362.072 Elektronische Bauelemente
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2021S, VU, 3.0h, 4.0EC
Lecture TubeTUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 4.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • LectureTube Lehrveranstaltung
  • Format der Abhaltung: Distance Learning

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage...
...Aufbau, Funktion und Anwendung der modernen elektronischen Bauelemente zu beschreiben
...ihr Groß- und Kleinsignalverhalten zu charakterisieren
...ihre Ersatzschaltungen und Grundmodelle zu beschreiben
...die wichtigsten Grundschaltungen für Analog- und Digitaltechnik zu erklären.
...analoge Schaltungen mit Bipolartransistoren, MOSFETs und Operationsverstärkern nach Arbeitspunkt und Kleinsignalverhalten zu analysieren und sie zu dimensionieren
...Übertragungskennlinien von (C)MOS-Schaltungen zu konstruieren.
...aktuelle Entwicklungen und Trends der Mikroelektronik zu beschreiben.

Inhalt der Lehrveranstaltung

In der Vorlesung werden alle wichtigen Halbleiterbauelemente und Grundschaltungen behandelt. Kernelemente sind Aufbau, Funktion und Charakterisierung, sowie Klein- und Großsignal-Ersatzschaltungen für statische und dynamische Fälle und Modellvorstellungen dieser Bauelemente. Schwerpunkte bilden Dioden, Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren. Aufbauend auf diesen Bauelementen werden Grundschaltungen, insbesondere einfache Verstärker, Stromquellen und Spannungsquellen, Differenzverstärker, Eingangs- und Endstufen, sowie Grundglieder der analogen und digitalen Schaltungstechnik diskutiert. Es folgen Eigenschaften und Grundschaltungen des Operationsverstärkers. Abschließend werden noch wichtige Sonderbauformen von Bauelementen, wie moderne Speicherbausteine, Leistungsbauelemente und Hochfrequenzbauelemente behandelt. Besonders eingegangen wird auf aktuelle Entwicklungen und Trends bei den Kernbausteinen der Mikroelektronik. Im Übungsteil werden einfache elektronische Schaltungen mit Dioden, Transistoren und Operationsverstärkern analysiert.

Methoden

Vortrag; Vorrechnen von Übungsbeispielen (Großgruppenübungen); Lösen und Präsentieren von Übungsbeispielen (Kleingruppenübungen); eigenständiges Lösen von weiteren Übungsbeispielen

Prüfungsmodus

Mündlich

Weitere Informationen

Wir sind bemüht, die Übungen so zu gestalten, dass sie sowohl für Hörer ohne Vorkenntnisse in elektronischer Schaltungstechnik ("AHS") bewältigbar als auch für Hörer mit Vorkenntnissen ("HTL") interessant sind. Dadurch ist es unvermeidlich, dass AHS-Absolventen im Vergleich zu Übungen anderer Lehrveranstaltungen einen etwas höheren Zeitaufwand haben. Zu jeder Übung werden "zusätzliche Übungsaufgaben" angeboten, die Ihnen die nötige Sicherheit geben sollen. Erfahrungsgemäß haben mit dem einen oder anderen Beispiel auch die HTL-Absolventen Schwierigkeiten. Daher wird die Lösung der "zusätzlichen Übungsaufgaben" allen Teilnehmern zur Vorbereitung auf die Klausuren empfohlen.

Organisation der Übungen: Die Übungen bestehen aus Großgruppenübungen (LectureTube Streams) und aus Kleingruppenübungen (Zoom-Meetings) mit Anwesenheitspflicht, die als Kreuzerlübungen durchgeführt werden. In den Kleingruppenübungen werden auch Fragen beantwortet, die vorher in TUWEL gestellt wurden. Ein wesentlicher Bestandteil der Übungen ist das eigenständige Lösen von weiteren Übungsaufgaben als Vorbereitung auf die Klausuren, insbesondere die 2. Klausur. Zur Klärung eventuell dabei auftretender Fragen werden vor den Klausuren zusätzliche Fragestunden über Zoom abgehalten (Teilnahme freiwillig).

Die Kleingruppenübungen beginnen 15 Minuten nach der vollen Stunde (c.t.) und sind auf eine Dauer von 60 min ausgelegt plus die Zeit, die für die Beantwortung von Fragen verwendet wird.

Anmeldung zu den Übungen: ist vorerst bis zum Tag vor der ersten Großgruppenübung möglich. Alle bis dahin Angemeldeten (auch auf Warteliste) haben fix einen Platz, jedoch können Anmeldungen auf Warteliste in eine andere Gruppe verschoben werden. Verschiebungen kann es auch geben, wenn eine Gruppe mangels ausreichender Zahl von Teilnehmern aufgelöst wird. Danach wird die Anmeldung nochmals freigeschaltet bis zum Tag vor der 1. Kleingruppenübung. Neuan- bzw. Ummeldungen auf Warteliste werden dann aber nicht mehr berücksichtigt. 

Verhinderung bei Kleingruppenübungen: Bei Krankheit geben Sie bitte eine ärztliche Bestätigung im Sekretariat ab. Bei Terminkollision mit einer Prüfung oder bei verpflichtender Teilnahme an einer anderen Lehrveranstaltung lassen Sie das auf TUWEL zur Verfügung gestellte Formular vom Prüfer oder Leiter der anderen Lehrveranstaltung unterschreiben und geben es ebenfalls im Sekretariat ab. In allen anderen Fällen nehmen Sie bitte Kontakt mit dem Übungsleiter (Hobler) auf. Falls Sie im Vorhinein wissen, dass Sie an mindestens 3 Terminen nicht teilnehmen können, z.B. bei Berufstätigkeit, können Sie von den Kleingruppenübungen befreit werden. Nehmen Sie hierzu ebenfalls mit dem Übungsleiter Kontakt auf. Bei entschuldigtem Fehlen werden Ihre sonst erworbenen Punkte aufgewertet, sodass Ihnen bei der Benotung keine Nachteile erwachsen. Ein "Nachbringen" von Beispielen oder ein Gruppenwechsel ist nicht vorgesehen.

Klausuren: Zu den Klausuren ist jeweils eine separate Anmeldung nötig. Versäumen der 1. Klausur wird wie Verhinderung einer Kleingruppenübung gehandhabt, d.h. bei entschuldigtem Fehlen werden Ihre sonst erworbenen Punkte aufgewertet. Falls Sie die 2. Klausur versäumen oder sich die Note verbessern wollen, können Sie zur Nachklausur antreten. Eine Entschuldigung ist dazu nicht nötig. Stoff der 2. Klausur und der Nachklausur ist der gesamte Stoff mit Schwerpunkt auf der zweiten Hälfte. Wenn Sie zur Nachklausur antreten, ersetzt das Ergebnis in jedem Fall jenes der 2. Klausur.

Weitere Information erhalten Sie in der Vorbesprechung und im TUWEL-Kurs.

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Di.09:00 - 10:0002.03.2021 Zoom-Meeting, Zugang über TUWEL (LIVE)Vorbesprechung
Do.09:00 - 10:0004.03.2021 - 29.04.2021 Zoom-Meeting via TUWEL (LIVE)Fragestunde Vorlesung
Do.10:00 - 11:0025.03.2021 Zoom-Meeting via TUWEL (LIVE)Fragestunde Übungen
Di.11:00 - 13:0004.05.2021 Zoom-Meeting via TUWEL (LIVE)Fragestunde Übungen
Elektronische Bauelemente - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Di.02.03.202109:00 - 10:00 Zoom-Meeting, Zugang über TUWELVorbesprechung
Do.04.03.202109:00 - 10:00 Zoom-Meeting via TUWELFragestunde Vorlesung
Do.11.03.202109:00 - 10:00 Zoom-Meeting via TUWELFragestunde Vorlesung
Do.18.03.202109:00 - 10:00 Zoom-Meeting via TUWELFragestunde Vorlesung
Do.25.03.202109:00 - 10:00 Zoom-Meeting via TUWELFragestunde Vorlesung
Do.25.03.202110:00 - 11:00 Zoom-Meeting via TUWELFragestunde Übungen
Do.15.04.202109:00 - 10:00 Zoom-Meeting via TUWELFragestunde Vorlesung
Do.22.04.202109:00 - 10:00 Zoom-Meeting via TUWELFragestunde Vorlesung
Do.29.04.202109:00 - 10:00 Zoom-Meeting via TUWELFragestunde Vorlesung
Di.04.05.202111:00 - 13:00 Zoom-Meeting via TUWELFragestunde Übungen

Leistungsnachweis

- Laufende Beurteilung (Kleingruppenübungen)
- 2 Klausuren (schriftlich): Abwicklung über TUWEL in Form eines Tests + Abgabe der eingescannted Berechnungen, Sichtkontakt via Zoom.
- Mündliche Prüfung

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Mo. - 08.11.2021mündlich04.10.2021 14:40 - 05.11.2021 15:00in TISSMündliche Prüfung -- 8.11.2021
Mo. - 22.11.2021mündlich04.10.2021 15:00 - 19.11.2021 15:00in TISSMündliche Prüfung -- 22.11.2021
Mo. - 13.12.2021mündlich04.10.2021 15:30 - 10.12.2021 15:00in TISSMündliche Prüfung -- 13.12.2021

Gruppentermine

GruppeTagZeitDatumOrtBeschreibung
1 (11:00-13:00)Di.11:00 - 13:0009.03.2021 - 27.04.2021 Zoom-Meeting via TUWEL362.072 Gruppe 1 (11:00-13:00)
2 (11:00-13:00)Di.11:00 - 13:0009.03.2021 - 27.04.2021 Zoom-Meeting via TUWEL362.072 Gruppe 2 (11:00-13:00)
3 (13:00-15:00)Di.13:00 - 15:0009.03.2021 - 27.04.2021 Zoom-Meeting via TUWEL362.072 Gruppe 3 (13:00-15:00)
4 (13:00-15:00)Di.13:00 - 15:0009.03.2021 - 27.04.2021 Zoom-Meeting via TUWEL362.072 Gruppe 4 (13:00-15:00)
5 (15:00-17:00)Di.15:00 - 17:0009.03.2021 - 27.04.2021 Zoom-Meeting via TUWEL362.072 Gruppe 5 (15:00-17:00)
6 (15:00-17:00)Di.15:00 - 17:0009.03.2021 - 27.04.2021 Zoom-Meeting via TUWEL362.072 Gruppe 6 (15:00-17:00)

LVA-Anmeldung

Die Anmeldung erfolgt über Gruppen-Anmeldung.

Gruppen-Anmeldung

GruppeAnmeldung VonBis
1 (11:00-13:00)24.01.2021 00:0008.03.2021 23:59
2 (11:00-13:00)24.01.2021 00:0008.03.2021 23:59
3 (13:00-15:00)24.01.2021 00:0008.03.2021 23:59
4 (13:00-15:00)24.01.2021 00:0003.03.2021 23:59
5 (15:00-17:00)24.01.2021 00:0008.03.2021 23:59
6 (15:00-17:00)24.01.2021 00:0008.03.2021 23:59
99 (ohne Kleingruppenübung, Zeugnis nur nach Rücksprache)24.01.2021 00:0023.03.2021 23:59

Curricula

Literatur

Das Skriptum (Preis 15,-  - bitte genau mitnehmen)  zur Lehrveranstaltung für das Sommersemester 2021 ist wieder erhältlich (Stand 16.2.2021). Es wird das gleiche Skriptkum wie 2020 verwendet werden.

Montag und Donnerstag 9 - 12 Uhr im Sekretariat des Inst. für Festkörperelektronik, Gebäude CH, 3. Stock.

Die Unterlagen zu den Übungen sind in TUWEL abrufbar.

Weitere Literatur:
R. Müller, Bauelemente der Halbleiterelektronik, Springer Verlag, 4. Auflage
R.Müller, Grundlagen der Halbleiterelektronik, Springer Verlag, 7. Auflage
S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, Wiley International, 2. Auflage
M. Reisch, Elektronische Bauelemente, Springer Verlag
R. Paul, Elektronische Halbleiterbauelemente, Teubner Verlag
R. Unbehauen, Grundlagen der Elektrotechnik, Bd. 1 und 2, Springer Verlag
R. Paul, MOS-Feldeffekttransistoren, Springer Verlag, 10. Auflage
R.M. Warner, B.L. Grung, Transistors, Wiley International
G.W. Neudeck and R.F. Pierret (edrs), Modular Series of Solid State Devices, Volumes II, III, IV, Prentice Hall

Vorkenntnisse

Grundkenntnisse in der Netzwerkanalyse und Halbleiterphysik

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Vertiefende Lehrveranstaltungen

Weitere Informationen

Sprache

Deutsch