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Universität Erlangen-Nürnberg

Master of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Praktikum Schaltungstechnik - Cheatsheet
Praktikum Schaltungstechnik - Cheatsheet Ohmsches Gesetz und Kirchhoffsche Gesetze Definition: Zwei grundlegende Pfeiler der Elektrotechnik, die für das Verständnis und die Analyse von elektrischen Schaltkreisen essentiell sind. Details: Ohmsches Gesetz: Verhältnis Spannung zu Stromstärke; \(U = R \times I\) Kirchhoffsche Gesetze: Knotenregel (1. Kirchhoffsches Gesetz): Summe der Ströme an einem K...

Praktikum Schaltungstechnik - Cheatsheet

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Praktikum Schaltungstechnik - Exam
Praktikum Schaltungstechnik - Exam Aufgabe 1) Betrachte den folgenden elektrischen Schaltkreis, der aus drei Widerständen (\textbf{R1}, \textbf{R2}, und \textbf{R3}) und zwei Spannungsquellen (\textbf{V1} und \textbf{V2}) in einem einfachen Netzwerk besteht. Die Knoten A, B, C, und D und die Maschen sind entsprechend markiert. Die Werte der einzelnen Bauelemente sind wie folgt: R1 = 4 Ω R2 = 6 Ω R...

Praktikum Schaltungstechnik - Exam

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Was beschreibt das Ohmsche Gesetz in der Elektrotechnik?

Was besagt die Knotenregel (1. Kirchhoffsches Gesetz)?

Was besagt die Maschenregel (2. Kirchhoffsches Gesetz)?

Was ist Wechselstrom (AC)?

Wie berechnet man die Scheinleistung (S) in einem Wechselstromkreis?

Was beschreibt der Leistungsfaktor (\( \cos\varphi \)) in einem Wechselstromkreis?

Was beschreibt das Faradaysche Induktionsgesetz?

Welche Anwendung nutzt elektromagnetische Induktion?

Was beschreibt das Lenz'sche Gesetz?

Was sind die Anschlüsse eines Bipolartransistors (BJT)?

Wie lautet die Gleichung für den Drainstrom im Sättigungsbereich eines MOSFETs?

Welches Spannungsniveau hat typischerweise die Basis-Emitter-Spannung (\( V_{BE} \)) bei einem Silizium-Bipolartransistor?

Was versteht man unter 'Doping' bei Halbleitern?

Was ist ein pn-Übergang?

Welche Anwendungen haben pn-Übergänge?

Was ist der Verstärkungsfaktor in einer invertierenden Operationsverstärker-Schaltung?

Welche Schaltung hat das Eingangssignal am nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers?

Welche Kenngröße ist für eine nicht-invertierende Operationsverstärker-Schaltung besonders wichtig?

Was ist ein Logikgatter und wofür wird es verwendet?

Welche logische Operation führt ein AND-Gatter durch?

Welches Gatter wird durch die Formel \(Y = \overline{A + B}) beschrieben?

Was ist die Zeitbereichsanalyse in SPICE und welches Statement wird dafür verwendet?

Welche Parameter sind wichtig für die Frequenzbereichsanalyse in SPICE und welches Statement wird verwendet?

Welche Anwendungen sind typisch für eine SPICE-Simulation im Frequenzbereich?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Praktikum Schaltungstechnik an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

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Grundlagen der Elektrotechnik

Dieser Kursabschnitt deckt die fundamentalen Prinzipien der Elektrotechnik ab. Dabei werden die wesentlichen Konzepte und Gesetze vermittelt, die als Basis für das Verständnis weiterführender Themen dienen.

  • Ohmsches Gesetz und Kirchhoffsche Gesetze
  • Serienschaltungen und Parallelschaltungen
  • Wechselstromlehre und Scheinleistung
  • Elektromagnetische Felder und Induktion
  • Transformatoren und deren Anwendungen
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Halbleiterbauelemente

In diesem Abschnitt werden die grundlegenden Eigenschaften und Anwendungen von Halbleiterbauelementen erklärt. Diese Bauelemente sind zentrale Bestandteile moderner elektronischer Schaltungen.

  • Eigenschaften von Halbleitermaterialien
  • Diode und ihre Anwendungen
  • Bipolartransistor und Feldeffekttransistor (FET)
  • Doping und pn-Übergänge
  • Leistungshalbleiter und ihre Einsatzgebiete
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Operationsverstärker

Operationsverstärker sind vielseitige elektronische Bauelemente, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Dieser Abschnitt behandelt deren Aufbau und Funktionsweise.

  • Grundlagen und Idealmodelle von Operationsverstärkern
  • Verschiedene Schaltungsarten: Invertierend, nicht-invertierend
  • Differenzverstärker und Integratoren
  • Verstärkungs- und Frequenzganganalyse
  • Anwendung in Filterschaltungen und Regelkreisen
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Digitale Schaltungen

Dieser Abschnitt befasst sich mit der Analyse und dem Entwurf digitaler Schaltungen, die als Grundlage für die digitale Elektronik dienen.

  • Logikgatter und Schaltalgebra
  • Kombinatorische und sequenzielle Logik
  • Karnaugh-Veitch-Diagramme und Minimierung
  • Flip-Flops und Register
  • Mikroprozessoren und Speicherbausteine
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Simulation elektronischer Schaltungen und Entwurf und Test von Schaltungen

Dieser Abschnitt fokussiert sich auf die Simulation, den Entwurf und den Test elektronischer Schaltungen und ist ein essentieller Teil der modernen Schaltungstechnik.

  • Einführung in Simulationssoftware (z.B. SPICE)
  • Erstellen und Analysieren von Schaltplänen
  • Simulation von Verhalten in Zeit- und Frequenzbereich
  • Techniken des Schaltungsentwurfs und Layout
  • Teststrategien und Fehlersuche in Schaltungen
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Praktikum Schaltungstechnik an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Das Praktikum Schaltungstechnik, angeboten von der Universität Erlangen-Nürnberg im Rahmen des Informatikstudiums, bietet Dir eine praxisorientierte Einführung in die Welt der Schaltungstechnik. In diesem Kurs lernst Du die wesentlichen Grundlagen und kannst Dein theoretisches Wissen in praktischen Übungen anwenden und vertiefen. Der Kurs richtet sich an Studierende mit Interesse an Elektronik und Schaltungstechnik und umfasst sowohl Vorlesungen als auch praktische Laborübungen.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Das Modul besteht aus 2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung und 2 SWS Praktikum.

Studienleistungen: Am Ende des Kurses wirst Du Dein Wissen in einer Abschlussklausur unter Beweis stellen.

Angebotstermine: Der Kurs wird im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Grundlagen der Elektrotechnik, Halbleiterbauelemente, Operationsverstärker, Digitale Schaltungen, Simulation elektronischer Schaltungen, Entwurf und Test von Schaltungen

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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