| Veranstaltungen | Digitale Schaltungstechnik
  | Art | Vorlesung |  
  | Nr. | EMI316 |  
  | SWS | 2.0 |  
  | Lerninhalt | - Grundlagen der Logik, logische Basisfunktionen, Normalformen. - Kombinatorische Netze, Schaltnetze, statische Logik.
 - Digitale Basisschaltungen, TTL, CMOS, innerer Aufbau, Störabstände.
 - Minimisierung logischer Netze mit graphischen und rechnerischen Verfahren.
 - Isomorphe und nicht- isomorphe Netze.
 - Aritmetische kombinatorische Schaltungen (Addierer, Subtrahierer, Multiplizierer).
 - Zeitverhalten, kritischer Pfad, Treiberfähigkeit und Belastung.
 - Rückkopplung bei Schaltnetzen, Stabilität, Oszillationen.
 - Speicherelemente, Flipflops, Register und ihre Behandlung und Anwendung.
 - Grundelemente von Zustandsautomaten und ihr systematischer Entwurf.
 - Zustandsdiagramm.
 - Moore-Automat, Mealey- Automat, sequentielle Schaltwerke
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  | Literatur | Jansen, D., Handbuch der Electronic Design Automation, München, Hanser Verlag, 2000 |  Analoge Schaltungstechnik
  | Art | Vorlesung |  
  | Nr. | EMI315 |  
  | SWS | 2.0 |  
  | Lerninhalt | - Verstärkerentwurf: Ideale und reale gesteuerte Quellen zur Modellierung des Verstärkermechanismus` - Rückgekoppelte Verstärker: Signalflussbild, Schaltung, mathematische Beschreibung
 - Differenzverstärker, Operationsverstärker, Fehlerminderung durch Gegenkopplung, idealer - Operationsverstärker,
 virtuell- Null- Verfahren, typische Kennwerte kommerzieller Operationsverstärker.
 - Schaltungsbeispiele mit Operationsverstärkern: Verstärker mit unterschiedlichen Eigenschaften, Filter,
 Messschaltungen; Eigenschaften, Grenzen und Dimensionierungen.
 - Stromquellen- und Stromspiegelschaltungen.
 - Analog/Digital- und Digital/Analogwandler: Prinzipieller Aufbau in Abhängigkeit von Genauigkeit und
 Geschwindigkeit; Verstehen der Spezifikationen, Schnittstellen und Zahlenformate; Kosten- und leistungsgerechte
 Bausteinauswahl.
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  | Literatur | Tietze U., Schenk C., Gamm E., Halbleiter-Schaltungstechnik, 15. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer Vieweg, 2016 |  Labor Schaltungstechnik
  | Art | Labor |  
  | Nr. | EMI224 |  
  | SWS | 2.0 |  
  | Lerninhalt | Das Schaltungstechnik Labor enthält Versuche sowohl für den Bereich der Analogen- wie auch Digitalen Schaltungstechnik. Der Student bearbeitet in Gruppen zu 2 Studenten 6 Versuche aus folgender Auswahl: Kombinatorische Schaltungen: Aufbau Inverter, Stromaufnahme, Übertragungsverhalten, Störabstand, 2-Bit Addierer, Durchlaufzeit, Logikserie CMOS Differenzverstärker: Simulation eines Differenzverstärkers mit dem Programm PSPICE, Gegentakt und Gleichtaktverstärkung, Frequenzgang, Stabilität, Überragungsverhalten. Operationsverstärker: Messung Übertragungskennlinie, Verstärkung, Eingangsoffsetspannung, Frequenzgang des realen Verstärkers für unterschiedliche Verstärkungen, Aufbau eines 2 poligen aktiven Filters mit dem Operationsverstärker und Messung des Übertragungsverhaltens. Programmierbare Logik: Entwurf der kombinatorischen Schaltung eines Vergleichers und der sequentiellen Schaltung eines kaskadierbaren Dezimalzählers bis `99` mit Enable, synchronem Reset und Carry. Programmierung und Funktionsnachweis auf GAL-Logikbausteinen. A/D-Wandler: Vermessung eines D/A-Wandlers auf Linearität und Restfehler. Aufbau eines A/D-Wandlersnach dem Verfahren der `successive Approximation`. Basisversuche zum Abtasttheorem. Abtastung eines Signals. Phasenregelkreis: Aufbau eines PLL mit unterschiedlichen Phasendetektoren. Untersuchung des Verhaltens im Zeit- wie im Frequenzbereich. Folgeverhalten, Einrastverhalten, Stabilität. Dimensionierung der Regelparameter. Aufbau eines PLL als Synthesizer. SMD- Technologie: Aufbau einer kleinen Schaltung im SMD-Labor mit SMD-Bausteinen an einem Vakuum- Bestückungsplatz. Reflow- Lötvorgang, Qualitätssicherung unter dem Stereo-Mikroskop, Inbetriebnahme. Der Versuch vermittelt den kompletten SMD- Fertigungsvorgang für moderne Elektronik. FPGA- Entwurf eines Frequenzzählers: Auf einem Logikentwurfssystem für FPGAs (ALTERA-MAX II ) wird die Schaltung eines Frequenzzählers ergänzt und in wesentlichen Komponenten digital simuliert. Das Gesamtsystem wird in einen FPGA gebrannt und in Funktion demonstriert. ECL-Technik: Die Besonderheiten der Emitter Coupled Logic werden untersucht. Messtechnik mit Leitungsabschluss, Logikschaltungen, ECL- Zähler bis 150 MHz. Pegel und Störabstände. Impulsmesstechnik. Umgang mit einem hochwertigen Samplingoszillographen.
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  | Literatur | 
Goßner, S., Grundlagen der Elektronik: Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Shaker -Verlag, 2008Zastrow, D., Elektronik, Springer-Verlag, 12. Auflage, 2014Tietze U., Schenk C., Gamm E., Halbleiter-Schaltungstechnik, 15. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer Vieweg, 2016Fricke, K.: Digitaltechnik. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2009, 6. AuflageWoitowitz, R.; Urbanski, K.; Gehrke, W.: Heidelberg: Springer Verlag, 2011Biere, A.; Kröning, D.; Weissenbacher, G.; Wintersteiger, Ch. M.: Digitaltechnik – Eine praxisnahe Einführung. Heidelberg: Springer Verlag, 2008Reichardt, J.: Lehrbuch Digitaltechnik. Eine Einführung mit VHDL. München: Oldenbourg Verlag, 2013Wöstenkühler, G.: Grundlagen der Digitaltechnik, Elementare Komponenten, Funktionen und Steuerungen. München, Wien: Carl Hanser Verlag, 2012Liebig, H.: Logischer Entwurf digitaler Systeme (4. Auflage). Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2006 – ISBN-10 3-540-26026-9Best, R.: Phase-Locked Loops: Design, Simulation and Applications, McGraw-Hill Education, 2009 |  |