- Serielle Schnittstellen V.24/TTY
- Interbus-S
- SIMATIC S7 und Visualisierung mit WIN CC
- Prozessleitsystem PCS 7 mit Ethernet, Profibus DP, Profibus PA und ASI
- SIMATIC S7 und Analogwertverarbeitung
- SIMATIC S7 und Parameterübertragung

Ausführliche Laboranleitungen zu den Versuchen, HS-Druckerei

1. Grundlagen der Automatisierungstechnik
   - Begriffsdefinitionen
   - Anwendungsgebiete und Automatisierungsobjekte
   - Aufgaben
2. Sensoren und Aktoren in der Automatisierungstechnik
3. Steuerungen
    - Unterschied zw. Regelung und Steuerung
    - Die Programmiernorm DIN EN 61131-3
    - Verknüpfungsfunktionen
    - Verknüpfungssteuerungen
    - Ablaufsteuerungen 
    - Alternative Beschreibungsformen für Ablaufsteuerungen (GRAFCET, Petrinetze, Automaten)
4. Automatisierungsrechner und Rechnersysteme
    - Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS)
    - Prozessleitsysteme (PLS)
5. Kommunikationstechnik
    - Feldbusse (AS-interface, Profibus)
    - Ethernet TCP/IP
    - Industrial Ethernet (ProfiNet, SercosIII, EtherCAT)
    - Intelligente Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (IO-Link, HART-Protokoll)
6. Systeme der Fertigungsautomation
    - Computerized Numerical Control (CNC)
    - Industrieroboter

Becker, N., Automatisierungstechnik, 2. Auflage, Würzburg, Vogel Business Media, 2014

Langmann, R., Taschenbuch der Automatisierung, 2. Auflage, München, Fachbuchverl. Leipzig Verlag, 2010

Individuelle Themenstellung

Leitfaden für die Bachelor-Thesis, Fakultät E+I

In einer Einführungsveranstaltung mit Präsenzpflicht werden die Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens reflektiert sowie verbindliche Richtlinien für die schriftliche Dokumentation sowie für die öffentliche Präsentation vorgegeben.

Die Teilnahme an mindestens 8 Fachvorträgen über andere Bachelor-Arbeiten der selben Fakultät musss vor der Anmeldung der eigenen Arbeit nachgeweisen werden.

Am Ende der Bearbeitungszeit der Bachelor-Thesis folgt ein öffentlicher Fachvortrag im Umfang von 15-20 Minuten über die eigene Arbeit und deren Randbedingungen.

Leitfaden für die Bachelor-Thesis, Fakultät E+I

• Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens

• Verstehen wissenschaftlicher Texte

• Fragestellungen, Vorgehensweisen und Ergebnisse wissenschaftlicher Studien

• Quellen berufspädagogischer Literatur

• Plagiate und freiwillige Plagiatskontrolle

• Dokumentenstruktur wissenschaftlicher Texte

• Erstellen von Präsentationen wissenschaftlicher Sachverhalte

• Vorträge zur Darstellung wissenschaftlicher Sachverhalte

• aktuelle berufspädagogische Forschungsprojekte

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

• Strukturen des Bildungssystems der Bundesrepublik Deutschland, aktuelle Entwicklungen und Kritikpunkte

• Strukturen des beruflichen Bildungssystems der Bundesrepublik Deutschland, aktuelle Entwicklungen und Kritikpunkte

• organisatorische Strukturen und rechtliche Grundlagen des dualen Systems der beruflichen Bildung, Berufsbildungsgesetz und einschlägige Regelungen der Handwerksordnung

• Berufsbegriff, Funktionen des Berufs, Arbeits- und Ausbildungsmarkt

• System der beruflichen Schulen: Strukturen in der Bundesrepublik und speziell in Baden-Württemberg

• berufliche Bildung außerhalb des dualen Systems

• berufliche Fort- und Weiterbildung

• Berufsberatung, Berufswahl

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

• Motivation und Leistung

• Gütekritierien der Leistungsmessung, Bezugsnormen der Leistungsbeurteilung

• wahrnehmungspsychologische Probleme der Leistungsmessung

• Fehlerquellen bei der Leistungsmessung und Leistungsbeurteilung

• Leistungsmessungen und -beurteilungen im schulischen und betrieblichen Kontext

• Leistungsmessungen im offenen/handlungsorientierten Unterricht

• Entwicklung, Durchführung und Auswertung einer Klausur unter Berücksichtigung der Gütekriterien der Leistungsmessung

• Prüfungen im Rahmen der dualen Berufsausbildung

• betriebliche Beurteilungen und Beurteilungsverfahren, Arbeits- und Ausbildungszeugnisse

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

• Grundlagen des Lehrens und Lernens (z. B. Theorien zum Erwerb und der Repräsentation von Wissen und Fertigkeiten)

• Grundlagen der Entwicklung (z. B. die Entwicklung kognitiver Strukturen im Kindes- und Jugendalter nach Piaget)

• Grundlagen der Lernmotivation

• Grundlagen des sozialen Lernens

Woolfolk, A., Pädagogische Psychologie, München, Boston, Pearson Studium, 2008

Das Ziel des Betriebspraktikums ist, durch Tätigkeiten in einschlägigen Betrieben das
gewählte Berufsfeld soweit kennen zu lernen, dass eine sinnvolle Schwerpunktbildung
und Auswahl von Fächern nach eigener Neigung für die Studierenden möglich wird. Der/
die Student/in soll also technische Projekte kennen lernen und möglichst selbständig
und mitverantwortlich ingenieurmäßig arbeiten. Dabei sollen, so weit als möglich,
wirtschaftliche, ökologische, sicherheitstechnische und ethische Aspekte berücksichtigt
werden.

Das Ziel des Betriebspraktikums ist, durch Tätigkeiten in einschlägigen Betrieben das
gewählte Berufsfeld soweit kennen zu lernen, dass eine sinnvolle Schwerpunktbildung
und Auswahl von Fächern nach eigener Neigung für die Studierenden möglich wird. Der/
die Student/in soll also technische Projekte kennen lernen und möglichst selbständig
und mitverantwortlich ingenieurmäßig arbeiten. Dabei sollen, so weit als möglich,
wirtschaftliche, ökologische, sicherheitstechnische und ethische Aspekte berücksichtigt
werden.

1. Einführung: Grundprobleme der Mobilkommunikation
2. Aspekte zellularer Netze: Zellularer Netzaufbau, Verkehrsleistung und Verkehrsdimensionierung; Spektrale  Effizienz von Mobilkommunikationssystemen; Funknetzplanung
3. Charakterisierung des Mobilfunkkanals: Mehrwegeausbreitung; Zeitvarianz (Fading); Vorhersagemodelle für Funkfelddämpfung; Systembedingte Störungen (Interferenzen)
4. Techniken der Mobilfunkübertragung: Diversitätstechniken; Prinzipien der Kanal- und Datenschätzung; Verfahren der Codierung, Fehlersicherung und Modulation; Vielfachzugriffsverfahren; Duplexverfahren.
5. Beispiele digitaler Mobilkommunikationssysteme und -netze (Global System for Mobile Communication :GSM) und GSM basierte Systeme, 2,5G (HSCSD, GPRS), 3G (UMTS) Mobilfunksysteme und -techniken,  LTE.

David, K., Benkner T., Digitale Mobilfunksysteme, Teubner Verlag, Stuttgart, 1996

Ebersprächer, J., Vogel H.-J., GSM Global System for Mobile Communication, 3. Auflage, Stuttgart, Leipzig [u.a.],Teubner, 2001

Walke, B., Mobilfunknetze und ihre Protokolle 1. Band, Grundlagen, GSM, UMTS und andere zellulare Mobilfunknetze, 2. Auflage, Teubner Verlag, Stuttgart, 2000

Walke, B., Althoff, M., Seidenberg, P., UMTS - ein Kurs, Weil der Stadt, Schlembach Verlag, 2001

Sauter M., Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme: UMTS, HSDPA und LTE, GSM, GPRS und Wireless LAN, 5. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner Verlag, 2013

Umsetzung: Abtastung, Aliaseffekt, erforderliche Filter, Quantisierung, Rauschabstand
Zeitdiskrete Signale und Systeme: Elementare Signale, LTI-Systeme, Stabilität, Kausalität,
Impulsantwort, Faltungssumme, Differenzengleichungen, FIR / IIR, Realisierung
(Direktform) Fouriertransformation in dieser Anwendung: Z-Transformation, Definition,
Korrenspondenzen und Rechenregeln, Hin- und Rücktransformation, Zusammenhang Z-
und Fouriertransformation Digitale Filter: Systemfunktion: Pole und Nullstellen, Stabilität;
Frequenzgang; Beispiele: Differenzierer, Integrierer, MTA, Tiefpaß 1.O., Filter höherer
Ordnung

Stearns, S., Digitale Signalverarbeitung, München, Wien, Oldenbourg Verlag, 1979

Laborversuche: Matlab-AnwendungenAnalog/Digital- und Digital/Analog-
WandlungFFTNichtrekursive (FIR-)FilterRekursive (IIR)-Filter

- Grundsätzlicher Aufbau von Antriebssystemen:
Lasten, Getriebe, Motor, Umformer, Netz
- Grundlagen der Antriebstechnik:
Mechanische Größen, Energieflussbetrachtung, Drehmomenterzeugung, Verluste, Wirkungsgrad
Nennwerte von Elektromotoren, Drehfeld
- Gleichstrommaschinen:
Aufbau, Wirkungsweise, Grundgleichungen, Betriebsverhalten, DC-Motoren mit Permanentmagneterregung
DC-Reihenschlussmotor, Universalmotor
- Synchronmaschinen:
Aufbau, Wirkungsweise, Grundgleichungen, Betriebsverhalten, Einphasenbetrieb, Vergleich Permanent-/ Reluktanz-/Hysterese-Läufer
- Schrittmotoren:
Aufbau u. Schaltung, Stromversorgung und Ansteuerung, Betriebsverhalten, Anwendungen
- Elektronikmotoren:
Aufbau, Ansteuerung und Anwendung
- Linearmotoren für kleine Leistungen

Jäger, R., Stein, E., Leistungselektronik, Berlin, Offenbach, VDE-Verlag, 2011
Specovius, J., Grundkurs Leistungselektronik, 2. Auflage, Wiesbaden, Vieweg Verlag, 2008
Schröder, D., Elektrische Antriebe - Regelung von Antriebssystemen, 2. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2001
Fischer, R., Elektrische Maschinen, München, Wien, Hanser Verlag, 2006

- Aufgaben der Leistungselektronik
- Bauelemente der Leistungselektronik
- Wechselstrom- und Drehstromsteller
- Netzgeführte Stromrichter
- Selbstgeführte Stromrichter
- Umrichter
- Verfahren zur Ansteuerung von Stromrichtern

Jäger, R., Stein, E., Leistungselektronik, VDE-Verlag, Berlin, Offenbach, 2011
Schröder, D., Leistungselektronische Schaltungen, 3. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2012
Specovius, J., Grundkurs Leistungselektronik, 8. Auflage, Wiesbaden, Vieweg Verlag, 2017

- Lastkennlinien und Bewegungsgleichungen elektrischer Antriebe
- Sensoren für elektrische Antriebe
- Verfeinertes mathematisches Modell und Betriebskennlinien der
fremderregten Gleichstrommaschine im Grunddrehzahl- und Feldschwächbereich
- Ausführungsformen und Regelungsstruktur stromrichtergespeister
Antriebe mit Gleichstrommaschinen
- Stationäres mathematisches Modell und Betriebskennlinien der Asynchronmaschine im Grunddrehzahl- und Feldschwächbereich
- Ausführungsformen und Regelungsstruktur stromrichtergespeister
Antriebe mit Asynchronmaschinen
- Verfeinertes stationäres mathematisches Modell der
permanenterregten Synchronmaschine
- Regelungsstruktur stromrichtergespeister Antriebe mit
permanenterregten Synchronmaschinen

Meyer, M., Elektrische Antriebstechnik, Bände 1 und 2., Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 1985

Schröder, D., Elektrische Antriebe - Regelung von Antriebssystemen, 2. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2001

Fischer, R., Elektrische Maschinen, 13. Auflage, München, Wien, Hanser Verlag, 2006

Untersuchung des Betriebsverhaltens von Gleichstrom-, Asynchron-und permanentmagneterregten Synchronmaschinen sowie von Schrittmotoren
- Messtechnische Ermittlung von Maschinenparametern
- Ausmessung von Bauelementen der Leistungselektronik
- Betrieb elektrischer Maschinen mit Thyristor- und Transistorstellgliedern
- Inbetriebnahme von Regelkreisen bei elektrischen Antrieben

Jäger, R., Stein, E., Leistungselektronik, Berlin, Offenbach, VDE-Verlag, 2011
Schröder, D., Leistungselektronische Schaltungen, 3. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2012
Specovius, J., Grundkurs Leistungselektronik, 8. Auflage, Wiesbaden, Vieweg Verlag, 2017
Schröder, D., Elektrische Antriebe - Regelung von Antriebssystemen, 4. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 2015
Fischer, R., Elektrische Maschinen, 16. Auflage, München, Hanser Verlag, 2013
Meyer, M., Elektrische Antriebstechnik, Bände 1 und 2, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, 1985

Befehlsstrukturen und –verarbeitung in Mikroprozessoren Adressierung der 80x86-Prozessoren Assembler-Source-Code erstellen und umsetzen in Objectcode und ausführbare Dateien Verbindung zum Betriebssystem durch Interrupts Zyklische und verzweigte Programme Flags Stackoperationen Logische und arithmetische Befehle Makros und Prozeduren Periphere Anbindung mit IN und OUT Textausgaben Adressierungsarten Aufbau von Mikrocontrollern Register, RAM, EEPROM, Flash Ports und Peripherie Systementwicklung Tools zum effektiven Arbeiten mit Embedded Systems

Uhlenhoff, A., Mikrocontroller Werkzeugkasten HC12, Aachen, Shaker Verlag, 2002

Heiß, P., PC Assemblerkurs, Heise-Verlag, 1994

• Vorbereitende Arbeiten
• Einrichten einer IDE auf dem PC
• Anwendung der in der VL erlernten Befehle
• Ausführbare Dateien direkt erstellen, also ohne Übersetzungshilfen
• Untersuchung der EXE-Dateien in Hexadezimaldarstellung
• Echtzeitanwendungen
• Textverarbeitung Embedded Systems
• Vollständiger Aufbau eines eigenen Embedded Systems (das vom Studierenden käuflich erworben werden kann)
• Aufbringen eines Bootloaders und eines Betriebssystems
• Verbinden mit einem PC und Datenkommunikation einrichten
• Analoge und digitale Schnittstellen in Programme einbinden
• Zusatzhardware integrieren
• Stand-alone-System aufbauen
• Tools kennen lernen

Laborumdrucke, Hochschule Offenburg, 2019

Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse in solarthermischer und solarelektrischer Energieerzeugung und solarelektrischen Systemen inklusive elektrischer Speicher.

Quaschning, V., Regenerative Energiesysteme, 6. Auflage, Carl Hanser Verlag München, 2009

DGS - Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.V., Leitfaden Photovoltaische Anlagen, 4. Auflage, 2010

- Elektrische Energieerzeugung (fossilie Kraftwerke, Kernkraftwerke, Wasserkraftwerke, Windenergieanlagen, photovoltaische Anlagen)

- Energieversorgungsnetze (Übertragungssyteme, Drehstromnetze, Netzstrukturen von Windparks)

- Speicherung elektrischer Energie

Heuck, K., Dettman K.-D., Schulz D., Elektrische Energieversorgung : Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie für Studium und Praxis, 8. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 2010

- Elektrische Energieerzeugung (fossilie Kraftwerke, Kernkraftwerke, Wasserkraftwerke, Windenergieanlagen, photovoltaische Anlagen)

- Energieversorgungsnetze (Übertragungssyteme, Drehstromnetze, Netzstrukturen von Windparks)

- Speicherung elektrischer Energie

Heuck, K., Dettman K.-D., Schulz D., Elektrische Energieversorgung : Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie für Studium und Praxis, 8. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 2010

• wissenschaftstheoretische Grundlagen; zentrale Begriffe

• allgemeine Didaktik, Entwicklung und Grundpositionen

• berufliches Lernen im Wandel

• berufliches Lernen an verschieden Lernorten

• Leistungsmessung und -bewertung in beruflichen Bildungsgängen

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Die Inhalte der Vorlesung „Grundlagen der Fachdidaktik technischer Fachrichtungen“ werden in seminaristischer Form nochmals aufgearbeitet und in Bezug auf die jeweiligen Berufsfelder differenziert thematisiert.

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

• Analyse von Ordnungsmitteln

• Erstellung von Planungsinstrumenten für Lehr-/Lernsituationen unter Berücksichtigung der Anforderungen des Lernfeldkonzepts

• Entwicklung eigener Unterrichtssequenzen

• Entwicklung von Instrumenten zur Leistungsbewertung

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

• Planung und Durchführung von Hospitationen

• Grenzen der Beobachtbarkeit

• Dokumentation und Auswertung von Hospitationen

• Planung, Durchführung und Reflexion eigenen Unterrichts

• Planung und Durchführung von Hospitationen

• Dokumentation und Auswertung von Hospitationen

• Planung, Durchführung und Reflexion erster eigener Unterrichtssequenzen

• Dokumentation und Auswertung von Unterrichtssequenzen

• Planung von Unterrichtssequenzen auf der Basis didaktischer Modelle

• Dokumentation der geplanten Unterrichtssequenzen

• Durchführung eigener Unterrichtssequenzen

• Reflexion eigener Unterrichtssequenzen

• kriteriengeleitete Beobachtung von Unterricht

• theoriegeleitete Erkundung beruflicher Unterrichtspraxis

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

• Grundlagen der Kommunikation

• Didaktikbegriff

• Lerntheorien als Grundlage didaktischer Modelle

• Handlungstheorien als Grundlage didaktischer Modelle

• didaktische Modelle: Die didaktische Analyse und das Perspektivenschema zur Unterrichtsvorbereitung nach Klafki

• didaktische Modelle: Das Berliner Modell

• lernzielorientierte Unterrichtsplanung: Lernziele, Lernzieltaxonomien

• Entwicklung beruflicher Handlungskompetenz

• Analyse beruflicher Handlungskompetenz in beruflichen Praxisfeldern

• Lernfeldkonzept

• Konzepte handlungsorientierten Unterrichts

• Projektmethode nach Frey

• Prüfungen in der beruflichen Bildung

• Vorbereitung des Praktikums als theoriegeleitete Erkundung beruflicher Unterrichtspraxis

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

• Struktur der Erziehungswissenschaften

• anthropologische Erklärungen der Erziehungsbedürftigkeit des Menschen

• erziehungswissenschaftliche Grundbegriffe: Erziehung, Sozialiation, Bildung

• lerntheoretische und entwicklungstheoretische Erklärungen für Sozialisationsvorgänge

• Stufen der moralischen Entwicklung

• berufliche Handlungskompetenz von Lehrerinnen und Lehrern

• Grundlagen der Theorie sozialer Systeme

• Pädagogische Professionalität

• Theorie-Praxis-Verhältnis in der Erziehungswissenschaft

Aktuelle Fachliteratur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben oder zur Verfügung gestellt.

Signale und Systeme

• Klassifizierung von Signalen
• Pegelmaße
• LTI-Systeme
• Verzerrungen
• Effektivwert und Signalleistung
• Beschreibung stochastischer Signale

Amplitudenmodulation und Quadraturamplitudenmodulation

• AM mit und ohne Träger
• Spektrum der AM
• Demodulation: kohärent und Hüllkurvendetektor

Frequenzmodulation

• Spektrum der FM
• Demodulation

Übertragungskanäle

• Leistungsübertragungsbilanz
• Äquivalenter Tiefpass
• Gaußkanal
• Mehrwegeausbreitung

1. Kammeyer Karl-Dirk: Nachrichtenübertragung, 5. Auflage, Vieweg+Teubner, 2011.
2. Bossert, Martin: Einführung in die Nachrichtentechnik. Oldenbourg Verlag, 2012.
3. Werner, Martin: Nachrichtentechnik. Vieweg+Teubner, 2010.

Versuch 1: Begrenzerschaltungen

Versuch 2: Transistorverstärker

Versuch 3: Leistungsverstärker

Versuch 4: Oszillator

Versuch 5: Amplitudenmodulation

Versuch 6: Frequenzmodulation

1. Einführung (Begriffe, Besonderheiten der HF-Technik, Beispiele für Hochfrequenz-Systeme)
2. Passive lineare Bauelemente bei höheren Frequenzen (Skineffekt, parasitäte Effekte von Widerständen,Kondensatoren und Spulen)
3. Theorie der Hochfrequenz-Leitung (Beispiele für HF-Leitungen, Herleitung und Lösung der Leitungsgleichungen, Wellenamplituden, Reflexionsfaktor, Leitung mit verschiedenen Abschlüssen)
4. Eigenschaften von einigen Leitungen (Koaxleitung, Sreifenleitung)
5. Smith-Diagramm (Herleitung, Impedanztransformationen, Beispiele)
6. Streuparameter (Beschreibung linearer Schaltungen mit S-Matrix, Signalflussgraph, Eigenschaften von Mehrtoren, Beispiele wichtiger HF-Elemente)
7. Beschreibung von Hochfrequenz-Quellen (Signalflussgraph, Wellenamplituden, Leistung, verfügbare Leistung)
8. Beschaltete Zweitore (Eingangs- und Ausgangsreflexionsfaktor, Spannungs- und Stromverstärkung, Transmissionsfaktor,Leistungsverstärkung, Leistungsanpassung, Stabilität)

Detlefsen, J., Grundlagen der Hochfrequenztechnik, 4. Auflage, München, Oldenbourg Verlag, 2012

Lange, K., Meinke H.H., Grundlach F.W., Löcherer K.-H., Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Gundlach, 5. Auflage, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, Springer Verlag, 2009

1. Verhalten von Bauelementen bei höheren Frequenzen,
2. Leitungen bei höheren Frequenzen,
3. Streifenleitungen,
4. Berechnungen und Messen von S-Parametern

Die Lehrveranstaltung beruht auf der Programmiersprache Java. Bei Interesse kann
aufbauend ein Wahlpflichtfach C++ belegt werden.

- Grundlagen
- Klassen und Arrays
- Vererbung
- Operator-Überladung und Typumwandlung
- Exceptions
- Collections
- Ein-/Ausgabe
- Swing
- Generics
- Entwurfsmuster

- Erstellung von Programmen mit - Klassen und Objekten - Vererbung und Polymorphie
- Operator-Überladung - Exceptions - Entwurfsmustern - Anwendung der Grundlagen
des Software-Engineerings - Objektorientierte Analyse - Objektorientierter Entwurf -
Dokumentation - Test

- EMV-Gesetz und EMV-Normen
- Störquellen
- Störkopplungen (galvanisch, kapazitiv,induktiv)
- Strahlungskopplung
- Gegenmaßnahmen in der Schaltungstechnik
- Gegenmaßnahmen auf der Geräteebene
- EMV-Messtechnik

Schwab, A.J., Kürner, W., Elektromagnetische Verträglichkeit, Springer Verlag, 2011

Fischer P., Balzer G., Lutz M., EMV Störfestigkeitsprüfungen, München, Franzis Verlag, 2000

• Grundlagen
• Unternehmensführung/Management
• Informationswirtschaft (Externes und internes Rechnungswesen)
• Finanzierung und Investition
• Personalwirtschaft
• Materialwirtschaft
• Produktionswirtschaft
• Absatzwirtschaft/Marketing

Vahs, D., Schäfer-Kunz, J., Einführung in die Betriebwirtschaftslehre, 5. Auflage, Stuttgart, Schäffer-Poeschel-Verlag, 2007

 - Analyse des Strecken- und Regelkreisverhaltens mit Hilfe der Pole und Nullstellen von Übertragungsfunktionen
- Algebraische Stabilitätskriterien
- Vereinfachung des Streckenmodells
- Algebraische Reglerentwurfsverfahren für Standardregler
- Strukturelle Maßnahmen wie Kaskadenregelung, Vorsteuerung und
Störgrößenaufschaltung zur Verbesserung des Regelkreisverhaltens

Föllinger, O., Regelungstechnik, 10. Auflage, Berlin, Hüthig Buch Verlag, 2008

Lunze, J., Regelungstechnik 1, 2. Auflage, Berlin, Heidelberg, New York, Springer-Verlag, 1999

Im Labor simulieren Simulation Regelkreise mittels der Software MATLAB (Control System Toolbox) und MATLAB-Simulink und üben einen geeignete Regler zu entwerfen. Dabei werden u.a. folgende Themen behandelt:

• Frequenzgangmessung einer elektronischern Schaltung (Bode-Diagramm und Ortskurve; Schwingversuch)
• Empirische Reglerauslegung nach Chien, Hrones und Reswick
• Reglerauslegung nach dem Frequenzkennlinienverfahren
• Simulation und Auslegung digitaler Regler (Abtastsysteme, zeitdiskreter PID-Regler)
• Identifikation dynamischer Systeme mit MATLAB

Föllinger, O., Regelungstechnik: Einführung in die Methoden und ihre Anwendung, 11. Auflage, Berlin, Offenbach, VDE Verlag, 2013

Laborumdrucke, Hochschule Offenburg

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-Wandlers
nach 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.

- Vertiefung Zustandsautomaten-Entwurf, Logiksynthese
- Mikroprogrammsteuerungen, Mikroprogramm
- Architekturen - Rechnerarchitekturen, Grundlagen
- Datenpfad und Kontrollpfad, Instruktionssätze.
- Speicherorganisation, Speicherplan, Chip-Select Erzeugung.
- Virtuelle Speicher, Segmentierung, Seitenverwaltung.
- Architektur von RISC- und CISC-Prozessoren sowie von Mikrocontrollern.
- Pipelining, Interrupt, Zusammenhang mit Betriebssystem.
- Statische Timinganalyse in getakteten Systemen, Clock-Skew, Taktdomänen
- Kurzeinführung in VHDL als Systementwurfssprache und Synthese
-Programmierbare Logik (FPGA)

Jansen, D., Handbuch der Electronic Design Automation, Hanser Verlag, 2000

- 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

Jansen D., Handbuch der Electronic Design Automation, Hanser Verlag, 2000

- 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.

- Schaltungstechnik mit Bipolar- und Feldeffekt

- Transistoren, Kleinsignalanalyse, Anwendungen, Frequenzgrenzen, Eingangs- und Ausgangsimpedanzen. Stromquellen- und Stromspiegelschaltungen.

- Anwendung regelungstechnischer Analyseverfahren am rückgekoppelten Operationsverstärker: Stabilität, Frequenzgang, Kompensationsverfahren.

Tietze U., Schenk C., Gamm E., Halbleiter-Schaltungstechnik, 15. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer Vieweg, 2016

Zeit- und Wertediskretisierung kontinuierlicher Signale: Anwendungen, Grenzen,
benötigte Einrichtungen

- Zeitdiskretisierung mittels Abtast-Halte-Glied:
Aufbau, Grenzen, Genauigkeits- und Geschwindigkeitsabschätzungen

- Wertediskretisierung mittels Analog-Digital- / Digital-Analog-
Wandlern: Aufbaukonzepte, Genauigkeits- und Geschwindigkeitsgrenzen, Ein- und Mehrquadrantenbetrieb, Zahlenformate, Schnittstellen.

- Funktionsgenerator als Beispiel zur Schwingungserzeugung ohne Resonatoren

-Phasenreglkreis (PLL): Prinzip, regelungstechnische Analyse, Dimensionierung.
Anwendungen: Synchronisiereinrichtungen, Modulatoren und Demodulatoren für
Winkelmodulation, Frequenzvervielfachung, Mehrphasengeneratoren, Frequenzsyntheziser

Tietze U., Schenk C., Gamm E., Halbleiter-Schaltungstechnik, 15. Auflage, Berlin, Heidelberg, Springer Vieweg, 2016

Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Regelungstechnik und vermittelt die grundlegenden Konzepte zur Analyse von Regelkreisen und dem Entwurf von Reglern für zeitkontinuierliche, lineare Systeme mit einem Eingang und einem Ausgang (SISO-Systeme). Behandelt werden u.a. folgende Inhalte:

• Modellierung dynamischer Systeme
  Beschreibung mechatronischer Systeme mittels Differentialgleichungen; Linearisierung nichtlinearer Differentialgleichungen; Simulation eines Systems mittels MATLAB (System Control Toolbox) und MATLAB-Simulink
• Mathematische Beschreibung und Verhalten von LTI-Systemen
  - Definition und Eigenschaften von LTI-SISO-Systeme
  - Beschreibung und Verhalten im Zeitbereich
    Lösen der Differentialgleichung, Sprungantwort, Impulsantwort, Faltung
  - Beschreibung und Verhalten im Frequenzbereich 
    Anwendung der Laplace-Transformation, Übertragungsfunktion, Frequenzgang, Bode-Diagramm, Ortskurve, Blockschaltbilder
  - grundlegende Übertragungsglieder (P-Glied, I-Glied, PT1, D-Glied, DT1-Glied, PT2-Glied, Totzeit-Glied)
  - Stabilität von Systemen
• Der Regelkreis
  - Der Standardregelkreis
  - Ziele eine Regelung, Reglerentwurfsaufgabe und Anforderungen
  - Stabilität von Regelkreisen
  - stationäres Verhalten von Regelkreisen
  - Standard-Regler vom Typ PID
  - Reglerauslegung im Zeitbereich: (Methoden von Ziegler-Nichols, Methode v. Chien, Hrones und Reswick
  - Reglerauslegung im Frequenzbereich: vereinfachtes Betragsoptimum (Zeitkonstantenkompensation),  Frequenzkennlinienverfahren

O. Föllinger, Regelungstechnik, 12. Auflage, Berlin, VDE Verlag, 2016

J. Lunze, Regelungstechnik I, 11. Auflage, Springer Vieweg, 2016

G. F. Franklin, J. D. Powell, A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, Pearson, 7. Auflage, 2014

1. Fourier-Transformation
- Orthogonale und orthonormale Funktionen, endliche und unendliche Fourier-Reihe
- Bestimmung der Fourier-Koeffizienten: Minimierung der Norm des Fehlersignals
- Gibbs'sches Phänomen; Amplituden- und Phasenspektrum
- Übergang zur Fourier-Transformation: Amplitudendichtespektrum
- Einführung der Distribution Dirac- Impuls
- Linearität, Zeitverschiebung, Ähnlichkeitssatz, Nullwertsätze, Parseval'sche Gleichung
- Faltung zweier Zeitfunktionen, graphische Veranschaulichung
- Systembeschreibung: Impulsantwort, Sprungantwort, Faltungsintegral, komplexer Frequenzgang

2. Laplace-Transformation
- Einführung in die Laplace-Transformation; Eigenschaften und Rechenregeln
- Rechnen im Bildbereich;  Hin- und Rücktransformation
- Anwendung der LP-Transformation auf gewöhnliche Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten
- Rechnen mit Delta- und Sprungfunktionen
- Übertragungsfunktionen und Frequenzgänge linearer kontinuierlicher Übertragungssysteme

3. Z-Transformation
- Lineare Abtastsysteme;  Definition und Begriffe
- Rechenregeln der Z-Transformation; Hin- und Rücktransformationen
- Lösung der Differenzengleichungen

Föllinger O., Laplace- und Fourier-Transformation, 10. Auflage, Berlin, Offenbach, VDE-Verlag, 2011

Werner, M., Signale und Systeme, Lehr- und Arbeitsbuch mit MATLAB-Übungen und Lösungen, 3. Auflage, Wiesbaden, Vieweg+Teubner, 2008

Doetsch G., Anleitung zum praktischen Gebrauch der Laplace-Transformation und der Z-Transformation, 6. Auflage, München, Wien, Oldenbourg Verlag, 1989

Es werden folgende neun Laborübungen angeboten, aus denen die Studenten sechs Laborübungen auswählen können:

Versuch 1: Messtechnische Analyse eines Systems zur Satellitennavigation
Versuch 2: Messtechnische Analyse von GSM Mobilkommunikationsendgeräten
Versuch 3: Analyse eines LAN-Netzwerkes mit dem Fluke LANMeter 68x und Etherscope II
Versuch 4: Datenanalyse auf einem Ethernet-Netzwerk mit dem DominoFastEthernet
Analyzer
Versuch 5: Messtechnische Analyse der ISDN S0-Schnittstelle und des D-Kanal
                  Protokolls
Versuch 6: GSM - Funknetzplanung
Versuch 7: Analyse verschiedener Verfahren zur Fehlerschutzcodierung (FEC)
Versuch 8: Messtechnische Analyse von Leitungscodierverfahren
Versuch 9: Digitale Modulationsverfahren

Laboranleitungen, Hochschule Offenburg

Optische Polymerfasern Plastic Optical Fibers (POF)
- Fasertypen
- Aufbau und Herstellung
- Material, Dämpfung, Dispersion und Bandbreite
- Vielkernfasern
- Anwendungen von POF-Systemen
Einführung in Photonische Kommunikationsnetze
- Überblick über photonische Netze
- Modulationsverfahren (Direktempfang – Überlagerungsempfang)
- Wellenlängen-Multiplex (WDM, CWDM, DWDM)
Optische Verstärker
- Faserverstärker: Grundlagen des Erbium-Doped-Fiber Amplifier und Praseodymium-Doped-Fiber Amplifier, Zustandniveaus bei Seltene-Erd-Ionen, Eigenschaften wie Rauschen, Verstärkung, Amplified Spontanoeus Emission, Exited State Absorption
- Halbleiterverstärker
Grenzempfindlichkeit und Quantenlimit
- SNR bei sinusförmiger Intensitätsmodulation
- SNR bei rechteckförmiger Intensitätsmodulation
- Detektionsempfindlichkeit und Quantenlimit
- Bitfehlerwahrscheinlichkeit und SNR
Optische Verzweiger
- Faser-Richtkoppler – Schmelzkoppler
- Grundlagen und Kenngrößen
- Integrierte optische Verzweiger
Faser-Bragg-Gitter
- Bragg-Effekt
- Kenngrößen von Bragg-Fasern
- Herstellung
- Anwendungen (Multiplexer, Add-Drop, Filter)
Verluste an LWL-Verbindungen
- Butt-Joint, Einfüge- und Rückflussdämpfung
- Intrinsische und extrinsische Verluste
- Verluste an Steckern und Spleißen
Einführung in die Nichtlineare Optik

Agrawal G. P., Fiber Optic Communication Systems, 4. Auflage, Hoboken, NJ, Wiley Verlag, 2010

Hentschel C., Fiber Optics Handbook, Boeblingen, Hewlett-Packard Verlag, Instruments Division, 2000

Voges E., Optische Kommunikationstechnik, Berlin, Heidelberg [u.a.], Springer Verlag, 2002

Hultzsch H., Optische Telekommunikationssysteme, Gelsenkirchen, Damm-Verlag, 1996

Jansen D., Optoelektronik, 2000

Begriffliche Definitionen der Stochastik, Maßzahlen von Verteilungen
Zufallsvariablen, Kombinatorik, Poincare-Sylvester-Formel
Beispiele zu diskreten und stetigen Verteilungen (Binomial-, Hypergeometrische ~, Poisson-, gleichförmige ~, Normalverteilung)
Mehrdimensionale Verteilungen
Schätzen von Parametern von Verteilungen
Regression, Korrelation
Grundlagen von Testverfahren
Bayes`sche Formel
Anwendungen (Rauschen, Kryptologie)