10:00 Uhr im NA 2/99

Ziele: Verstehen und Anwenden diskreter mathematischer Methoden zurLosung ingenieurwissenschaftlicher Probleme.

Inhalt: Im ersten Kapitel werden Eigenschaften der z-Transformation be-handelt. In den nachsten Kapiteln geht es um Grundbegriffe der Algebra,Eigenschaften der modularen Arithmetik und Eigenschaften der BooleschenAlgebra. Das großte Kapitel beschaftigt sich mit der Graphentheorie. Imletzten Kapitel werden Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitsrechnung be-handelt.

Empfohlene Vorkenntnisse: Mathematik I-III


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2.27 141105: Nichttechnische Veranstaltun-

gen

Nummer: 141105Lehrform: BeliebigVerantwortlicher: DekanDozent: Dozenten der RUBSprache: Deutschangeboten im: Wintersemester und Sommersemester

Ziele: Innerhalb des Moduls setzen die Studierenden entsprechend ihrerInteressen verschiedene Schwerpunkte. Dafur steht Ihnen das breite Angebotder ganzen Universitat zur Verfugung. Sie beherrschen entsprechend ihrerAuswahl verschiedene Schlusselqualifikationen.

Inhalt: Neben den in der Studiengangsubersicht angegebenen Lehrveran-staltungen konnen die Studierenden aus dem Angebot der Ruhr-Universitatweitere Veranstaltungen auswahlen. Es muss sich dabei um nichttechnischeFacher handeln. Ausgenommen sind somit die Facher der Ingenieurwissen-schaften sowie der Physik und Mathematik. Moglich Inhalte sind dagegenSprachen, BWL, Jura, Chemie etc.

Beispielsweise wird ein spezieller Kurs Technisches Englisch fur Bache-lorstudierende der Fakultat angeboten. Außerdem wird ein weiterfuhrenderEnglischkurs Projects and management in technical contexts fur Masterstu-dierende angeboten.

Weiterhin gibt es einen Kurs Der Ingenieur als Manager .Neu ab Sommersemester 2014 ist das Projektseminar Angewandte Me-

thoden zur Trendforschung und Ideenfindung .Bei der Auswahl kann außerdem das Vorlesungsverzeichnis der Ruhr-

Universitat verwendet werden, eine Beispiele sind:

0em

BWL: http://www.ruhr-uni-bochum.de/zfoeb/

Sprachen: http://www.ruhr-uni-bochum.de/zfa/

Recht: http://www.ruhr-uni-bochum.de/ls-kaltenborn/

qualifikationszentrum%20recht.html

Schreibzentrum: http://www.sz.ruhr-uni-bochum.de/index.

html (z.B. Vorbereitung auf die Abschlussarbeit )

Bitte beachten Sie, dass die Vorlesungen “BWL fur Ingenieure” und“BWL fur Nichtokonomen” identischen Inhalt haben und deshalb nur ei-ne von beiden Veranstaltungen anerkannt werden kann. Gleiches gilt fur dieVeranstaltungen “Kostenrechnung” und “Einfuhrung in das Rechnungswe-sen/Controlling”.

65

http://www.ei.rub.de/studium/lehrveranstaltungen/724/

https://www.ei.rub.de/studium/lehrveranstaltungen/735/




http://www.ruhr-uni-bochum.de/zfoeb/

http://www.ruhr-uni-bochum.de/zfa/

http://www.ruhr-uni-bochum.de/ls-kaltenborn/qualifikationszentrum%20recht.html

http://www.ruhr-uni-bochum.de/ls-kaltenborn/qualifikationszentrum%20recht.html

http://www.sz.ruhr-uni-bochum.de/index.html

http://www.sz.ruhr-uni-bochum.de/index.html

http://www.sz.ruhr-uni-bochum.de/angebote/studierende/seminare/abschluss_nw.html


Voraussetzungen: entsprechend den Angaben zu der gewahlten Veran-staltungen

Empfohlene Vorkenntnisse: entsprechend den Angaben zu der gewahl-ten Veranstaltungen

Prufung: mundlich, 30 Minuten

Beschreibung der Prufungsleistung: Die Prufung kann entsprechendder gewahlten Veranstaltungen variieren.

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2.28 148002: Programmieren in C


rechnerbasierte PrasentationVerantwortlicher: DekanDozent: Dipl.-Math. Reinhard MaresSprache: DeutschSWS: 3angeboten im:

Ziele: Die Vorlesung verfolgt im wesentlichen die folgenden zwei Lernziele:

• Vermittlung der grundlegenden Sprachkonstrukte von C mit Betonungder prozeduralen Betrachtungsweise.

• Vermittlung eines Verstandnisses fur die Sicherheitsproblematik von C.

Inhalt: Von der Maschinensprache zu C. Als zweite Programmiersprache(nach Java in den Grundlagen der Informatik) soll hier die Sprache ANSI-C(nicht C++) eingefuhrt werden. C eignet sich insbesondere dazu, hardware-nah zu programmieren. Daruber hinaus findet sich die Syntax von C in vielenanderen Sprachen (z.B. der PHP-Skriptsprache) in ahnlicher Form wieder.Behandelt werden:

• Die Struktur von C-Programmen

• Variablen und Datentypen in C

• Bildschirm Ein-/Ausgabe

• Kontrollstrukturen

• Funktionen

• Programmierstil, Programmierrichtlinien

• Felder und Zeichenketten

• Ausdrucke

• Arbeiten mit Dateien

• Strukturen, Aufzahlungstypen

• Zeiger

• Speicherklassen

• Vertiefung einiger Themen

Empfohlene Vorkenntnisse: Grundzuge der Programmierung

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2.29 148074: Quantenmechanische Grundla-

gen elektronischer Bauelemente

Nummer: 148074Lehrform: Vorlesung mit integrierten UbungenMedienform: rechnerbasierte Prasentation

TafelanschriebVerantwortlicher: Prof. Dr. Martin R. HofmannDozent: Priv.-Doz. Dr.-Ing. Nils C. GerhardtSprache: DeutschSWS: 3angeboten im:

Ziele: Erlernen der grundlegenden quantenmechanischen (Schrodinger-Gleichung, Wellenfunktionen, Unscharferelation) und thermodynamischen(thermodynamische Hauptsatze, Entropie, Verteilungsfunktionen) Konzep-te und deren Berechnung.

Inhalt: Moderne elektronische und optoelektronische Bauelemente zeich-nen sich durch immer starkere Miniaturisierung bis hinunter in denNanometer-Bereich aus. So bestehen beispielsweise Halbleiterlaser, wie sie inDVD-Spielern oder in der Telekommunikation eingesetzt werden, aus kom-plexen Schichtstrukturen, wobei die einzelnen Schichten nur wenige Nanome-tern dick sind. Zwingt man Elektronen in solch dunne Schichten, so tretenEffekte auf, die auf den Prinzipien der Quantenmechanik beruhen und dieBauelementeigenschaften maßgeblich beeinflussen. Mit anderen Worten: dieFunktion moderner Halbleiter-Bauelemente beruht ganz wesentlich auf quan-tenmechanischen Prinzipien und lasst sich mit klassischen physikalischen Be-schreibungen nicht mehr verstehen. Die Vorlesung behandelt die Grundlagenquantenmechanischer Beschreibungsweisen sowie der statistischen Thermo-dynamik. Sie fuhrt Begriffe wie die Schrodinger-Gleichung, Wellenfunktio-nen und Erwartungswerte ein und skizziert die Losung quantenmechanischerProbleme anhand einfacher Beispiele (z.B. Elektron im Potentialkasten).Daruber hinaus werden Konzepte und Begriffe der statistischen Thermody-namik (Besetzungsstatistiken, Entropie, thermodynamische Hauptsatze) be-handelt, die zum Verstandnis wichtiger Materialeigenschaften (z.B. Leitfahig-keit von Halbleitern) erforderlich sind

Voraussetzungen: Keine

Empfohlene Vorkenntnisse: Grundlagen der Ingenieurmathematik

Literatur:

68


[1] Lindsay, Peter A. ”Einfuhrung in die Quantenmechanik fur Elektroinge-nieure”, Oldenbourg, 1975[2] Schultz, Walter ”Einfuhrung in die Quantenmechanik/Skriptum fur Elek-trotechniker”, Vieweg, 1969[3] Brandt, Siegmund, Dahmen, Hans Dieter ”The Picture Book of QuantumMechanics”, Wiley & Sons, 1985

69


2.30 141010: Rechnergestutzte Systemanaly-

se

Nummer: 141010Lehrform: Vorlesung und PraxisubungenMedienform: Blackboard


Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Jan LunzeDozenten: Prof. Dr.-Ing. Jan Lunze

Dipl.-Ing. Dominic FunkeDr.-Ing. Pierre MayrM. Sc. Andrej Mosebach

Sprache: DeutschSWS: 3angeboten im: Sommersemester


Beginn: Freitag den 11.04.2014Vorlesung Freitags: ab 14:15 bis 16:45 Uhr im HIDPraxisubung Freitags: ab 14:15 bis 16:45 Uhr im ID 03/139

Ziele: Ziel dieser Vorlesung ist die Vermittlung von Grundkenntnissen derrechnergestutzten Ingenieurarbeit am Beispiel von MATLAB und SPICE.

Inhalt: Die Lehrveranstaltung “Rechnergestutzte Systemanalyse” bestehtaus zwei Teilen:

• Teil I: Einfuhrung in SPICE

• Teil II: Einfuhrung in MATLAB und Simulink


• Module Mathematik A, B

• Modul Grundlagen der Elektrotechnik

• Modul Grundlagen der Informationstechnik


Literatur:

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[1] Lunze, Jan ”Automatisierungstechnik”, Oldenbourg Wissenschaftsverlag,2012[2] Attia, John Okyere ”PSPICE and MATLAB for Electronics: An IntegratedApproach”, CRC Press, 2002[3] Heinemann, Robert ”PSPICE. Einfuhrung in die Elektroniksimulation”,Hanser Fachbuchverlag, 2004[4] Spiro, Hans ”Simulation integrierter Schaltungen durch universelle Rech-nerprogramme. Verfahren und Praxis der rechnergestutzten Simulation nicht-linearer Schaltungen”, Oldenbourg, 1985[5] Vladimirescu, Andrei ”The Spice Book”, Wiley & Sons, 1994

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2.31 148073: Ringvorlesung

Nummer: 148073Lehrform: VorlesungMedienform: Folien

rechnerbasierte PrasentationVerantwortlicher: Prof. Dr. Martin R. HofmannDozenten: Prof. Dr. Martin R. Hofmann

Prof. Dr. Ralf Peter BrinkmannProf. Dr.-Ing. Ulrich KunzeProf. Dr.-Ing. Jan LunzeProf. Dr.-Ing. Rainer MartinProf. Dr.-Ing. Georg SchmitzProf. Dr.-Ing. Volker StaudtProf. Dr.-Ing. York Tuchelmann

Sprache: DeutschSWS: 1Leistungspunkte: 1angeboten im:

Ziele: Ubersicht uber die Lehr- und Forschungsbereiche der Fakultat Elek-trotechnik und Informationstechnik zur Orientierung fur die Auswahl vonBachelorarbeiten. Vorstellung der Studienschwerpunkte im Masterstudien-gang.

Inhalt: Die Ringvorlesung gibt eine Ubersicht uber die Lehr- und For-schungsbereiche der Fakultat fur Elektrotechnik und Informationstechnik ge-gliedert nach den Studienschwerpunkten im Masterstudiengang. Neben derVorstellung der Studienschwerpunkte in Vorlesungen beinhaltet die Veran-staltung organisierte Fuhrungen durch die Lehr- und Forschungsbereiche.Die Ringvorlesung ist eine Wahlpflichtveranstaltung des funften Semesters.



Arbeitsaufwand: 30 Stunden

Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 7 Termine zu je 1 SWS entspre-chen in Summe 7 Stunden Anwesenheit. Dazu sind 5 Fuhrungen vorgesehen,die jeweils mit 2 Stunden angesetzt sind. Fur die Diskussion der Inhalte undden Austausch werden weitere 13 Stunden angesetzt.

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2.32 148132: Schaltungstheorie

Nummer: 148132Lehrform: Vorlesung und UbungenMedienform: TafelanschriebVerantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Hans Dieter FischerDozent: Prof. Dr.-Ing. Hans Dieter FischerSprache: DeutschSWS: 4angeboten im:

Ziele: Das Ziel der Vorlesung, sowie der dazugehorigen Ubungen bestehtdarin, den Studenten die Grundlagen der Theorie elektrischer Schaltungenzu vermitteln. Besonderer Wert wird dabei auf die prazise Begrundung undAusgestaltung der Theorie gelegt. Ausgehend von den als Axiome vorliegen-den Grundgleichungen werden die weiteren Ergebnisse daher mittels exaktermathematischer Verfahren hergeleitet, wobei sich die Stoffauswahl an den furdie Praxis wichtigen Erfordernissen orientiert.

Inhalt: Im ersten Teil der Vorlesung werden Grundbegriffe elektrischerNetze behandelt. Hierzu gehoren die Themengebiete Topologie elektrischerNetze, Kirchhoff’sche Gleichungen, Inzidenzmatrizen, Satz von Tellegen,Leistung in elektrischen Netzen, Torelemente, Quellen, Reziprozitat, Wir-kungsfunktionen, Eigenverhalten und Stabilitat. Im zweiten Teil der Vorle-sung werden die Grundbegriffe von Zweitoren behandelt. Es wird erklart,wie diese durch Widerstands-, Leitwert-, Hybrid- und Kettenmatrizen be-schrieben werden konnen. Daruber hinaus werden T- und Pi-Ersatzschaltungeingefuhrt. Ferner werden die Symmetrieeigenschaften von Zweitoren, die Be-stimmung der konischen Impedanzen nach Bartlett und die Streuvariablenmit den Streumatrizen behandelt. Es wird erlautert, unter welchen Bedingun-gen die Addition von Widerstands- bzw. von Leitwertmatrizen das elektrischeVerhalten des zusammen geschalteten Zweitors korrekt beschreibt. Als weite-re Beschreibungsformen fur Zweitore werden Transmittanz, Reflektanz undStreumatrix eingefuhrt. Im dritten Teil werden die Gleichungen der homo-genen Leitung eingefuhrt und betrachtet. Die Leitungsgleichungen werdengelost und Spezialfalle fur die verzerrungs- und verlustfreie Leitung hergelei-tet. Die Transformationseigenschaft, sowie die Reflektanzen der homogenenLeitung werden hierbei ebenfalls erlautert. Der Ubergang zu den zeitdiskretenWellendigitalfiltern wird diskutiert. Abschließend wird die Kettenschaltung,sowie die Realisierung von Reaktanz-/Zweipolfunktionen behandelt. Die ausihnen ableitbaren Algorithmen der Wellendigitalfilter werden in Beispielenillustriert.

Voraussetzungen:

• Grundlagen der Elektrotechnik

• Grundlagen der Informationstechnik

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• Mathematik I + II

Empfohlene Vorkenntnisse: Teilnahme an den LehrveranstaltungenGrundlagen der

• Elektrotechnik I + II

• Grundlagen der Informationstechnik I + II

• Mathematik I + II und Physik.

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2.33 148108: Signale und Systeme



Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Ilona RolfesDozenten: Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes


Ziele: Die Systemtheorie, d.h. eine weitgehend allgemeine mathematischeBeschreibung der Signaldarstellung, der Signalverarbeitung und -ubertra-gung in Systemen und die entsprechende Beschreibung der Systeme selbst,bilden die wesentlichen Lernziele. Die Studierenden kennen die grundlegen-den Methoden zur Beschreibung und Analyse von analogen und digitalenSystemen, sowie den Aufbau von grundlegenden Schaltungen zur analogenund digitalen Signalverarbeitung. Sie sind in der Lage, alle Aufgaben im Zu-sammenhang mit der Analyse und der Interpretation von linearen und zeitin-varianten analogen und zeitdiskreten (digitalen) Systemen zu verstehen undzu losen.

Inhalt: Bevor ein Ingenieur ein System entwickeln kann, das beispielsweisedem Austausch von Informationen uber großere Entfernungen dienen soll,muss geklart werden, mit welcher Art von Signalen ein solcher Austauschuberhaupt moglich ist. Mathematische Modelle fur die Signale und fur die dieSignale verarbeitenden Systeme werden in der Vorlesung vermittelt. Konkretwerden behandelt:

• Einfuhrung

– Grundbegriffe zu Signalen und Systemen: Linearitat und Zei-tinvarianz: LTI-Systeme, Kausalitat und Stabilitat.

• Kontinuierliche und diskrete Signale

– Reelle/komplexe, symmetrische, periodische, begrenzte undbeschrankte Signale

– Diskontinuierliche und schwingungsformige Elementarsignaleund deren Eigenschaften

– Klassifikation von Signalen.

• Diskrete LTI-Systeme

– Bestimmung des Ubertragungsverhaltens mittelsz-Transformation

– Ubertragungsverhalten im Zeitbereich: Diskrete Faltung

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– Ubertragungsfunktion, Impulsantwort, Grundstrukturen

– Eigenschaften: Stabilitat, Eigenfunktionen, IIR- und FIR-Systeme

– Anfangswertprobleme.

• Die z-Transformation, zeitdiskrete und disrete Fourier-Transformation

– Definition und Existenz

– Eigenschaften und Rechenregeln

– Die Rucktransformation.

• Kontinuierliche LTI-Systeme

– Verallgemeinerte Funktionen: Distributionen, Dirac-Impuls

– Bestimmung des Ubertragungsverhaltens mittels Laplace-Transformation

– Ubertragungsverhalten im Zeitbereich: Kontinuierliche Fal-tung

– Ubertragungsfunktion, Impulsantwort, Grundstrukturen

– Eigenschaften: Stabilitat, Eigenfunktionen

– Zustandsraumdarstellung.

• Die Laplace und Fourier-Transformation, Fourier-Reihe

– Definition und Existenz

– Eigenschaften und Rechenregeln

– Die Rucktransformation

– Zusammenhang der Transformationen

• Spektrale Beschreibung von LTI-Systemen

– Ubertragungsfunktion und Frequenzgang

– Filter und Allpasse

• Diskretisierte kontinuierliche Signale

– Signalabtastung und Signalrekonstruktion



• Mathematik A + B

• Grundlagen der Informationstechnik

• Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik (ITS) bzw. Grundlagender Elektrotechnik (ETuIT)

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Literatur:

[1] Frey, Thomas, Bossert, Martin ”Signal- und Systemtheorie”, Vieweg Verlag,2004

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po 04 modulhandbuch - ei.ruhr-uni-bochum.de · inhalt: das modul fasst das grundlegende verst...

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