Modulhandbuch - oth-regensburg.de · Semester. 2. Standardhilfsmittel Folgende Hilfsmittel sind bei...

Modulhandbuchfür den

Bachelorstudiengang

Mechatronik(B.Eng.)

SPO-Version ab: Wintersemester 2015

Sommersemester 2019erstellt am 26.03.2019

von Sandra Schäffer

Fakultät Elektro- und Informationstechnik

Vorspann

1. Erläuterungen zum Aufbau des ModulhandbuchsDie Module sind alphabetisch sortiert. Jedem Modul sind eine oder mehrere Veranstaltungen zugeordnetderen Beschreibung jeweils direkt im Anschluss an das Modul folgt. Durch Klicken auf die Einträge imInhaltsverzeichnis gelangt man direkt zur jeweiligen Beschreibung im Modulhandbuch.

Die Angaben bezüglich des Gesamtzeitaufwands je Modul setzen sich aus den Kriterien Präsenzzeit inVorlesungen, Vor- und Nachbereitung, Eigenstudium sowie ggf. Projektarbeit und Präsentation zusammen.Zugrunde liegt dabei der für den Studiengang festgelegte zeitliche Aufwand von 30 Stunden pro Credit undSemester.

2. StandardhilfsmittelFolgende Hilfsmittel sind bei allen Prüfungen zugelassen:- Schreibstifte aller Art (ausgenommen rote Stifte)- Zirkel, Lineale aller Art, Radiergummi, Bleistiftspitzer

Ausnahmen von dieser Regel werden in der Spalte „Zugelassene Hilfsmittel“ explizit angegeben. BeiPrüfungen mit dem Vermerk „keine“ sind die Standard-Hilfsmittel zugelassen. Die in der Fakultät Elektro-und Informationstechnik zugelassenen Taschenrechner ("Standardtaschenrechner") sind: Casio FX-991,Casio FX-991 PLUS, Casio FX-991DE X (zu erwerben z.B. über die Fachschaft). Sofern nicht ausdrücklichanders vermerkt sind ausschließlich diese Modelle als Hilfsmittel erlaubt (sofern Taschenrechner bei einerVeranstaltung als Hilfsmittel zugelassen sind). Papier erhalten Sie bei Bedarf von der Prüfungsaufsicht.Beachten Sie bitte auch, dass jedwede Nutzung kommunikationstauglicher Geräte (Telefone, Uhren,Brillen, etc.) verboten ist.

3. WahlpflichtmoduleDie Regelungen zur Wahl der Wahlpflichtmodule sind in der SPO zu finden. Details zur Anrechenbarkeitder einzelnen Module für Studiengänge und Schwerpunkte regelt der jeweilige Studienplan.

Die Fachwissenschaftlichen Wahlpflichtfächer sind in folgenden Semestern zu belegen:

Elektro- und Informationstechnik: 6. oder 7. Semester

Mechatronik: 7. Semester

Regenerative Energietechnik und Energieeffizienz: 6. oder 7. Semester

Nähere Informationen sind im Studienverlaufsplan und in der SPO zu finden.

ModullisteStudienabschnitt 1:

Grundlagen der Elektrotechnik 1 (Electrical Engineering 1)............................................................................6Grundlagen der Elektrotechnik 1......................................................................................................... 7

Grundlagen der Elektrotechnik 2 (Electrical Engineering 2)............................................................................9Grundlagen der Elektrotechnik 2....................................................................................................... 10

Informatik 1 (Computer Science 1)................................................................................................................ 12Grundlagen Digitaltechnik...................................................................................................................14Informatik 1......................................................................................................................................... 16Praktikum Informatik 1........................................................................................................................19

Informatik 2 (Computer Science 2)................................................................................................................ 22Informatik 2......................................................................................................................................... 24Praktikum Informatik 2........................................................................................................................27

Mathematik 1 (Mathematics 1)....................................................................................................................... 30Mathematik 1...................................................................................................................................... 31


Mikrocomputertechnik (Microcomputer Technology)...................................................................................... 36Mikrocomputertechnik..........................................................................................................................38

Physik 1 (Physics 1).......................................................................................................................................41Physik 1.............................................................................................................................................. 42

Physik 2 (Physics 2).......................................................................................................................................44Physik 2.............................................................................................................................................. 45

Technische Mechanik mit Fluidmechanik (Mechanical Engineering incl. Fluidmechanics)........................... 47Technische Mechanik mit Fluidmechanik 1 (Mechanical Engineering incl. Fluidmechanics 1)........ 48Technische Mechanik mit Fluidmechanik 2 (Mechanical Engineering incl. Fluidmechanics 2)........ 50

Studienabschnitt 2:Aktorik und Sensorik 1 (Actuators & Sensors 1).......................................................................................... 53

Aktorik und Sensorik 1.......................................................................................................................54Praktikum Aktorik und Sensorik 1..................................................................................................... 56

Aktorik und Sensorik 2 (Actuators & Sensors 2).......................................................................................... 58Aktorik und Sensorik 2.......................................................................................................................59Praktikum Aktorik und Sensorik 2..................................................................................................... 61

AW-Modul Mechatronik (Mandatory general studies elective module)......................................................... 63AW-Fach 1.......................................................................................................................................... 64AW-Fach 2.......................................................................................................................................... 66AW-Fach 3.......................................................................................................................................... 68

Bachelorarbeit mit Präsentation (Bachelor Thesis with Presentation)...........................................................70Bachelorarbeit......................................................................................................................................71Präsentation der Bachelorarbeit.........................................................................................................73

Elektrische Messtechnik 1 (Electrical Measurements 1)............................................................................... 74Elektrische Messtechnik 1..................................................................................................................75

Elektrische Messtechnik 2 (Electrical Measurements 2)............................................................................... 78Elektrische Messtechnik 2..................................................................................................................79Praktikum Elektrische Messtechnik....................................................................................................81

Elektronik 1 (Electronics 1).............................................................................................................................83Elektronik 1......................................................................................................................................... 84

Elektronik 2 (Electronics 2).............................................................................................................................86Elektronik 2......................................................................................................................................... 87

Finite Elemente (Finite Element Simulation)..................................................................................................89Finite Elemente................................................................................................................................... 90

Konstruktion (Mechanical Design).................................................................................................................. 92Konstruktion (Mechanical Design)......................................................................................................93


Mechatronische Konstruktion und CAD (Mechatronic Design and CAD)......................................................98Mechatronische Konstruktion und CAD............................................................................................. 99Praktikum Mechatronische Konstruktion und CAD..........................................................................101

Modellierung und Simulation Mechatronischer Systeme (Modelling and Simulation of MechatronicSystems)........................................................................................................................................................ 103

Modellierung und Simulation Mechatronischer Systeme.................................................................104Praktikum Modellierung und Simulation Mechatronischer Systeme................................................106

Physikalisch-Elektrische Praktika (Physical electrical lab courses)............................................................. 108Praktikum Analogelektronik.............................................................................................................. 109Praktikum Grundlagen der Elektrotechnik....................................................................................... 111Praktikum Mikrocomputertechnik......................................................................................................113Praktikum Physik.............................................................................................................................. 115

Praxissemester (Practical Semester)............................................................................................................117Praktikum...........................................................................................................................................118Praxisseminar.................................................................................................................................... 120

Regelungstechnik (Control Engineering)...................................................................................................... 122Regelungstechnik.............................................................................................................................. 123

Regelungstechnik Anwendungen (Applications of Control Engineering).....................................................126Praktikum Regelungstechnik Anwendungen.................................................................................... 127Regelungstechnik Anwendungen..................................................................................................... 129

Robotik und Automatisierung (Robotics and Automation)........................................................................... 131Praktikum Robotik und Automatisierung..........................................................................................132Robotik und Automatisierung........................................................................................................... 134

Signalverarbeitung (Signal Processing)........................................................................................................136Praktikum Signalverarbeitung........................................................................................................... 137Signalverarbeitung.............................................................................................................................139

Werkstofftechnik (Materials Science)............................................................................................................141Werkstofftechnik (Materials Engineering).........................................................................................142

Fachwissenschaftliches WahlpflichtmodulAktorik Sensorik 3......................................................................................................................................... 144

Aktorik und Sensorik 3.....................................................................................................................145Akustische Kommunikation (Acoustic Communication)................................................................................154

Akustische Kommunikation...............................................................................................................155Antriebstechnik (Electrical Drives)................................................................................................................ 157

Antriebstechnik.................................................................................................................................. 158Automatisierungssysteme (Automation)........................................................................................................160

Automatisierungssysteme..................................................................................................................161Codierung in der Informationsübertragung (Coding for Information Transmission).....................................163

Codierung in der Informationsübertragung (Coding for Information Transmission)........................ 164Digitalelektronik (Digital Electronics).............................................................................................................166

Digitalelektronik................................................................................................................................. 167Digitale Signalverarbeitung (Digital Signal Processing)............................................................................... 170

Digitale Signalverarbeitung............................................................................................................... 171Echtzeit-Signalverarbeitung (Real-Time Signal Processing)........................................................................ 173

Echtzeit-Signalverarbeitung...............................................................................................................174Embedded Communication Networks...........................................................................................................176

Embedded Communication Networks.............................................................................................. 177EMV gerechter Leiterplatten- und Systementwurf....................................................................................... 180

EMV gerechter Leiterplatten- und Systementwurf...........................................................................181Energiespeicher (Energy Storage)................................................................................................................183

Energiespeicher.................................................................................................................................184Erzeugung neuer Energieträger....................................................................................................................147

Erzeugung neuer Energieträger Veranstaltung............................................................................... 149

IC-Technologie (Integrated Circuit Technology)...........................................................................................186IC-Technologie.................................................................................................................................. 188Praktikum IC-Technologie.................................................................................................................190

Kommunikationsnetze (Communication Networks)...................................................................................... 192Kommunikationsnetze (Communication Networks)..........................................................................193

Kraftfahrzeugelektronik (Automotive Electronics)......................................................................................... 195Kraftfahrzeugelektronik......................................................................................................................196

Kraftwerksanlagen (Power Plant Technology)............................................................................................. 198Kraftwerksanlagen.............................................................................................................................199

Leistungselektronik (Power Electronics)....................................................................................................... 201Machine Learning.......................................................................................................................................... 151

Machine Learning............................................................................................................................. 152Mess- und Testtechnik (Measurement and Test)........................................................................................ 202

Mess- und Testtechnik..................................................................................................................... 204Praktikum Mess- und Testtechnik....................................................................................................206

Mikrotechnik (Microtechnologies including Laboratory Practical).................................................................208Mikrotechnik.......................................................................................................................................209Praktikum Mikrotechnik.....................................................................................................................211

Optoelektronik, LED- & Lasertechnik (Optoelectronics, LED- & Laser-Technology)...................................213Optoelektronik, LED- & Lasertechnik...............................................................................................214

Photovoltaik und Solarthermie (Photovoltaics and Solar Thermal Energy).................................................216Photovoltaik und Solarthermie......................................................................................................... 217

Praktikum Leistungselektronik und Antriebstechnik (Lab course Power Electronics and ElectricalDrives)............................................................................................................................................................ 219

Praktikum Antriebstechnik................................................................................................................ 220Praktikum Leistungselektronik.......................................................................................................... 222

Projektmanagement (Project management)................................................................................................. 224Projektmanagement...........................................................................................................................225

Rechnergestützter Entwurf Digital (Digital Circuit Design).......................................................................... 227Rechnergestützter Entwurf Digital....................................................................................................228

Schaltungsintegration (Circuit Integration).................................................................................................... 231Praktikum Schaltungsintegration...................................................................................................... 233Schaltungsintegration........................................................................................................................ 235

Sensorprinzipien.............................................................................................................................................237Sensorprinzipien................................................................................................................................239

Simulationstechniken, Matlab - Simulink (Simulation Techniques with MATLAB).......................................241Simulationstechniken, Matlab - Simulink......................................................................................... 242

Software-Defined Radio................................................................................................................................ 244Software-Defined Radio....................................................................................................................245

Software Engineering im Team.................................................................................................................... 248Software Engineering im Team....................................................................................................... 250

Software Engineering sicherer Systeme...................................................................................................... 253Software Engineering sicherer Systeme..........................................................................................255

Speicher Programmierbare Steuerungen und Praktikum Automatisierungstechnik (Programmable LogicController).......................................................................................................................................................258

Praktikum Automatisierungssysteme................................................................................................260Speicherprogrammierbare Steuerungen...........................................................................................262

Systemkonzepte (System Concepts)............................................................................................................264Systemkonzepte................................................................................................................................ 265

Übertragungssysteme (Radio and line transmission).................................................................................. 268Übertragungssysteme........................................................................................................................269

Vertiefung Mess- und Sensortechnik (Advanced Course on Measurements and Sensor Technology)...... 271Vertiefung Mess- und Sensortechnik...............................................................................................272

Vertiefung Mikrocontrollertechnik (Advanced Microcontroller Applications).................................................274Vertiefung Mikrocontrollertechnik (Advanced Microcontroller Applications).................................... 275

Name des Studiengangs:Bachelor Mechatronik (PO: 20152)

Modulname:Grundlagen der Elektrotechnik 1 (Electrical

Engineering 1)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Grundlagen der Elektrotechnik 1 (Electrical Engineering 1) 5

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Anton Horn Elektro- und Informationstechnik

Studiensemestergemäß Studienplan

Studienabschnitt Modultyp Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1 1 Pflicht 7

Verpflichtende VoraussetzungenFür Prüfung Grundlagen der Elektrotechnik 1: Leistungsnachweis mit ErfolgEmpfohlene Vorkenntnisse

Inhaltesiehe Veranstaltung

Lernziele/Lernergebnisse/Kompetenzensiehe Veranstaltung

Zugeordnete Lehrveranstaltungen:Nr. Bezeichnung der Veranstaltung Lehrumfang

[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Grundlagen der Elektrotechnik 1 6 SWS 7

Stand: 26.03.2019 Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg Seite 6



Engineering 1)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungGrundlagen der Elektrotechnik 1 GE1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Anton Horn Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Mikhail ChamonineProf. Dr. Anton Horn

nur im Wintersemester

LehrformSeminaristischer Unterricht, Übungsanteil ca. 15%Ergänzendes Praktikum Grundlagen der Elektrotechnik


Lehrumfang

[SWS oder UE]

Lehrsprache Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1 6 SWS deutsch 7

Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium84 h Vor- und Nachbereitung: 84 h

Prüfungsvorbereitung: 42 h

Studien- und Prüfungsleistungsiehe Studienplantabelle

Zugelassene Hilfsmittel für Leistungsnachweissiehe Studienplantabelle

Inhalte• Grundbegriffe zu elektrischen und magnetischen Größen• Grundlagen Schaltungstechnik und Zweipoltheorie• Elektrische Energie und Leistung• Grundlagen Netzwerktheorie• Lineare und nichtlineare Netzwerke• Grundlagen der Feldtheorie• Elektrische Felder• Statische und zeitabhängige Magnetfelder• Kopplung elektromagnetischer Felder• Gefahren und Wirkungen des elektrischen Stroms• Normen und Prüfzeichen

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenKenntnisse

• Vertieftes Verständnis der physikalischen Gesetze• Kenntnis der Maxwell-Gleichungen in integraler Darstellung• Verständnis zum Konzept konzentrierter Elemente• Verständnis zu integralen und verteilten Größen




Engineering 1)

• Grundlegende Rechenmethoden• Kenntnisse über Gefahren bei Umgang mit elektrischem Strom und Schutz gegen

elektrischen Schlag

Fertigkeiten• Analyse linearer und nichtlinearer Schaltungen• Berechnung typischer Anwendungen mit elektrischen und magnetischen Feldern

Kompetenzen• Kompetenz zur Anwendung grundlegender Rechenmethoden mit konzentrierten

Elementen und Feldgrößen• Kompetenz zur Anwendung ausgewählter mathematischer Methoden auf komplexe

Probleme der Feldtheorie und Schaltungstechnik

Angebotene LehrunterlagenÜbungen mit Kurz- und Detaillösungen, Arbeitsblätter, Literaturliste

LehrmedienTafel, Projektor

Literatur• Büttner: Grundlagen der Elektrotechnik 1; Oldenbourg 2011• Führer/Heidemann/Nerreter: Grundgebiete der Elektrotechnik; Hanser; 2011




Engineering 2)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Grundlagen der Elektrotechnik 2 (Electrical Engineering 2) 10

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Anton Horn Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende Voraussetzungen---Empfohlene VorkenntnisseGrundlagen der Elektrotechnik 1




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Grundlagen der Elektrotechnik 2 6 SWS 6




Engineering 2)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungGrundlagen der Elektrotechnik 2 GE2


nur im Sommersemester

Lehrformseminaristischer Unterricht, Übungsanteil ca. 15%


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Zeitlich veränderliches Magnetfeld und Induktion• Grundlagen Wechselstromtechnik• Analyse linearer Schaltungen im eingeschwungenen Zustand• Analyse linearer Systeme 2. Ordnung, Resonanz• Analyse parasitärer Effekte bei realen Bauelementen• Dreiphasensysteme• Grundlagen Transformator• Beschreibung in Zeit- und Frequenzbereich• Spektraltransformationen und Fourieranalyse• Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag (Basisschutz, Fehlerschutz, zusätzlicher

Schutz)• Schutz von Kabeln und Leitungen• Geräte für Schutzmaßnahmen mit automatischer Abschaltung (Auswahl / Einsatz

von Sicherungen, Fehlerströme und -arten)• Personen in elektrischen Anlagen (5 Sicherheitsregeln, Spannungsbereiche,

Schutzklassen, IP-Schutzgrad)




Engineering 2)


• Anwendung der komplexen Rechenmethode auf Wechselstromschaltungen• Grundlegende Kenntnis von Spektraltransformationen• Dreiphasensystem• Modellierung idealer und realer Übertrager• Kenntnisse über Gefahren bei Umgang mit elektrischem Strom und Schutz gegen

elektrischen Schlag• Grundkenntnisse einer Elektrofachkraft zum Betrieb elektrischer Anlagen

Fertigkeiten

• Berechnung linearer Schaltungen bei Betrieb mit sinusförmigen Größen• Analyse linearer und nichtlinearer Schaltungen bei Betrieb mit nichtsinusförmigen Größen• Berechnung typischer Schaltungen im Dreiphasensystem• Berechnung typischer Schaltungen mit Übertragern• Analyse linearer Systeme 2. Ordnung am Beispiel von Parallel- und Serienresonanz

Kompetenzen

• Beschreibung und Analyse linearer und nichtlinearer Schaltungen im Zeit- undFrequenzbereich

• Lösung von Problemen durch Betrachtungen im Zeit- und Frequenzbereich

Angebotene LehrunterlagenÜbungen mit Kurz- und Detaillösungen, Arbeitsblätter, Literaturliste

LehrmedienTafel, Projektor

Literatur• Büttner: Grundlagen der Elektrotechnik 2; Oldenbourg 2014• Führer/Heidemann/Nerreter: Grundgebiete der Elektrotechnik; Hanser 2011• Hagmann: Grundlagen der Elektrotechnik; Aula-Verlag 2013



Modulname:Informatik 1 (Computer Science 1)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Informatik 1 (Computer Science 1) 3

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Niemetz Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende VoraussetzungenFür Grundlagen Digitaltechnik: Grundlegende Englischkenntnisse Empfohlene VorkenntnisseFür Grundlagen Digitaltechnik: Schulkenntnisse Mathematik, Physik, Englisch

Inhalte• Einführung in die prozedurale Programmierung• Sprachelemente und Ausführungsmodell der Sprache C: Datentypen, Operatoren und

Kontrollstrukturen• Anwendung der prozeduralen Programmierung: Grundlegende Algorithmen• Programmverständnis, Fehlersuche und -behebung in Programmen

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenFolgende Kenntnisse werden von den Teilnehmern des Kurses erworben (10%):

• Grundkonzepte und Begriffe der prozeduralen Programmierung• Grundlegende Sprachelemente von C• Kenntnis einfacher Standardalgorithmen• Grundlegende Kenntnisse von Entwicklungswerkzeugen und Ausführmodell• Grundlegender Einblick in die Wichtigkeit nichtfunktionaler Eigenschaften (Wartbarkeit,

Entwicklungsaufwand, minimale Redundanz im Quellcode) sowie in Möglichkeiten derUmsetzung

Folgende Fertigkeiten werden von den Teilnehmern des Kurses erworben (60%):

• Implementierung von vorliegenden Algorithmen in C• Verstehen fremder Implementierungen• Eigenständiges Entwerfen einfacher eigener Algorithmen• Präsentation der selbst entwickelten Softwarelösungen sowie Diskussion kontroverser

Lösungsansätze• Eigenständiges Erstellen prozedural strukturierter Software Designs und korrekte

Implementierung• Umgang mit Entwicklungsumgebungen• Eigenständige Verwendung von Debugging-Werkzeugen zur Fehlersuche




Folgende fachliche und nichtfachliche Kompetenzen werden von den Teilnehmern des Kurseserworben (30%):

• Selbständige Problemanalyse und strukturiertes problemlösendes Denken• Selbständiges Lösen von gering- bis mittelkomplexen Problemen durch Entwerfen von C-

Programmen• Beurteilung der Plausibilität von Programmergebnissen• Test, Fehlersuche und -behebung an eigenen und fremden C-Programmen


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Grundlagen Digitaltechnik 2 SWS 2 2. Informatik 1 4 SWS 4 3. Praktikum Informatik 1 2 SWS 2




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungGrundlagen Digitaltechnik GDT

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Gareth Monkman Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Gareth Monkman jährlichLehrformSeminaristischer Unterricht


Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]1 2 SWS englisch 2

Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h Vor- und Nachbereitung: 16 h;




InhalteZahlensysteme und mathematische Operationen

• Zahlensysteme (Oktal, Dezimal, Hexadezimal)• Addition & Subtraktion (1-Komplement, 2-Komplement)• Multiplikation & Division (Links und Rechts Schiebeverfahren)• Festkommazahl und Gleitkommazahl

Kombinatorische Logik

• Logikgatter• Boolesche Algebra• Karnaugh Diagramme• Addierer und Subtrahierer/ALU• Codes und Codierer

Sequentielle Logik

• Flip-Flops und Latches• Zähler, Schieberegister usw.• Einführung zu Mikroprozessoren• Grundlagen Assemblersprachen





• Kenntnis aller gebräuchlichen Zahlensysteme in der Digitaltechnik• Kenntnis der Rechenregeln in diesen Zahlensystemen• Kenntnis aller Grundgatter• Kenntnis aller gebräuchlichen Flip-Flop Typen• Kenntnis des Aufbaus einfacher Mikroprozessoren und deren Assemblersprachen

Fertigkeiten• Anwendung der Zahlensysteme in der Digitaltechnik• Benutzung der Rechenvorschriften für Zahlen in allen gebräuchlichen Zahlenssystemen• Analyse einfacher kombinatorischer und sequentieller Schaltungen• Synthese einfacher kombinatorischer und sequentieller Schaltungen

Kompetenzen• Analyse und Aufbau von einfachen kombinatorischen und sequentiellen Digitalschaltungen• Lösung von einfachen digitaltechnischen Problemen unter Benutzung von

Digitalschaltungen

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungen, Kataloge, Literaturliste

LehrmedienOverheadprojektor, Tafel, Rechner/Beamer

LiteraturBernstein. H. - Hochintergrierte Digitalschaltungen und Mikroprozessoren - Plaum, 1978 [03/ELT620 211] Böttcher. A. & F. Kneißl - Informatik für Ingenieure - Oldenbourg, 1999. Green. D.C. - Applied Digital Electronics - Longman, 1999. Groß. W. - Digitale Schaltungstechnik - Vieweg, 1994 [03/ELT 620 387] Lancaster. D. - Das CMOS-Kochbuch - IWT, 1998 [03/ELT 620 032] Parr. E.A. - Logic designers handbook - BSP, 1984 [03/ELT 620 256] Pernards. P - Digitaltechnik I & II - Hüthig, 1995 [03/ELT 620 191] Schmidt. V. - Digitalschaltungen mit Mikroprozessoren - Teubner, 1981 [03/ELT 620 123] Seifart. M & H. Beikirch - Digitale Schaltungen - VT, 1998 [03/ELT 620 184] Wakerly. J.F. - Digital Design - Prentice Hall, 1994 [03/ELT 620 391]




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungInformatik 1 IN1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Niemetz Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Detlef JantzProf. Dr. Peter JüttnerProf. Dr. Peter KuczynskiProf. Dr. Michael NiemetzProf. Dr. Armin Sehr

jährlich

LehrformVorlesung mit 10% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]










InhalteDie Lehrveranstaltung vermittelt die Grundkonzepte der prozeduralen Programmierung sowiedes Ausführungsmodells der Sprache C.Dabei werden einerseits die abstrakten Grundkonzepte, aber auch ihre Umsetzung in derSprache C behandelt, so dass auch Studierende ohne Programmiervorkenntnisse Gelegenheiterhalten, der Lehrveranstaltung zu folgen.Es werden insbesondere folgende Themen behandelt:Grundkonzepte der prozeduralen Programmierung

• Struktur prozeduraler Programme in C: Definitionen, Deklarationen, Anweisungen,Ausdrücke, Funktionen

• Elementare Datentypen: Deklaration, Definition, Datentypen, Wertebereiche,Interndarstellung, Litaralkonstanten, Konstanten, Arrays, Strukturdatentypen

• Operatoren und Ausdrücke: Wert und Seiteneffekt, Unäre bzw. Binäre Operatoren,Operatorpriorität, Ausdrücke, Familien von Operatoren (bitweise, logische, arithmetische,sowie Zuweisungs- bzw. Vergleichsoperatoren und spezielle Operatoren)

• Anweisungen und Kontrollstrukturen: Ausdrucksanweisung, Mehrfachanweisung,Verzweigungen, Schleifen, Funktionen und Funktionsaufrufe

• Ausführungsmodell der Sprache C: Funktionen, Speichermodell, Speicherverwaltung,Parametermechanismus, Pointer

• Der Übersetzungsvorgang: Präprozessor, Compiler, Linker, Mehrteilige Programme• Präprozessor: Präprozessorsymbole, Ersetzungsmechanismus, bedingte Compilierung,

Includemechanismus, vordefinierte Symbole• Verwendung der Standardbibliothek

Anwendungen der prozeduralen Programmierung

• Anwendungen und Algorithmenfamilien: Zustandsautomaten, Sortierverfahren,Zufallszahlen und Monte-Carlo Algorithmen, iterative Verfahren, Rekursion, einfacheGrafikprogrammierung, einfach verkettete Listen

• Dateizugriffe: Anlegen, Lesen und Schreiben von Dateien, formatierte Ein- und Ausgabe,zeilenweise Ein- und Ausgabe, binäre Ein- und Ausgabe

• Effiziente Verwendung der Entwickungsumgebung• Fehlersuche und Verwendung des Debuggers


• Grundkonzepte und Begriffe der prozeduralen Programmierung• Grundlegende Sprachelemente von C• Kenntnis einfacher Standardalgorithmen• Grundlegende Kenntnisse von Entwicklungswerkzeugen und Ausführmodell• Grundlegender Einblick in die Wichtigkeit nichtfunktionaler Eigenschaften (Wartbarkeit,



• Implementierung von vorliegenden Algorithmen in C• Verstehen fremder Implementierungen




• Eigenständiges Entwerfen einfacher eigener Algorithmen• Präsentation der selbst entwickelten Softwarelösungen sowie Diskussion kontroverser


Implementierung• Umgang mit Entwicklungsumgebungen• Eigenständige Verwendung von Debugging-Werkzeugen zur Fehlersuche



Programmen• Beurteilung der Plausibilität von Programmergebnissen• Test, Fehlersuche und -behebung an eigenen und fremden C-Programmen

Angebotene LehrunterlagenSkript (Informatik für Ingenieure, siehe Literaturliste), Programme aus der Vorlesung,Literaturliste

LehrmedienTafel, Rechner mit Entwicklungsumgebung, Beamer, ergänzende Unterlagen im zugehörigeneLearning-Kurs

Literatur• Böttcher A., Kneißl F.: Informatik für Ingenieure, 3. Aufl. Oldenbourg (2012)• Boswell D., Foucher T.: The Art of Readable Code (Theory in Practice), O’Reilly &

Associates; Auflage: 1 (2011)• Passig, K., Jander, J.: Weniger schlecht programmieren, O’Reilly & Associates; Auflage:

1 (2013)• Kernighan B.W., Ritchie D.M.: Programmieren in C. ANSI C, Hanser (1990)• Prinz P, Crawford T.: C in a Nutshell, O’Reilly & Associates; Auflage: 1 (2006)




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Informatik 1 PIN1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Niemetz Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Detlef JantzProf. Dr. Peter JüttnerProf. Dr. Peter KuczynskiProf. Dr. Armin MertenProf. Dr. Michael NiemetzProf. Dr. Armin Sehr

jährlich

LehrformBetreutes Praktikum am Computer; z.T. Online-Betreuung


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudiumbis zu 26h (freie Einteilung) Vor- und Nachbereitung: 34h (mind.)






InhalteIm Zuge des Praktikums werden von den Studierenden selbständig Programmieraufgabengelöst, welche die unterschiedliche Konzepte der prozeduralen Programmierung vorstellen undvertiefen.Die Studierenden setzen die Aufgabenstellung dabei geführt in C-Implementierungen um, wobeiim Laufe des Semesters zunehmend offenere Fragestellungen selbständiges Denken fordernund damit die Kompetenz zur eigenständigen Lösungsfindung stärken.Dabei werden folgende Inhalte berührt:

Grundkonzepte der prozeduralen Programmierung in C• Struktur prozeduraler Programme in C: Definitionen, Deklarationen, Anweisungen,

Ausdrücke, Funktionen• Elementare Datentypen: Deklaration, Definition, Datentypen, Wertebereiche,

Interndarstellung, Litaralkonstanten, Konstanten, Arrays, Strukturdatentypen• Operatoren und Ausdrücke: Wert und Seiteneffekt, Unäre bzw. Binäre Operatoren,

Operatorpriorität, Ausdrücke, Familien von Operatoren (bitweise, logische, arithmetische,sowie Zuweisungs- bzw. Vergleichsoperatoren und spezielle Operatoren)

• Anweisungen und Kontrollstrukturen: Ausdrucksanweisung, Mehrfachanweisung,Verzweigungen, Schleifen, Funktionen und Funktionsaufrufe

• Ausführungsmodell der Sprache C: Funktionen, Speichermodell, Speicherverwaltung,Parametermechanismus, Pointer

• Der Übersetzungsvorgang: Präprozessor, Compiler, Linker, Mehrteilige Programme• Präprozessor: Präprozessorsymbole, Ersetzungsmechanismus, bedingte Compilierung,

Includemechanismus, vordefinierte Symbole• Verwendung der Standardbibliothek

Anwendungen der prozeduralen Programmierung in C

• Anwendungen und Algorithmenfamilien: Zustandsautomaten, Sortierverfahren,Zufallszahlen und Monte-Carlo Algorithmen, iterative Verfahren, Rekursion, einfacheGrafikprogrammierung, einfach verkettete Listen

• Dateizugriffe: Anlegen, Lesen und Schreiben von Dateien, formatierte Ein- und Ausgabe,zeilenweise Ein- und Ausgabe, binäre Ein- und Ausgabe

• Effiziente Verwendung der Entwicklungsumgebung• Fehlersuche und Verwendung des Debuggers


• Grundkonzepte und Begriffe der prozeduralen Programmierung • GrundlegendeSprachelemente von C

• Kenntnis einfacher Standardalgorithmen• Grundlegende Kenntnisse von Entwicklungswerkzeugen und Ausführungsmodell• Grundlegender Einblick in die Wichtigkeit nicht-funktionaler Eigenschaften (Wartbarkeit,






• Implementierung von vorliegenden Algorithmen in C• Verstehen fremder Implementierungen• Eigenständiges Entwerfen einfacher eigener Algorithmen• Präsentation der selbst entwickelten Softwarelösungen sowie Diskussion kontroverser


Implementierung• Umgang mit Entwicklungsumgebungen• Eigenständige Verwendung von Debugging-Werkzeugen zur Fehlersuche• Selbständiges Lesen und Verstehen fremder Programme inklusive Fehlerkorrektur



Programmen• Beurteilung der Plausibilität von Programmergebnissen• Test, Fehlersuche und -behebung an eigenen und fremden C-Programmen• Eigenständiges Erstellen und Implementieren von Lösungsstrategien niedriger bis mittlerer

Komplexität ggf. unter Auswahl und Anwendung geeigneter Algorithmen

Angebotene LehrunterlagenPraktikumsaufgaben, Programmrümpfe, Zusatzanleitungen

LehrmedienRechner mit Entwicklungsumgebung, ggf. Tafel, Beamer, eLearning-Kurs, diverse Embedded-Systeme bzw. Lego Mindstorms je nach Aufgabenlage

Literatur• Böttcher A., Kneißl F.: Informatik für Ingenieure. 3. Aufl. Oldenbourg (2012)• Boswell D., Foucher T.: The Art of Readable Code (Theory in Practice), O'Reilly &

Associates; Auflage: 1 (2011)• Passig, K., Jander, J.: Weniger schlecht programmieren, O’Reilly & Associates; Auflage:

1 (2013)• Kernighan B.W., Ritchie D.M.: Programmieren in C. ANSI C, Hanser (1990)• Prinz P, Crawford T.: C in a Nutshell, O'Reilly & Associates; Auflage: 1 (2006)




Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Informatik 2 (Computer Science 2) 7





Verpflichtende VoraussetzungenKeine Empfohlene VorkenntnisseFür ein erfolgreiches Absolvieren des Moduls sind solide Grundkenntnisse in der prozeduralenProgrammierung mit C eine notwendige Voraussetzung. Diese wird im Regelfall in derVorlesung Informatik 1 und dem dazugehörigen Praktikum Informatik 1 erworben.Neben der Beherrschung der in C verfügbaren Datentypen, Operatoren und Kontrollstrukturenwird die Beherrschung einfachster Algorithmen sowie der Grundlagen der prozeduralenProgrammierung (z.B. Parameterübergabemechnanismus, Rückgabewerte) sowie insbesonderedes Umgangs mit Pointern und der dynamischen Speicherverwaltung vorausgesetzt.Zusätzlich zur Kenntnis und dem Verständnis der entsprechenden Konzepte wird die Fähigkeitzum praktischen Einsatz der Konzepte bei der Lösung von Programmieraufgaben sowie derUmgang mit den entsprechenden Programmierwerkzeugen (Präprozessor, Compiler, IDE,Debugger) der Sprache C vorausgesetzt.

InhalteObjektorientierte Programmierung und ihre Umsetzung in der Programmiersprache C++

• Klassen und Objekte• UML als Beschreibungssprache für objektorientierte Programmentwürfe• Lebenszyklen von Objekten• Vererbung und Polymorphie, Virtuelle Methoden• Datenkapselung• Abstrakte Klassen und Methoden• Exception-Mechanismus• Umsetzung von Datenstrukturen und Algorithmen in C++• Referenzen und andere neue Datentypen• Überladen von Funktionen und Operatoren• Defaultargumente von Funktionen• Die C++ Standardbibliothek und der Templatemechanismus

Grundlegende Themen des Softwareengineerings

• Versionsmanagement in der Softwareentwicklung• Problembezogener objektorientierter Entwurf von Anwendungen• Problembezogene Entwicklung und Implementierung grundlegender Datenstrukturen• Problembezogene Entwicklung und Umsetzung einfacher Algorithmen




• Design und Implementierungskonzepte mit Rekursion contra Iteration

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenFolgende Kenntnisse werden von den Teilnehmern des Kurses erworben (10 %):

• Grundkonzepte und Begriffe der objektorientierten Programmierung• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und Bedienung von

Entwicklungswerkzeugen• Grundlegende Kenntnisse des Ausführungsmodells• Vertiefung der Kenntnis der C++-Sprachelemente• Vertiefung des Verständnisses des C++-Speichermodells• Versionsmanagement in der Softwareentwicklung

Folgende Fertigkeiten werden von den Teilnehmern des Kurses erworben (40 %):

• Eigenständige Implementierung von vorliegenden Algorithmen in C++• Selbständiges Verstehen fremder Implementierungen in C++ anhand des Quellcodes• Selbständiger Entwurf einfacher objektorientierter Softwarelösungen• Eigenständige Verwendung von Debugging-Werkzeugen zur Fehlersuche• Dokumentation (UML Diagramme, Kommentare, Dokumentationswerkzeuge wie

Doxygen), Präsentation der selbst entwickelten Softwarelösungen sowie Diskussionkontroverser Lösungsansätze

• Erstellen objektorientierten Software Designs und korrekte Implementierung• Umgang mit Entwicklungsumgebungen• Umgang mit moderner Versionsmanagement-Software zur Quellcodeverwaltung und

Kollaboration• Praktische Anwendung von Objektorientierung in Programmen• Einblick in die Wichtigkeit nichtfunktionaler Eigenschaften (Wartbarkeit,


Folgende fachliche und nichtfachliche Kompetenzen werden von den Teilnehmern des Kurseserworben (30 %):

• Selbständige Problemanalyse und strukturiertes problemlösendes Denken• Selbständiges Lösen von gering- bis mittelkomplexen Problemen durch Entwerfen von C

++-Programmen• Selbständige Fehlersuche und Behebung an eigenen und fremden C++-Programmen• Eigenständiger Entwurf leistungsfähiger, fehlerfreier und robuster C++-Programme• Beurteilung der Performance und des Resourcenverbrauchs von Programmen• Beurteilung der Plausibilität von Programmergebnissen


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Informatik 2 2 SWS 3 2. Praktikum Informatik 2 2 SWS 2




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungInformatik 2 IN2

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Niemetz Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Roland MandlProf. Dr. Michael Niemetz

jährlich

LehrformVorlesung mit 15% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]










InhalteObjektorientierte Programmierung und ihre Umsetzung in der Programmiersprache C++

• Klassen und Objekte• UML als Beschreibungssprache für objektorientierte Programmentwürfe• Lebenszyklen von Objekten• Vererbung und Polymorphie, Virtuelle Methoden• Datenkapselung• Abstrakte Klassen und Methoden• Exception-Mechanismus• Umsetzung von Datenstrukturen und Algorithmen in C++• Referenzen und andere neue Datentypen• Überladen von Funktionen und Operatoren• Defaultargumente von Funktionen• Die C++ Standardbibliothek und der Templatemechanismus


• Problembezogener objektorientierter Entwurf von Anwendungen• Problembezogene Entwicklung und Implementierung grundlegender Datenstrukturen• Problembezogene Entwicklung und Umsetzung einfacher Algorithmen• Design und Implementierungskonzepte mit Rekursion contra Iteration


• Grundkonzepte und Begriffe der objektorientierten Programmierung• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und Bedienung von

Entwicklungswerkzeugen• Grundlegende Kenntnisse des Ausführungsmodells• Vertiefung der Kenntnis der C++-Sprachelemente• Vertiefung des Verständnisses des C++-Speichermodells• Versionsmanagement in der Softwareentwicklung










Folgende fachliche und nichtfachliche Kompetenzen werden von den Teilnehmern des Kurseserworben (30 %):


++-Programmen• Selbständige Fehlersuche und Behebung an eigenen und fremden C++-Programmen• Eigenständiger Entwurf leistungsfähiger, fehlerfreier und robuster C++-Programme• Beurteilung der Performance und des Resourcenverbrauchs von Programmen• Beurteilung der Plausibilität von Programmergebnissen• Angebotene Lehrunterlagen

Angebotene LehrunterlagenSkript bzw. Literaturverweise, Praktikumsaufgaben

LehrmedienTafel, Rechner mit Entwicklungsumgebung, Beamer, ergänzende Unterlagen im zugehörigeneLearning-Kurs

LiteraturPrinz, P.; Kirch-Prinz, U.: C++ Lernen und professionell anwenden. 4. Aufl. MITP (2007)N.N.: C++ für C-Programmierer. 12. Auflage, RRZN-Scripten, HannoverMeyers S.: Effektiv C++ programmieren. 3. Aufl., Addison-Wesley (2008)Stroustrup B.: Die C++-Programmiersprache. 4. Aufl., Addison-Wesley (2009)Dattatri, Kayshav: C++: Effective Object-Oriented Software ConstructionJürgen Wolf, Grundkurs C++, Galileo ComputingJürgen Wolf, C++ Das umfassende Handbuch, Galileo ComputingFreies Buch: http://de.wikibooks.org/wiki/Datei:Cplusplus.pdfStanley B. Lippman, Josée Lajoie, Barbara E. Moo: C++ Primer, Addison WesleyAndrew Koenig, Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison WesleyRichard M. Reese: Understanding and Using C Pointers, O’Reilly




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Informatik 2 PIN2

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Niemetz Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzMichael Farmbauer (LB)Prof. Dr. Michael NiemetzProf. Dr. Armin Sehr

jährlich

LehrformPraktikum an Rechnerarbeitsplätzen


Lehrumfang

[SWS oder UE]









InhalteIm Rahmen der Lehrveranstaltung werden von den Teilnehmern selbständigProgrammieraufgaben nach verschiedenen vorgegebenen Problemstellungen gelöst.Dabeiwerden folgende Themen praktisch eingesetzt:

• Objektorientierte Programmierung und ihre Umsetzung in der Programmiersprache C++• Klassen und Objekte• UML als Beschreibungssprache für objektorientierte Programmentwürfe• Lebenszyklen von Objekten• Vererbung und Polymorphie, Virtuelle Methoden• Datenkapselung• Abstrakte Klassen und Methoden• Exception-Mechanismus• Umsetzung von Datenstrukturen und Algorithmen in C++• Referenzen und andere neue Datentypen• Überladen von Funktionen und Operatoren• Defaultargumente von Funktionen• Die C++ Standardbibliothek und der Templatemechanismus


• Problembezogener objektorientierter Entwurf von Anwendungen• Problembezogene Entwicklung und Implementierung grundlegender Datenstrukturen• Problembezogene Entwicklung und Umsetzung einfacher Algorithmen• Design und Implementierungskonzepte mit Rekursion contra Iteration


• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und Bedienung vonEntwicklungswerkzeugen

• Grundlegende Kenntnisse des Ausführungsmodells• Vertiefung der Kenntnis der C++-Sprachelemente• Vertiefung des Verständnisses des C++-Speichermodells• Versionsmanagement in der Softwareentwicklung










Folgende fachliche und nichtfachliche Kompetenzen werden von den Teilnehmerndes Kurses erworben(30 %):


++-Programmen• Selbständige Fehlersuche und Behebung an eigenen und fremden C++-Programmen• Eigenständiger Entwurf leistungsfähiger, fehlerfreier und robuster C++-Programme• Beurteilung der Performance und des Resourcenverbrauchs von Programmen• Beurteilung der Plausibilität von Programmergebnissen

Angebotene LehrunterlagenPraktikumsaufgaben, Programmrümpfe, Zusatzanleitungen, git-Kurzanleitung und online-Minitutorial

LehrmedienRechner mit Entwicklungsumgebung, ggf. Tafel, Beamer, git-Client, gitLab-Server, eLearning-Kurs

LiteraturPrinz, P.; Kirch-Prinz, U.: C++ Lernen und professionell anwenden. 4. Aufl. MITP (2007)N.N.: C++ für C-Programmierer. 12. Auflage, RRZN-Scripten, HannoverMeyers S.: Effektiv C++ programmieren. 3. Aufl., Addison-Wesley (2008)Stroustrup B.: Die C++-Programmiersprache. 4. Aufl., Addison-Wesley (2009)Jürgen Wolf, Grundkurs C++, Galileo ComputingJürgen Wolf, C++ Das umfassende Handbuch, Galileo ComputingFreies Buch: http://de.wikibooks.org/wiki/Datei:Cplusplus.pdfStanley B. Lippman, Josée Lajoie, Barbara E. Moo: C++ Primer, Addison WesleyAndrew Koenig, Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison WesleyRichard M. Reese: Understanding and Using C Pointers, O’Reilly



Modulname:Mathematik 1 (Mathematics 1)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Mathematik 1 (Mathematics 1) 1

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Jonny Dambrowski Informatik und Mathematik




Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseMathematik-Vorkurs




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Mathematik 1 6 SWS 6




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungMathematik 1 MA1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Jonny Dambrowski Informatik und MathematikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Jonny Dambrowski jährlichLehrformSeminaristischer Unterricht: ca. 10% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Grundlagen (Logik, Mengen und Abbildungen)• Funktionen, Folgen, Grenzwert und Stetigkeit von Funktionen• Eindimensionaler Differentialkalkül (Differenzierbarkeit und dessen Charakterisierungen

und geometrische Deutung, Ableitungsregeln, Beispiele, Eigenschaften differenzierbarerFunktionen)

• Eindimensionaler Integralkalkül (Riemann-Integral, Integrabilitätskriterien,Integrationsregeln, HDI, Integrationstechniken, uneigentliche Integrale und Cauchy-Hauptwert)

• Lineare und multilineare Algebra in reellen Vektorräumen (Vektorräume und lineareAbbildungen, Untervektorräume, Darstellung linearer Abbildungen durch Matrizen, Basisund Dimension, Rang und dessen Bestimmung, Lineare Gleichungssysteme, Multilinearitätund Determinante, Quadratische Formen, Skalarprodukte und das Kreuzprodukt im R^3)


• Siehe Inhalte

Fähigkeiten

• Beherrschung der Differentialrechnung einer Veränderlichen




• Beherrschung der Integralrechnung einer Veränderlichen• Zusammenhang lineare Abbildung und Matrizen• Beherrschung grundlegender Konzepte und Anwendungen des Matrizenkalküls• Rechnen in verschiedenen Koordinatensystemen• Anwenden verschiedener Lösungsverfahren für lineare Gleichungssysteme• Umgang mit multilinearen Abbildungen

Kompetenzen

• Sichere Konvergenzanalyse bei Folgen und Funktionen• Zielführender Einsatz der Differentialrechnung zur Diskussion des Verhaltens von reellen

Funktionen einer Veränderlichen• Nutzung der Integralrechnung zur Berechnung geometrischer Größen und zur Analyse

reeller Funktionen• Anwendung der linearen Algebra zum Verständnis algebraisch/strukturellen Eigenschaften

analytischer Objekte und Abbildungen• Fähigkeit zum Einsatz des Matrizenkalküls und von Matrixkenngrößen bei linearen

Zusammenhängen• Sichere Bestimmung von Kern und Bild linearer Abbildungen

Angebotene LehrunterlagenÜbungen, Literaturliste

LehrmedienTafel, Rechner, Beamer, Mathematische Software

Literatur• Mayberg/Vachenauer - Höhere Mathematik 1









Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseMathematik Vorkurs




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand






Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Jonny Dambrowski Informatik und MathematikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Jonny Dambrowski jährlichLehrformSeminaristischer Unterricht: ca. 10 % Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Algebraische Strukturen (Gruppen, Ringe, Körper)• Der Körper der Komplexe Zahlen und komplexe Funktionen• k-Vektorräume und lineare Algebra in k-Vektorräumen• Eigenwerte, Eigenvektoren, Diagonalisierbarkeit• Approximation von Funktionen (lineare Approximation n´ter Ordnung)• Funktionenfolgen und -reihen (komplexe Folgen und Reihen, Potenz- und Taylorreihen,

die komplexe Exponentialfunktion und trigonometrische Funktionen)• Differential- und Integralkalkül im R^n, (Bereiche und Abbildungen um R^n, Grenzwert

und Stetigkeit, Differential und lineare Approximation, Hesseform und lokale Extremafür Funktionen im R^n, das n-dimensionale Riemann-Integral, Koordinatensysteme undIntegraltransformationsformel)


• siehe Inhalt

Fertigkeiten

• Sicherer Umgang mit komplexen Zahlen und elementaren komplexen Funktionen• Lösen von Eigenwertproblemen




• Sichere Konvergenzanalyse von Zahlenreihen und Potenzreihen• Darstellung von Funktionen durch Funktionenreihen• Beherrschung der Differential- und Integralrechnung für Funktionen mehrerer

Veränderlicher, insbesondere in verschiedenen Koordinatensystemen

Kompetenzen

• Sicherer Umgang mit komplexen Zahlen und elementaren komplexen Funktionen inarithmetischer und geometrischer Hinsicht

• Entwicklung von einfachen Funktionen in Potenzreihen• Zielführender Einsatz der Differentialrechnung zur Diskussion des Verhaltens von reellen

Funktionen mehrerer Veränderlicher (u.a. Extremwerte)• Einsatz von Mehrfachintegralen zur Berechnung geometrischer Größen in verschiedenen

Koordinatensystemen






Modulname:Mikrocomputertechnik (Microcomputer Technology)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Mikrocomputertechnik (Microcomputer Technology) 8

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Hans Meier Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseVorlesung Grundlagen Digitaltechnik

Inhalte- Einleitung

• Geschichte• Rechnerarchitekturen und Speicher

- Assembler Programmierung

• Prozessor im Überblick• Speicherorganisation, Takt, Pipeline, Stack• Befehlssatz• Unterprogramme, Makros• Interrupts• Strukturen• Entwicklungsumgebung

- Peripherie Programmierung

• IO-Peripherie / Ports, GPIO• Interrupts / Traps• DMA• Analog Digital Converter• Timer GPT• UART


• Rechnerarchitekturen im Überblick (von Neumann, Harvard, RISC/CISC)• Funktionalität und Struktur von CPU, Speicher /-zugriff und Peripherie• Pipelining• Assembler-Befehlssatz (Transport-, arithmetische Befehle, Adressierungsarten, Sprünge)• Stack-Mechanismus und Unterprogrammtechnik




• Interrupt-Behandlung (DMA)• Peripherieeinheiten (GPIO, ADC, Timer)

Fertigkeiten

• Anfertigen von Flussdiagrammen und Dokumentation• Umsetzung in Assembler-Programme• Strukturierung in Unterprogramme, Makros

Kompetenzen

• Selbständige Analyse von Datenblättern• Einarbeitung in Peripherie• Entwicklung eigener µP/µC-Software• Kompetenz, die Funktionsweise von Mikroprozessoren µP / -controllern µC zu verstehen

und Assembler-Programme zu entwerfen


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Mikrocomputertechnik 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungMikrocomputertechnik MC

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Hans Meier Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Franz GrafProf. Dr. Hans Meier

in jedem Semester

LehrformVorlesung: Übungsanteil 10 %seminaristischer Unterricht, (Laborübungen), Übungsanteil > 10%Ergänzendes Praktikum Mikrocomputertechnik (PMC)


Lehrumfang

[SWS oder UE]










Inhalte- Einleitung

• Geschichte• Rechnerarchitekturen und Speicher

Assembler Programmierung

• Prozessor im Überblick• Speicherorganisation, Takt, Pipeline, Stack• Befehlssatz• Unterprogramme, Interrupts, Makros• Strukturen• Entwicklungsumgebung

- Peripherie Programmierung

• IO-Peripherie / Ports• Interrupts/Traps• Analog Digital Converter• Timer GPT1


• Rechnerarchitekturen im Überblick (von Neumann, Harvard, RISC/CISC)• Funktionalität und Struktur von CPU, Speicher /-zugriff und Peripherie• Pipelining• Assembler-Befehlssatz (Transport-, arithmetische Befehle, Adressierungsarten, Sprünge)• Stack-Mechanismus und Unterprogrammtechnik• Interrupt-Behandlung (DMA)• Peripherieeinheiten (GPIO, ADC, Timer)

Fertigkeiten

• Anfertigen von Flussdiagrammen und Dokumentation• Umsetzung in Assembler-Programme• Strukturierung in Unterprogramme, Makros

Kompetenzen

• Selbständige Analyse von Datenblättern• Einarbeitung in Peripherie• Entwicklung eigener µP/µC-Software• Verständnis der Funktionsweise von Mikroprozessoren µP / -controllern µC und Entwurf

von Assembler-Programmen

Angebotene LehrunterlagenSkripte, Übungs- und Programmbeispiele, englischspr. Original-Datenbücher, Lehrbücher(Bibliothek)




LehrmedienRechner/Beamer, Tafel, Flipchart, Evaluationboards, Logikanalyzer

Literatur• Instruction Manual des Prozessorhersteller• Assembly language programming, ARM Cortex M3, Vincent Mahout, Wiley, 2012• ARM assembly language with hardware experiments, Ara Elahi, Trevor Arjeski, Springer,

2015• Introduction to ARM Cortex-M microcontrollers, Jonathan W. Valvano, 2015, Vol. 1• englischsprachige Original-Datenbläter des Prozessorherstellers



Modulname:Physik 1 (Physics 1)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Physik 1 (Physics 1) 4

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Thomas Peterreins Allgemeinwissenschaften und Mikrosystemtechnik




Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseSchulkenntnisse FOS Technik

Inhaltesiehe Folgeseite

Lernziele/Lernergebnisse/Kompetenzensiehe Folgeseite


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Physik 1 6 SWS 6




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPhysik 1 PH1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Thomas Peterreins Allgemeinwissenschaften und MikrosystemtechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Thomas Peterreins jährlichLehrformSeminaristischer Unterricht mit Übungen, Übungsanteil ca. 15%


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Physikalische Größen und Einheiten• Bausteine und Aufbau der Materie, von Teilchen und Quanten bis zum Halbleiter; Atom-

und Molekülbau, Radioaktivität, Quantisierung, Festkörper, Bändermodell• Beschreibung von Bewegungen (insbesondere Kreisbewegung) mit Vektorrechnung,

Differential- und Integralrechnung• Wechselwirkungen, Kräfte und Felder: Newtons Axiome, Gravitation, elektrische

Feldstärke, Lorentzkraft, äußere und innere Reibung• Impuls und Drehimpuls, energetische Größen und Potentiale, Erhaltungssätze;

Formulierung für den Massenpunkt und das Vielteilchensystem• Freie harmonische Schwingungen, Dämpfung, Resonanz; Formulierung und Lösung

der Differentialgleichungen, Taylor-Näherung; Überlagerung von Schwingungen,Fourierzerlegung;

• Wellen: Licht und Schall, mathematische Beschreibung, ebene Wellen und Kugelwellen,stehende Wellen, Obertonreihe, Interferenz, Doppler-Effekt


• Kenntnis der grundlegenden Begriffe und Gesetzmäßigkeiten der Physik

Fertigkeiten




• Fertigkeit in der Anwendung mathematischer Methoden in der Physik (u.a.Vektorrechnung, Fourier- und Taylorreihen, Differentialgleichungen)

• Fertigkeit zu einfacher Modellbildung und zur Verwendung geeigneterNäherungsmethoden.

Kompetenzen

• Kompetenz: Einsicht, dass physikalische Gesetze die Technik entscheidend beeinflussen.Sicherheit in der Wahl des richtigen physikalischen „Werkzeugs“ (Gesetze, Analogien,Symmetrien) bei der Lösung eines technischen Problems.

Angebotene LehrunterlagenÜbungen, zusätzlich über 100 frühere Prüfungsaufgaben auf dem K-Laufwerk, Literaturliste

LehrmedienTafelarbeit, Vorführung von Experimenten, Videos

LiteraturDobrinski/Krakau/Vogel: Physik für Ingenieure, Vieweg+Teubner, 2007Hering/Martin/Stohrer: Physik für Ingenieure, Springer, 2012Halliday/Resnick/Walker: Halliday Physik, Wiley-VCH, 2009Kuypers: Physik f. Ing. u. Naturwiss., Wiley-VCH 2002/03 (2 Bände)




Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Physik 2 (Physics 2) 9





Verpflichtende VoraussetzungenKeineEmpfohlene VorkenntnissePhysik 1




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Physik 2 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPhysik 2 PH2

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Thomas Peterreins Allgemeinwissenschaften und MikrosystemtechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Thomas Peterreins jährlichLehrformSeminaristischer Unterricht mit Übungen, Übungsanteil ca. 15%


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Geometrische Optik: Reflexion und Brechung, Brechungsindex, Dispersion, Polarisation;

Spiegel (eben, konkav, konvex); brechende Flächen, dünne und dicke Linsen,Linsensysteme (Hauptebenen; zeichnerische und rechnerische Behandlung); optischeInstrumente (Auge, Lupe, Mikroskop, Fernrohr, Kamera, Projektoren); Blenden, Pupillenund Luken; Linsenfehler, Grenzen der geometrischen Optik, Beugung

• Photometrie: Lichtstärke, Beleuchtungsstärke, Leuchtdichte, photometrischesGrundgesetz, Lambert-Strahler

• Wärmetransport: Wärmeleitung und Konvektion in einfachen Geometrien, Wärmestrahlung(hier auch Anknüpfung an die Optik; schwarzer Strahler, Verschiebungsgesetz,Farbtemperatur)

• Grundlagen der statistischen Physik, Verteilungen (insbesondere Boltzmann-Faktor)• Grundlagen der Quantenphysik, insbesondere Welle-Teilchen-Dualismus


• Kenntnis der grundlegenden Begriffe und Gesetzmäßigkeiten der Physik

Fertigkeiten




• Entwurf einfacher optischer Systeme, Berechnung von Wärmeströmen in einfachenGeometrien

Kompetenzen

• Einsicht in die Bedeutung der Physik, insbesondere auch der Quantenphysik, für heutigetechnische Anwendungen; Verständnis der Funktion, der Möglichkeiten und Grenzenrefraktiver optischer Systeme

Angebotene LehrunterlagenÜbungen, zusätzlich ca. 80 frühere Prüfungsaufgaben auf dem K-Laufwerk, Literaturliste

LehrmedienTafelarbeit, Vorführung von Experimenten, Videos

LiteraturGrundlegende Literatur: wie Modul Physik 1, sowie zusätzlich:Hecht: Optik, Oldenbourg, 2014Zinth/Zinth: Optik, Oldenbourg, 2013



Modulname:Technische Mechanik mit Fluidmechanik (Mechanical

Engineering incl. Fluidmechanics)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Technische Mechanik mit Fluidmechanik (Mechanical Engineeringincl. Fluidmechanics)

2

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Andreas Voigt Elektro- und Informationstechnik



[ECTS-Credits]1. + 2 1 Pflicht 6

Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene Vorkenntnissekeine

InhalteSiehe Folgeseite

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenSiehe Folgeseite


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Technische Mechanik mit

Fluidmechanik 1 (MechanicalEngineering incl. Fluidmechanics 1)

2 SWS 2

2. Technische Mechanik mitFluidmechanik 2 (MechanicalEngineering incl. Fluidmechanics 2)

4 SWS 4





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungTechnische Mechanik mit Fluidmechanik 1 (MechanicalEngineering incl. Fluidmechanics 1)

TM1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Andreas Voigt Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Armin MertenProf. Dr. Andreas Voigt

nur im Wintersemester

LehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen (ca. 25% - 30% Übungsanteil)


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h Vor- und Nachbereitung: 21 h und




Inhalte• Stereostatik: - Grundbegriffe, grundlegende Axiome und Prinzipien, Schnittprinzip.- Kraftsysteme am Starren Körper, Kraftmittelpunkt, Schwerpunkt.- Gleichgewicht.- Auflager- und Gelenkreaktionen ebener Tragwerke.- Schnittreaktionen in Seilen, Stäben, Balken, Rahmen und Bögen.- Coulombsche Reibung.


• Kenntnis der Grundprinzipien der Stereostatik.• Kenntnis der Anwendungsgrenzen durch vereinbarte Annahmen und Voraussetzungen.

Fertigkeiten• Fertigkeit zur Berechnung von Resultierenden verteilter Kräfte.• Fertigkeit zur Bildung einfacher statischer Ersatzmodelle und zur Ermittlung unbekannter

Größen (z.B. Lager- und Schnittreaktionen) aus den Gleichgewichtsbedingungen.





Kompetenzen• Kompetenz zur Lösung einfacher Statik-Aufgaben.• Kompetenz zum Verständnis der weiterführenden Lehrveranstaltung TM2

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsbegleitende Unterlagen, Übungsaufgaben, Literaturliste

LehrmedienTafel, Overhead, Beamer, einfache Anschauungsstücke

LiteraturHahn: Technische Mechanik, Hanser-Verlag, 1993Gross, Hauger, Schröder, Wall: Technische Mechanik, Springer-Verlag, 2013Holzmann, Mayer, Schumpich: Technische Mechanik, Springer-Verlag, 2014





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungTechnische Mechanik mit Fluidmechanik 2 (MechanicalEngineering incl. Fluidmechanics 2)

TM2



LehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen (ca. 25% - 30% Übungsanteil)


Lehrumfang

[SWS oder UE]











Inhalte- Elastostatik:

• Spannungen, Verformungen, Verzerrungen, Hookesches Materialgesetz.• Spannungen und Verformungen bei Zug-Druck-Belastung.• Wärmedehnung und Wärmespannung.• Spannungen und Verformungen bei gerader Biegung, Scherung und Torsion gerader

Bauteile sowie Torsion dünnwandiger, geschlossener Profile.• Statisch unbestimmte Systeme.• Spannungsüberlagerung, Vergleichsspannung und Festigkeitshypothesen.

- Kinematik:

• geradlinige und allgemeine Bewegung eines Punktes.• allgemeine Bewegung des Starren Körpers• gekoppelte Bewegung von Systemen Starrer Körper, Zwangsbedingungen.• Kinematik der Relativbewegung

- Kinetik:

• dynamisches Grundgesetz.• Impulssatz, Drallsatz, Arbeitssatz und Energiesatz für den Massepunkt.• Rotation des Starren Körpers, Massenträgheitsmomente.• Impulssatz, Drallsatz, Arbeitssatz und Energiesatz für den Starren Körper.• Prinzip von d'Alembert.• Lagrangesche Gleichung 2. Art.

- Fluidmechanik:

• Eigenschaften der Fluide.• Grundlagen der Hydrostatik und Hydrodynamik.• Grundlagen der Aerostatik und Aerodynamik.


• Kenntnis der Grundprinzipe der Elastostatik, der Bewegung von Massenpunkten undStarren Körpern sowie der Fluidmechanik.

• Kenntnis der Anwendungsgrenzen durch vereinbarte Annahmen und Voraussetzungen.

Fertigkeiten• Fertigkeit zur Auslegung einfacher, statisch beanspruchter Strukturen.• Fertigkeit zur Behandlung dynamischer Probleme durch Formulierung und Lösung der

kinematischen und kinetischen Grundgleichungen.• Fertigkeit zur Lösung einfacher fluidmechanischer Problemstellungen.

Kompetenzen• Kompetenz zur Anwendung der aufgezeigten Lösungswege bei der Entwicklung und

Auslegung komplexer mechatronischer Systeme

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsbegleitende Unterlagen, Übungsaufgaben, Literaturliste





LehrmedienTafel, Overhead, Beamer, einfache Anschauungsstücke

LiteraturHahn: Technische Mechanik, Hanser-Verlag, 1993Gross, Hauger, Schröder, Wall: Technische Mechanik, Springer-Verlag, 2013Holzmann, Mayer, Schumpich: Technische Mechanik, Springer-Verlag, 2014



Modulname:Aktorik und Sensorik 1 (Actuators & Sensors 1)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Aktorik und Sensorik 1 (Actuators & Sensors 1) 19

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Bernhard Hopfensperger Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseFür Aktorik und Sensorik 1: Modul Grundlagen der ElektrotechnikFür Praktikum Aktorik und Sensorik 1: Aktorik und Sensorik (1. Semesterhälfte), Elektronik 1

Inhalte• Wirkungsweise und Betriebsverhalten der Grundtypen von Aktoren / elektrischen

Maschinen und induktiven / magnetischen Sensoren• Messtechnische Erfassung und Bewertung der Eigenschaften von Aktoren im stationären

Betrieb

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenKenntnis über die Funktionsweise und das Betriebsverhalten elektrischer Aktoren und Sensoren;Fähigkeit betriebliche Eigenschaften zuzuordnen


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Aktorik und Sensorik 1 2 SWS 3 2. Praktikum Aktorik und Sensorik 1 2 SWS 2




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungAktorik und Sensorik 1 AS1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Bernhard Hopfensperger Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Bernhard Hopfensperger jährlichLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungsanteil ca. 15%Ergänzendes Praktikum Aktorik und Sensorik 1 (PAS1)


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Mechanische Bewegungsgleichung

Aktorik

• Elektromagnet• Tauchspulenaktor• Gleichstrommaschine• Asynchronmaschine• Synchronmaschine• Schrittmotor

Sensorik (magnetisch / induktiv)

• Tauchanker• Differentialtransformator• Hallsensor• Tachogenerator





• Kenntnis über die Funktionsweise und das Betriebsverhalten elektrischer Aktoren• Kenntnis über die Funktionsweise und das Betriebsverhalten magnetischer Sensoren

Fertigkeiten• Fertigkeit, betriebliche Eigenschaften zuzuordnen• Berechnung von Aktor- und Sensoranordnungen

Kompetenzen• Kompetenz, grundlegende Berchnung, Auswahl und Auslegung eines Aktors / Sensors

vornehmen zu können

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungen, Literaturliste

LehrmedienOverheadprojektor, Tafel, Rechner / Beamer

LiteraturFischer, Rolf: Elektrische Maschinen; Hanser Gerke, Wolfgang: Elektrische Maschinen und Aktoren, Oldenbourg Heimann, Bodo: Mechatronik, Hanser Roddeck, Werner: Einführung in die Mechatronik, Vieweg Stölting, Hans-Dieter: Handbuch Elektrische Kleinantriebe Hesse, Stefan: Sensoren für die Prozess- und Fabrikautomation




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Aktorik und Sensorik 1 PAS1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Bernhard Hopfensperger Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Bernhard Hopfensperger jährlichLehrformLaborpraktikum mit ergänzenden VorlesungsteilenDurchführung in der 2. Semesterhälfte


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h 32 h



Inhalte• Messtechnische Erfassung und Bewertung der Eigenschaften elektrischer Aktoren und

Sensoren im stationären Betrieb• Betriebsverhalten und Wirkungsweise der Grundtypen


• Vertiefung der Kenntnisse aus der Vorlesung Aktorik/Sensorik 1 und deren Erweiterungum die Unterschiede zwischen idealisierten Modellen und realen Maschinen

Fertigkeiten• Praktischer Umgang mit magnetischen Sensoren und Aktoren• Auswertung und Dokumentation von Messergebnissen

Kompetenzen• risikobewusster Umgang mit elektrischer Leistung• Teamarbeit• Kritische Bewertung von Messergebnissen hinsichtlich Plausibilität• technische Dokumentation und Präsentation von Ergebnissen




Angebotene LehrunterlagenAufgabenstellungen, Aufbaubeschreibung, Skript, Übungen, Literaturliste

LehrmedienOverheadprojektor, Rechner / Beamer, Flip-Chart

LiteraturFischer: Elektrische Maschinen; Hanser Fuest/Döring: Elektrische Maschinen und Antriebe




Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Aktorik und Sensorik 2 (Actuators & Sensors 2) 29

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Gareth Monkman Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseAlle Fächer des Mechatronik Studiengangs bis einschließlich Semester 4

Inhalte• Thermo- & elektro-mechanische Aktoren und Sensoren• SMART Materialien• Dielektrika und Ferroelektrizität• Akustik Sensoren und Aktoren• Mikrowellen und Pyrometrie• Optische Sensoren einschließlich IR und UV• Röngten und Nuklear Detektoren



[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Aktorik und Sensorik 2 2 SWS 3 2. Praktikum Aktorik und Sensorik 2 2 SWS 2





Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Gareth Monkman Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Gareth Monkman in jedem SemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen ca. 10-15%Ergänzendes Praktikum Aktorik und Sensorik 2 (PAS2)


Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]6 2 SWS deutsch/englisch 3





Inhalte• Mechanische Elementen (DMS usw.)• Thermische Systemen (Bimetal, SMA, SMP, Seebeck & Peltier Wirkung).• Elektrostatik Sensoren und Aktoren.• Dielektrika (Ferroelektrisches Prinzip)• Akustik Transducers• Mikrowellen Systemen• Optisch (THz, IR, UV)• Nuklear (Röntgen, Alpha, Beta, Gamma Strahl)


• Vertiefte Kenntnisse über die Grundprinzipien von mechanischen, kapazitiven, induktiven,optischen und chemischen Sensoren, um diese zu verstehen und anwenden zu können

• Grundlegende Kenntnisse über den Aufbau und die Funktion von Smart Materials

Fertigkeiten• Auswahl eines geeigneten Sensortyps für eine bestimmte technische Anwendung• Berechnung der passenden Sensorparamter in Abhängigkeit den technischen

Anforderungen




Kompetenzen• Kompetenz, Sensoren und Aktoren jeder Art zu evaluieren und zu charakterisieren• Kompetenz der Umsetzungen von theoretischen Überlegungen zu Sensoren und Aktoren

in technische Anwendungen.



LiteraturBentley. J.P. - Principles of Measurement Systems - John Wiley, 1988 [03/TEC 200 371] Elbel. T. - Mikrosensorik - Vieweg, 1996. [03/TEC 200 472] Gardner. J.W. - Microsensors - Wiley, 1994. [03/TEC 200 423] Janocha. H. - Aktoren: Grundlagen und Andwendungen - Springer, 1992 [03/TEC 200 357]




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Aktorik und Sensorik 2 PAS2

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Gareth Monkman Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Gareth Monkman in jedem SemesterLehrformLaborpraktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]






Inhalte• Membran Drucksensoren mit Op-Amp und LabJack• Dielektrika, Polarization, Elektrorheologische Flüssigkeiten• Piezoelektrische Elementen (Resonanz, Gute). Bimorph.• Analyse und Charakterisierung von thermischen Elementen


• Vertiefte Kenntnisse über die Grundprinzipien von Sensoren• Grundlegende Kenntnisse über den Aufbau/Funktion von Smart Materials

Fertigkeiten• Fertigkeit, Feuchte und Gasmessysteme zu verstehen und anzuwenden• Fertigkeit, Sensoren und Aktoren jeder Art zu evaluieren und zu charakterisieren• Fertigkeit zu gemeinsamen Vorbereiten in Gruppenarbeit• Kommentierung der Ergebnisse/Programme

Kompetenzen• Kompetenz, Konstruktionen umzusetzen• Einbindung von Mathematik, Physik und Technik durch den Umgang mit Aktoren und

Sensoren aller Art




• Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse/Programme und Diskussion kontroverserLösungsansätze

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungen, Kataloge, Literaturlise

LehrmedienLabor

LiteraturBentley. J.P. - Principles of Measurement Systems - John Wiley, 1988 [03/TEC 200 371] Elbel. T. - Mikrosensorik - Vieweg, 1996. [03/TEC 200 472] Gardner. J.W. - Microsensors - Wiley, 1994. [03/TEC 200 423] Janocha. H. - Aktoren: Grundlagen und Andwendungen - Springer, 1992 [03/TEC 200 357]



Modulname:AW-Modul Mechatronik (Mandatory general studies

elective module)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.AW-Modul Mechatronik (Mandatory general studies electivemodule)

22

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Gabriele Blod Allgemeinwissenschaften und Mikrosystemtechnik



[ECTS-Credits]5 2 Wahlpflicht 6

Verpflichtende VoraussetzungenI.d.R. keine(Ausnahme bspw. höhere Sprachkurse oder Fächer von aufeinander aufbauendenZusatzausbildungen)Empfohlene VorkenntnisseI.d.R. keine(Ausnahme bspw. höhere Sprachkurse oder Fächer von aufeinander aufbauendenZusatzausbildungen)

InhalteJe nach Kurs

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenJe nach Kurs Orientierungswissen: Horizont erweitern, fachliches Wissen außerhalb des FachstudiumserwerbenSoft Skills: persönliche, soziale und methodische Kompetenzen erwerbenSprachen: Fremdsprachen verstehen, sprechen, schreiben


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. AW-Fach 1 2 SWS 2 2. AW-Fach 2 2 SWS 2 3. AW-Fach 3 2 SWS 2




elective module)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungAW-Fach 1 AW1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Gabriele Blod Allgemeinwissenschaften und MikrosystemtechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzN.N. in jedem SemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen, Praktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h Je nach Kurs



InhalteJe nach Kurs: Orientierungswissen: Horizont erweitern, fachliches Wissen außerhalb des FachstudiumserwerbenSoft Skills: persönliche, soziale und methodische Kompetenzen erwerbenSprachen: Fremdsprachen verstehen, sprechen, schreiben

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenJe nach Kurs: Orientierungswissen: Horizont erweitern, fachliches Wissen außerhalb des FachstudiumserwerbenSoft Skills: persönliche, soziale und methodische Kompetenzen erwerbenSprachen: Fremdsprachen verstehen, sprechen, schreiben

Angebotene LehrunterlagenJe nach Kurs





elective module)

LiteraturJe nach Kurs

Weitere Informationen zur LehrveranstaltungVerantwortlich für das AW-Angebot: Prof. Dr. Gabriele BlodVerantwortlich für das Sprachenangebot: Prof. Dr. Katherine Gürtler




elective module)




Lehrumfang

[SWS oder UE]






InhalteJe nach Kurs

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenJe nach Kurs: Orientierungswissen: Horizont erweitern, fachliches Wissen außerhalb des FachstudiumserwerbenSoft Skills: persönliche, soziale und methodische Kompetenzen erwerbenSprachen: Fremdsprachen verstehen, sprechen, schreiben







elective module)





elective module)




Lehrumfang

[SWS oder UE]






InhalteJe nach Kurs

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenJe nach Kurs Orientierungswissen: Horizont erweitern, fachliches Wissen außerhalb des FachstudiumserwerbenSoft Skills: persönliche, soziale und methodische Kompetenzen erwerbenSprachen: Fremdsprachen verstehen, sprechen, schreiben







elective module)




Modulname:Bachelorarbeit mit Präsentation (Bachelor Thesis with

Presentation)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Bachelorarbeit mit Präsentation (Bachelor Thesis withPresentation)

33





Verpflichtende Voraussetzungensiehe SPOEmpfohlene VorkenntnisseAlle Module des Studiums

Inhalte• Selbstständige ingenieurmäßige Bearbeitung eines praxisorientierten Projekts• theoretische, konstruktive experimentelle Aufgabenstellung mit ausführlicher Beschreibung

und Erläuterung ihrer Lösung• Aufbereitung und Dokumentation der Ergebnisse in wissenschaftlicher Form• Aufbereitung und Präsentation der Ergebnisse der Bachelor-Arbeit

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenFertigkeiten

• Fertigkeit, sowohl fachliche Einzelheiten als auch fachübergreifende Zusammenhänge zuverstehen

• Fertigkeit, die Ergebnisse nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Anforderungenaufzubereiten und zu dokumentieren.

• Fertigkeit, die Ergebnisse der Bachelor-Arbeit, ihre fachlichen Grundlagen und ihrefachübergreifenden Zusammenhänge mündlich darzustellen, zu präsentieren undselbständig zu begründen

Kompetenzen• Kompetenz ein größeres Projekts innerhalb einer vorgegeben Frist selbstständig zu

bearbeiten


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Bachelorarbeit 12 2. Präsentation der Bachelorarbeit 3




Presentation)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungBachelorarbeit BA

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Niemetz Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzBetreuender Professor in jedem SemesterLehrformSelbstständige ingenieurmäßige Bearbeitung eines praxisorientierten Projekts unter Anleitung


Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]7 deutsch 12

Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium

360 h

Studien- und Prüfungsleistungschriftliche Bachelorarbeit

Zugelassene Hilfsmittel für Leistungsnachweisalle

Inhalte• Selbstständige ingenieurmäßige Bearbeitung eines praxisorientierten Projekts• theoretische, konstruktive experimentelle Aufgabenstellung mit ausführlicher

Beschreibung und Erläuterung ihrer Lösung• Aufbereitung und Dokumentation der Ergebnisse in wissenschaftlicher Form


• Fertigkeit, sowohl fachliche Einzelheiten als auch fachübergreifende Zusammenhänge zuverstehen

• Fertigkeiten, die Ergebnisse nach wissenschaftlichen und fachpraktischen Anforderungenaufzubereiten und zu dokumentieren.

Kompetenzen• Kompetenz ein größeres Projekts innerhalb einer vorgegeben Frist selbstständig zu

bearbeiten

Angebotene Lehrunterlagen---

Lehrmedien---




Presentation)

LiteraturHering L., Hering H., : Technische Berichte, Vieweg Verlag 2007 Samac K., Prenner M., Schwetz H.: Die Bachelorarbeit an Universität und Fachhochschule,facultas wuv, 2008




Presentation)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPräsentation der Bachelorarbeit BP

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Niemetz Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzBetreuender Professor in jedem SemesterLehrformSelbstständige ingenieurmäßige Präsentation eines praxisorientierten Projekts unter Anleitung


Lehrumfang

[SWS oder UE]




Vorbereitung der Bachelorarbeitspräsentation:90 h

Studien- und Prüfungsleistungmündlicher Prüfungsvortrag (max. 45 Minuten)


InhalteAufbereitung und Präsentation der Ergebnisse der Bachelorarbeit

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenKompetenz, die Ergebnisse der Bachelor-Arbeit, ihre fachlichen Grundlagen und ihrefachübergreifenden Zusammenhänge mündlich darzustellen, zu präsentieren und selbständig zubegründen

Angebotene Lehrunterlagen---

Lehrmedien---

LiteraturSamac K., Prenner M., Schwetz H.: Die Bachelorarbeit an Universität und Fachhochschule,facultas wuv, 2008



Modulname:Elektrische Messtechnik 1 (Electrical Measurements 1)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Elektrische Messtechnik 1 (Electrical Measurements 1) 15

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Rainer Holmer Elektro- und Informationstechnik




Empfohlene VorkenntnisseGrundlagen der Mathematik, Physik und Elektrotechnik (Gleich- und Wechselstromtechnik)




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Elektrische Messtechnik 1 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungElektrische Messtechnik 1 MT1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Rainer Holmer Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Mikhail ChamonineProf. Dr. Thomas FuhrmannProf. Anton HaumerProf. Dr. Rainer HolmerProf. Dr. Heiko Unold

jährlich

LehrformSeminaristischer Unterricht, ca. 20% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]










Inhalte1. Einleitung (Einheiten, Maße, Rechengrößen)2. Messunsicherheiten

• Genauigkeiten• Fehlerarten• Fehlergrenzen bei Messgeräten• Mittelwerte• Approximationsverfahren• Verteilungen• Fehlerfortpflanzung

3. Übertragungsfunktion und dynamische Messunsicherheiten

• Übertragungsfunktion• Dynamische Messfehler

4. Multimeter

• Analoge Messwerke• Digitale Messwerke• Spannungs- und Strommessung• Widerstandsmessung• Zweileitermessung - Vierleitermessung• Kapazitätsmessung

5. Zeit, Frequenz, Spektrum

• Zeit• Frequenz• Elektrische Spektralanalyse• Optische Spektralanalyse

6. Oszilloskope

• Analogoszilloskop• Digitaloszilloskop• Triggerung• Messverfahren• Tastkopf• Messfehler• Spezielle Oszilloskope

7. Messbrücken und reale Bauelemente

• Reale Bauelemente• Gleichspannungsmessbrücken• Wechselspannungsmessbrücken

8. Messverstärker

• Operationsverstärker




• Verstärkerschaltungen• Rechenschaltungen• Filterschaltungen• Komparatorschaltungen• D/A-Wandler

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenKenntnisse:

• Einheiten, Maße, logarithmische Maße• Begriffe der Messtechnik (Genauigkeit, Auflösung, Empfindlichkeit,…)• Grundbegriffe der Messunsicherheiten, Statistik und Fehlerrechnung• Funktionsprinzip Multimeter, Oszilloskop, Zeit- und Frequenzmessung,

Operationsverstärker

Fertigkeiten:

• Berechnung einfacher messtechnischer Schaltungen inkl. Messunsicherheiten• Analyse und Berechnung einfacher Operationsverstärkerschaltungen

Kompetenzen:

• Ingenieurmäßige Analyse und Lösung einfacher messtechnischer Fragestellungen.

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungen mit Lösungen, Datenblätter, Literaturliste


LiteraturHoffmann, Jörg: Taschenbuch der Messtechnik, Hanser-Verlag 2007Lerch, R.: Elektrische Messtechnik, Springer-Verlag 2012Schrüfer, E.: Elektrische Messtechnik, Hanser-Verlag 2012




Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Elektrische Messtechnik 2 (Electrical Measurements 2) 21

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mikhail Chamonine Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseFür Elektrische Messtechnik 2: Elektrische Messtechnik 1

Inhaltesiehe Veranstaltungen

Lernziele/Lernergebnisse/Kompetenzensiehe Veranstaltungen


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Elektrische Messtechnik 2 2 SWS 3 2. Praktikum Elektrische Messtechnik 2 SWS 2




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungElektrische Messtechnik 2 MT2

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mikhail Chamonine Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Mikhail ChamonineProf. Dr. Thomas FuhrmannProf. Dr. Roland MandlProf. Dr. Peter Schmid

jährlich

LehrformSeminaristischer Unterricht, 15% Übungen


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Grundlagen digitaler Messtechnik• Digitales Oszilloskop• Digitale Signalverarbeitung im Zeit- und Frequenzbereich• A/D & D/A Wandler• Elektrisches Messen nichtelektrischer Größen• Messoszillatoren• Signalkonditionierung• Rechnergestützte Messdatenerfassung


• Kenntnis der Prinzipien der digitalen Signalverarbeitung im Zeit- und Frequenzbereich• Kenntnis der Funktionsweise des digitalen Speicheroszilloskops• Kenntnis der Funktion und praktischen Anwendung von wichtigsten Sensortypen• Kenntnis der Funktion und Auswahlkriterien von Analog-Digital/Digital-Analog

Signalwandlern• Kenntnis der Funktionsweise von Messoszillatoren




Fertigkeiten• Fertigkeit, mit Messgeräten umzugehen, einfache Messschaltungen zu entwerfen und

Messergebnisse zu analysieren

Kompetenzen• Kompetenz zur Konzeptionierung und Entwicklung einfacher digitaler

Signalverarbeitungssysteme für Messtechnik• Kompetenz zur Konzeptionierung und Entwicklung einfacher analoger Sensorsysteme



LiteraturSchrüfer, E.: Elektrische Messtechnik, Hanser-Verlag, 2007 Lerch, R.: Elektrische Messtechnik, Springer-Verlag, 2012 Tietze, U.: Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer-Verlag, 2009 Werner, M: Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB, Vieweg + Teubner Verlag, 2012 Meyer, M.: Signalverarbeitung, Vieweg + Teubner Verlag, 2011




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Elektrische Messtechnik PMT

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mikhail Chamonine Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Mikhail ChamonineProf. Dr. Thomas FuhrmannProf. Dr. Anton HornProf. Dr. Roland MandlProf. Dr. Birgit RöselProf. Dr. Robert SattlerProf. Dr. Peter SchmidProf. Dr. Heiko UnoldProf. Dr. Andreas Voigt

jährlich

LehrformLaborpraktika


Lehrumfang

[SWS oder UE]






Inhalte• Digitales Speicheroszilloskop• Akustisches Sensorsystem• Gleichrichterschaltungen• Messverstärker• Entfernungsmessung mit einem Ultraschallsensorsystem


• Erlernen und Üben messtechnischer Grundlagen

Fertigkeiten• Fertigkeit zum sicheren Umgang mit einfachen Messgeräten• Steigerung der sozialen Kompetenz durch Gruppenarbeit




• Systematische Ausarbeitung gemessener Ergebnisse• Präsentation von Messergebnissen vor einer Gruppe

Kompetenzen• Selbständiger Aufbau und selbständige Analyse einfacher Messschaltungen• Abschätzung und Vermeidung von Messfehlern• Bedienung der wichtigsten Messgeräte• Experimentelle Verarbeitung und Analyse von Messergebnissen• Kompetenz, eine kurze Präsentation über eigene Arbeit zu halten

Angebotene LehrunterlagenAufgabenstellungen, Skript, Übungen mit Lösungen, Literaturliste

Lehrmedienje nach Aufgabenstellung

LiteraturSchrüfer, E.: Elektrische Messtechnik, Hanser-Verlag, 2012 Lerch, R.: Elektrische Messtechnik, Springer-Verlag, 2012 Tietze, U.: Halbleiter-Schaltungstechnik, Springer-Verlag, 2009



Modulname:Elektronik 1 (Electronics 1)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Elektronik 1 (Electronics 1) 14

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mathias Bischoff Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende Voraussetzungenerfolgreiche Teilnahme am Praktikum AnalogelektronikEmpfohlene VorkenntnisseMathematik 1, Mathematik 2, Grundlagen der Elektrotechnik 1, Grundlagen der Elektrotechnik 2




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Elektronik 1 6 SWS 6




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungElektronik 1 E1

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mathias Bischoff Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Mathias BischoffProf. Dr. Christian Schimpfle

jährlich

LehrformSeminaristischer Unterricht: 10-15% ÜbungsanteilErgänzendes Praktikum Analogelektronik


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Operationsverstärker• Filter• pn-Übergang• Halbleiterdiode• Bipolartransistor• Feldeffekttransistor• Analoge Transistorschaltungen• Optoelektronik


• Kenntnis der Physik des pn-Übergangs• Kenntnis der wichtigsten Halbleiterbauelemente• Kenntnis optoelektronischer Grundlagen

Fertigkeiten




• Fertigkeit, Operationsverstärkerschaltungen selbständig zu analysieren und zu entwerfen• Fertigkeit, einfache aktive Filterschaltungen selbständig zu entwerfen• Fertigkeit, Datenblätter von Halbleiterbauelementen zu interpretieren

Kompetenzen

• Eigenständiges Entwerfen und Dimensionieren einfacher analoger Schaltungen mitdiskreten Bauteilen, Operationsverstärkern und Filtern aufgrund einer vorgegebenentechnischen Aufgabenstellung.

• Auswahl geeigneter Bauelemente für diskrete Analogschaltungen

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungsaufgaben, Datenblätter

LehrmedienOverheadprojektor, Tafel

LiteraturTietze und Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik. Springer, 2009

Reisch, Elektronische Bauelemente. Springer, 2007




Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Elektronik 2 (Electronics 2) 26

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Christian Schimpfle Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseMathematik 1 und 2, Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2, Elektronik 1




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Elektronik 2 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungElektronik 2 E2

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Christian Schimpfle Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Manfred BruckmannProf. Dr. Christian Schimpfle

in jedem Semester

LehrformSeminaristischer Unterricht, 10-15% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Leistungselektronische Bauelemente• Wärmemanagement• Gleichrichter• DC/DC-Wandler• Wechselrichter


• Kenntnis der wichtigsten leistungselektronischen Bauelemente, deren Eigenschaften undEinsatzgebiete

• Grundkenntnisse der Umrichterschaltungstechnik• Grundkenntnisse der Regelung von Umrichterschaltungen

Fertigkeiten• Groß- und Kleinsignalanalyse leistungselektronischer Schaltungen• Berechnung netz- und lastseitige Größen (Strom, Spannung, Leistung) von

Umrichterschaltungen• Verifikation der Funktion leistungselektronischer Schaltungen mittels Simulation• Interpretation von Datenblättern leistungselektronischer Halbleiterbauelemente




Kompetenzen• Beurteilung und Auswahl geeigneter Bauelemente für leistungselektronische Schaltungen• Selbständige Synthese und Dimensionierung einfacher leistungselektronischer

Schaltungen

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungen, Literaturliste, Simulationsbeispiele

LehrmedienRechner/Beamer, Tafel

LiteraturSchröder, D.: Leistungselektronische Schaltungen. Springer 2008 Schröder, D.: Leistungselektronische Bauelemente. Springer 2006 Mohan, Undeland, Robbins: Power Electronics, Applications, Converters, and Design. JohnWiley & Sons 1995



Modulname:Finite Elemente (Finite Element Simulation)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Finite Elemente (Finite Element Simulation) 17

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Robert Sattler Elektro- und Informationstechnik

Zuordnung zu weiteren StudiengängenElektro- und Informationstechnik




Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseMathematik 1, 2 und 3, Technische Mechanik, Grundlagen der Elektrotechnik




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Finite Elemente 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungFinite Elemente FE

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Robert Sattler Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Robert Sattler nur im SommersemesterLehrformVorlesung mit Praktikum am Rechner


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Mathematische Grundlagen der Finite-Elemente-Methode

Aufstellen des Elementgleichungssystems aus Energieprinzipien bzw. mitVariationsansätzen und verschiedenen Ansatzfunktionen. Aufstellen des Gesamtgleichungssystems unter Berücksichtigung der Randbedingungen (iterative) Lösungsverfahren für (nicht)lineare Gleichungssysteme

• Praktische Vorgehensweise bei der Erstellung von FE-Modellen

Geometrieerstellung oder -import, Materialzuweisung, Festlegen verschiedenerRandbedingungen, Vernetzungssteuerung, Extrahieren und Darstellen von Berechnungsergebnissen, Nutzen von Symmetrien zur Reduktion derModellgröße.

• Berechnungsbeispiele

Berechnungen in verschiedenen physikalischen Domänen (thermisch, mechanisch,elektrisch, magnetisch, fluidisch) und deren Kopplung Stationäre und dynamische (Modal- und transiente Analyse) Fragestellungen





• Mathematischen Grundlagen der FEM• Elementarer Aufbau eines FE-Programms

Fertigkeiten

• Berechnungen mit einem kommerziellen FE-Programm durchzuführen

Kompetenzen

• Fehlermeldungen und Ergebnisse der Berechnung zu beurteilen

Angebotene LehrunterlagenFolien, Übungsaufgaben, Beispielprogramme

LehrmedienTafel, Rechner, Beamer

Literatur• A first course in finite Elements, B. Fish• Eindimensionale Finite Elemente: Ein Einstieg in die Methode, M. Merkel• The Finite Element Method: Basic Concepts and Applications with MATLAB, MAPLE, and

COMSOL, D. Pepper• Finite Element Methods: A Practical Guide, J. Whiteley• Methode der finiten Elemente, O.C. Zienkiewicz

Weitere Informationen zur LehrveranstaltungEs ist nicht garantiert, dass die Veranstaltung in jedem Semester laut Angebotsfrequenzangeboten werden kann. Hierzu vergleichen Sie bitte die für das jeweilige Semester gültigeStudienplantabelle.



Modulname:Konstruktion (Mechanical Design)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Konstruktion (Mechanical Design) 16

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Stefan Hierl Maschinenbau








[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Konstruktion (Mechanical Design) 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungKonstruktion (Mechanical Design) KO

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Stefan Hierl MaschinenbauLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Peter GschwendnerProf. Dr. Andreas Wagner

jährlich



Lehrumfang

[SWS oder UE]









InhalteDarstellung technischer Bauteile und Baugruppen:

• Zeichnungsarten, Linien & Linienarten, Ansichten, Schnitte, Schriftfelder• Stücklisten• Bemaßung, Oberflächen-, Kanten-, Härteangaben• Toleranzen, Passungen• Form- und Lagetoleranzen

Maschinenelemente:

• Gewinde, Schrauben, Muttern• Wälzlager• Zahnräder• Welle-Nabe-Verbindungen• Dichtungen

Gestaltung mechatronischer Bauteile:

• Belastungsgerechtes Gestalten• Fertigungsgerechtes Gestalten: Gießgerechtes, schweißgerechtes, blechbiegegerechtes,

montagegerechtes Gestalten• Anwendung der Gestaltungsrichtlinien an mechatronischen Baugruppen

Lernziele/Lernergebnisse/Kompetenzen• Fähigkeit zur Erstellung normgerechter technischer Zeichnungen von Bauteilen und

kleineren Baugruppen• Fähigkeit zum Lesen technischer Zeichnungen• Kenntnis der wichtigsten Maschinenelemente des Maschinenbaus und deren

Einsatzgebiete• Fähigkeit zur funktions- bzw. belastungsgerechten Gestaltung von Bauteilen und kleineren

Baugruppen• Kenntnis der Grundlagen zu den wichtigsten Fertigungsverfahren• Fähigkeit Bauteile im Hinblick auf die das Spanen, Gießen, Schweißen und

Blechumformen fertigungsgerecht zu gestalten

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsunterlagen, Übungsaufgaben

LehrmedienBeamer, PC/Internet, Anschauungsmuster, Übungsblätter

LiteraturKurz; Hintzen; Laufenberg: Konstruieren, Gestalten, EntwerfenHoenow, Meißner: Entwerfen und Gestalten im MaschinenbauHoischen: Technisches ZeichnenDobler u. a.: Fachkunde MetallRoloff/Matek: Maschinenelemente









Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseMa1 und Ma2




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand






Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Jonny Dambrowski Informatik und MathematikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Jonny DambrowskiLehrformSeminaristischer Unterricht: ca. 10 % Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Gewöhnliche Differentialgleichungen und dynamische Systeme (Definition und

Klassifikation, Lösungsverfahren, Koordinatentransformation von Differentialgleichungen,globale und maximale lokale Flüsse, Vektorfelder und Differentialgleichungen 1. Ordnung,Existenz- und Eindeutigkeit nach Picard-Lindelöf und seine Folgerungen, AllgemeineTheorie linearer Differentialgleichungen, autonome lineare Differentialgleichungen,Geometrie linearer autonomer Differentialgleichungen in der Ebene)

• Trigonometrische-Reihen (Periodische Funktionen, trigonometrische Polynome,Fourier-Reihen, Darstellungsformel, Rechenregeln, Approximations- undKonvergenzeigenschaften)

• Integraltransformationen (Metrische Räume, normierte Räume, Prähilberträume,Definition und grundlegende Eigenschaften von Integraloperatoren, Beispiele: Faltung,Fouriertransformation, Laplacetransformation)


• siehe Inhalte

Fähigkeiten




• Sichere Umsetzung elementare Lösungsmethoden für gewöhnlicheDifferentialgleichungen

• Geometrische Einsicht in die Lösungsgesamtheit gewöhnlicher Differentialgleichungen• Sicherer Umgang mit Fourier-Reihen• Sicherer Umgang mit Integraltransformationen

Kompetenzen

• Anwendung von Integraltransformationen zur Analyse dynamischer Systeme• Analyse technischer Systeme im Zeit- und/oder Frequenzbereich oder Laplacebereich






Modulname:Mechatronische Konstruktion und CAD (Mechatronic

Design and CAD)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Mechatronische Konstruktion und CAD (Mechatronic Design andCAD)

24

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Saller Maschinenbau




Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseFür Mechatronische Konstruktion und CAD: Grundlagen der Konstruktion Für Praktikum Mechatronische Konstruktion und CAD: Grundlagen der Konstruktion;Mechatronische Konstruktion und CAD




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Mechatronische Konstruktion und

CAD2 SWS 3

2. Praktikum MechatronischeKonstruktion und CAD

2 SWS 2




Design and CAD)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungMechatronische Konstruktion und CAD CAD

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Saller MaschinenbauLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Peter GschwendnerProf. Dr. Ulf KurellaProf. Dr. Michael Saller

jährlich



Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h Vor- und Nacharbeit der Vorlesung: 35 h;

Ausarbeitung Studienarbeit: 27 h



Inhalte• Vermittlung des 3-D-CAD-Konstruierens• Konstruktionsprojekt "Baugruppe" Konstruktion einer einfach strukturierten Baugruppe• Erarbeitung eines Lösungskonzepts• Darstellen der Lösungsidee in From einer Handskizze• Konstruktive Gestaltung von Maschinenteilen mit Vorauslegung• CAD-Entwurf und Bauteilberechnung• Produktdokumentation: Erstellen von Stücklisten, Baugruppen, Roh- und

Einzelteilzeichnungen• Konstruktionsbegründung


• Fertigkeit, ein Lösungskonzept in Form einer Handskizze hinreichend detailiert zubeschreiben

• Fertigkeit, ein 3D-Modell einer Baugruppe mit einem CAD-System aufzubauen• Fertigkeit, den Entwicklungsprozess und das Ergebnis (Produkt) ausreichend detailliert zu

beschreiben




Design and CAD)

Kompetenzen• Entwicklung von Lösungskonzepten• Sicherstellung der Machbarkeit eines Lösungskonzepts durch

Vorauslegungsberechnungen• Fertigungs-, montage-, festigkeits-, werkstoffgerecht Gestaltung von Bauteilen

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsunterlagen, Übungsaufgaben, CAD-Schulungsunterlagen

LehrmedienOverheadprojektor, CAD-Arbeitsplatz, Berechnungsprogramme

LiteraturDieterich, Werner: PC-CAD-System für die 2D/3D-Konstruktionspraxis, VDI-Verlag, 1989




Design and CAD)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Mechatronische Konstruktion und CAD PCAD

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Saller MaschinenbauLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Peter GschwendnerProf. Dr. Ulf KurellaProf. Dr. Michael Saller

jährlich

LehrformPraktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h Ausarbeitung der Studienarbeit: 32 h



Inhalte• Vermittlung des 3-D-CAD-Konstruierens• Konstruktionsprojekt "Baugruppe" Konstruktion einer einfach strukturierten Baugruppe• Erarbeitung eines Lösungskonzepts• Darstellen der Lösungsidee in From einer Handskizze• Konstruktive Gestaltung von Maschinenteilen mit Vorauslegung• CAD-Entwurf und Bauteilberechnung• Produktdokumentation: Erstellen von Stücklisten, Baugruppen, Roh- und

Einzelteilzeichnungen• Konstruktionsbegründung


• Fertigkeit, ein Lösungskonzept in Form einer Handskizze hinreichend detailiert zubeschreiben

• Fertigkeit, ein 3D-Modell einer Baugruppe mit einem CAD-System aufzubauen• Fertigkeit, den Entwicklungsprozess und das Ergebnis (Produkt) ausreichend detailliert zu

beschreiben

Kompetenzen




Design and CAD)

• Entwicklung von Lösungskonzepten• Sicherstellung der Machbarkeit eines Lösungskonzepts durch

Vorauslegungsberechnungen• Fertigungs-, montage-, festigkeits-, werkstoffgerecht Gestaltung von Bauteilen

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsunterlagen, Übungsaufgaben, CAD-Schulungsunterlagen

LehrmedienOverheadprojektor, CAD-Arbeitsplatz, Berechnungsprogramme

Literatur---



Modulname:Modellierung und Simulation Mechatronischer Systeme

(Modelling and Simulation of Mechatronic Systems)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Modellierung und Simulation Mechatronischer Systeme (Modellingand Simulation of Mechatronic Systems)

25





InhalteSiehe Folgeseiten

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenSiehe Folgeseiten


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Modellierung und Simulation

Mechatronischer Systeme2 SWS 3

2. Praktikum Modellierung undSimulation Mechatronischer Systeme

2 SWS 2





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungModellierung und Simulation Mechatronischer Systeme SME


in jedem Semester

LehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen (ca. 10% - 15% Übungsanteil)Ergänzendes Praktikum (PSME)


Lehrumfang

[SWS oder UE]





Studien- und Prüfungsleistungsiehe Studienplan

Zugelassene Hilfsmittel für Leistungsnachweissiehe Studienplan

InhalteNumerische Simulation als relevanter Teil des Entwicklungsprozesses:

• Auffinden der Prinziplösung,• Optimierung

Vermittlung der Grundlagen eines modernen und leistungsfähigen Simulationswerkzeugs:

• Strukturen, Domänen, Schnittstellen und Module.• verallgemeinerte mathematische Beschreibung (Netzwerktheorie).• numerische Lösung des adäquaten Gleichungssystems.

Arbeitweise von SIMULATION X:

• Arbeiten in unterschiedlichen physikalischen Domänen und deren Kopplung.• Erweiterung bestehender und Erstellung neuer, eigener Elementtypen.• Steuerung und Regelung mechatronischer Systeme.

Summation der Erkenntnisse und Erfahrungen bei der schrittweisen Annäherung an einkomplexes System






• Kenntnisse der Funktion und der Kopplungsmöglichkeiten von Simulationskomponentensowie der Lösungsalgorithmen für die gekoppelten Systeme.

Fertigkeiten• Fertigkeit zur Bildung von sinnvollen Teilsystemen und Schnittstellen.• Fertigkeit zur Definition neuer Elementtypen auf Basis physikalischer Zusammenhänge.• Fertigkeit zur Integration von Steuerungs- und Regelungskomponenten.• Fertigkeit zur Verhaltenssimulation von komplexen und zeitabhängigen technischen

Systemen durch eine fachübergreifende Denk- und Arbeitsweise.

Kompetenzen• Kompetenz der Anwendung einer fachübergreifenden Software zur Simulation komplexer

Funktionsbaugruppen und Systeme.

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsbegleiter

LehrmedienPC, Tafel, Beamer

LiteraturVolpert, EAGLE-STARTHILFE Mechatronische Systeme, Edition am Gutenbergplatz, Leipzig2014SimulationX: Manual und Element-Library





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Modellierung und Simulation Mechatronischer Systeme PSME


in jedem Semester

LehrformPraktikum am PC


Lehrumfang

[SWS oder UE]





Studien- und Prüfungsleistungsiehe Studienplan

Zugelassene Hilfsmittel für Leistungsnachweissiehe Studienplan

InhalteArbeitweise von SIMULATION X anhand von Beispielen:

• eigenständiger Modellentwurf und -aufbau.• Darstellung der Ergebnisse und Auswertemöglichkeiten.• Nutzung interner und Definition neuer Kenngrößen.• Kopplung unterschiedlicher physikalischer Domänen durch Wandler.• Komponenten der verschiedenen physikalischen Domänen.• Teilprogrammierung von geeigneten Modellen.• Erweiterung bestehender und Erstellung neuer, eigener Elementtypen.• Steuerung und Regelung mechatronischer Systeme.

Summation der Erkenntnisse und Erfahrungen bei der schrittweisen Annäherung an einkomplexes System


• Kenntnisse der Funktion und der Kopplungsmöglichkeiten von Simulationskomponentensowie der Lösungsalgorithmen für die gekoppelten Systeme in der Praxis.

Fertigkeiten





• Fertigkeit zur Modellierung von sinnvollen Teilsystemen und deren Kopplung.• Fertigkeit zur Erstellung und Nutzung neuer Elementtypen.• Fertigkeit zur Erweiterung bestehender Modelle um Steuerungs- und

Regelungskomponenten.• Fertigkeit zur Modellierung und Berechnung komplexer Systeme sowie der kritischen

Bewertung der erzeugten Ergebnisse.

Kompetenzen• Kompetenz der Anwendung einer fachübergreifenden Software zur Simulation komplexer

Funktionsbaugruppen und Systeme.

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsbegleiter

LehrmedienPC, Tafel, Overhead, Beamer

LiteraturVolpert, EAGLE-STARTHILFE Mechatronische Systeme, Edition am Gutenbergplatz, Leipzig2014SimulationX: Manual und Element-Library



Modulname:Physikalisch-Elektrische Praktika (Physical electrical

lab courses)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Physikalisch-Elektrische Praktika (Physical electrical lab courses) 13

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mathias BischoffProf. Dr. Anton HornProf. Dr. Hans MeierProf. Dr. Thomas Peterreins

Elektro- und InformationstechnikElektro- und InformationstechnikElektro- und InformationstechnikAllgemeinwissenschaften und Mikrosystemtechnik




Verpflichtende VoraussetzungenFür Praktikum Grundlagen der Elektrotechnik: Leistungsnachweis mit Erfolg zurPrüfungszulassung Grundlagen der Elektrotechnik 1Empfohlene VorkenntnisseFür Praktikum Physik: Physik 1 und 2Für Praktikum Grundlagen der Elektrotechnik: Grundlagen der Elektrotechnik 1; zeitlich parallelzur Vorlesung Grundlagen der Elektrotechnik 2

Inhaltesiehe Folgeseiten

Lernziele/Lernergebnisse/Kompetenzensiehe Folgeseiten


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Praktikum Analogelektronik 2 SWS 2 2. Praktikum Grundlagen der

Elektrotechnik2 SWS 2

3. Praktikum Mikrocomputertechnik 2 SWS 2 4. Praktikum Physik 2 SWS 2




lab courses)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Analogelektronik PAE

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mathias Bischoff Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Mathias BischoffProf. Dr. Claus BrüdigamProf. Dr. Bernhard HopfenspergerProf. Dr. Christian SchimpfleProf. Dr. Burghard SchlichtAlois Schönberger (LB)Prof. Dr. Heinz-Jürgen Siweris

jährlich

LehrformPraktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]






InhalteDas Praktikum vermittelt die Grundlagen für die Entwicklung analoger elektronischerSchaltungen am Beispiel von Operationsverstärkeranwendungen

• Schaltungssimulation mit SPICE• Simulation von Operationsverstärkerschaltungen• Übertragungskennlinie, Frequenzgang, nichtinvertierender und invertierender Verstärker,

Subtrahierer, Instrumentation Amplifier, Gleichtaktunterdrückung, Sallen-Key-Filter• Messtechnische Charakterisierung von Operationsverstärkerschaltungen• Realisierung und Verifikation einfacher aktiver Filter• Filtermessung mit Netzwerkanalysator


• Fertigkeit mit SPICE zu arbeiten• Fertigkeit zur Verifikation von Operationsverstärkerschaltungen• Fertigkeit, aktive Filter zu simulieren, zu realisieren und zu verifizieren




lab courses)

• Fertigkeit zur Dokumentation von Simulations- und Messergebnissen

Kompetenz• Teamfähigkeit

Angebotene LehrunterlagenVersuchsanleitung, Datenblätter, Simulationsprogramm

LehrmedienPC, Elektronik-Messplatz, Bauteile und Werkzeug zum Schaltungsaufbau

LiteraturTietze und Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik. Springer, 2009




lab courses)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Grundlagen der Elektrotechnik PGE


in jedem Semester

LehrformLaborpraktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]






Inhalte• Messung von Kennlinien linearer und nichtlinearer Zweipole• Messung der Kennlinien ausgewählter Halbleiterbauelemente• Messung von Wirk- Schein- und Blindleistung• Charakterisierung realer Bauelemente einschließlich parasitärer Effekte• Messung elektrischer Größen am Magnetkreis


• Kenntnis diverser Messgeräte, Verwendung, Messgenauigkeit und -fehler• Rechnerische und graphische Auswertung von Messdaten

Fertigkeiten• Praktischer Laboraufbau einer vorgegebenen Schaltung• Durchführung von Messungen und deren Dokumentation

Kompetenzen• Kritische Bewertung von Messergebnissen• Einüben von Teamarbeit und selbstständiger Aufgabenverteilung• Selbstständiges Lösen von Messaufgaben durch Anwendung theoretischer Kenntnisse

aus den Vorlesungen Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2




lab courses)

Angebotene LehrunterlagenAufgabenstellung, Schaltungs- und Aufbaubeschreibung, Auswertungshinweise

LehrmedienLabor-Messgeräte, Standard-Bauelemente, PC-gestützte Messung

LiteraturBüttner: Grundlagen der Elektrotechnik; Oldenbourg; 2011Führer/Heidemann/Nerreter: Grundgebiete der Elektrotechnik; Hanser; 2011




lab courses)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Mikrocomputertechnik PMC

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Hans Meier Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzMichael Farmbauer (LB)Prof. Dr. Franz GrafMatthias Hausladen (LB)Dr. Stefan Krämer (LB)Prof. Dr. Hans MeierArmin Schön (LB)

in jedem Semester



Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h Ausarbeitungen der Programme: 32 h



Inhalte• Kennenlernen der IDE zur (modularen) Assembler-Programmierung• Nutzung von SW- (Debugger) und HW-Werkzeugen (Logicanalyzer) zur Fehlersuche (Test

und Debugging)• Bearbeitung mehrerer Aufgaben mit steigendem Umfang oder Schwierigkeitsgrad (aus

den Bereichen Grundfunktionen, Kommunikation/serielle Schnittstelle, LC-Anzeige bzw.Bedienung)

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenPraktische Umsetzung der MC-Inhalte in Assembler-Programme anhand praxisnaher Aufgabenmit steigendem Umfang oder Schwierigkeitsgrad

Kenntnisse• Intensives Kennenlernen eines µCs (Befehlssatz für Transport-, arithmetische Befehle,

Adressierungsarten, Sprünge)• Grundfunktionen der IDE (einfache Aufgaben: Lauflicht, Sicht auf Speicherinhalte)• Peripherieeinheiten: ADC, Timer/Counter,




lab courses)

• Interrupt-Behandlung• serielles Schnittstellenprotokoll• Peripherieanbindung: alphanumerisches LC-Display mit UP-Erstellung• finite state machine / Automat (Ampelsteuerung)

Fertigkeiten

• Anfertigen von Flussdiagrammen/Struktogrammen sowie Dokumentation vor demeigentlichen Codieren

• Strukturierung in Unterprogramme, Stack-Mechanismus / Makros• Umsetzung in Assembler-Programme• Einarbeitung in neue Peripherie• Umgang mit Logicanalyzer für HW/SW-Fehlersuche und Debugging• Bearbeitung einer wechselnden Aufgabe pro Semester (Voltmeter, Menü mit Encoder z.B.

Getränkeautomat, Zufallszahlen z.B.Würfel, Reaktionstester, DMA u.ä.)

Kompetenzen

• Umgang mit Inhalten aus einem Datenblatt• Selbständig µP/µC-Software entwickeln und programmieren• Erkennen dass „Probieren vor dem Studieren“ kommt• Strategien zur Fehlersuche und -behebung• Präsentation, d.h. Vorführen der selbst erstellten lauffähigen Programme• Verteidigen des eigenen gewählten Lösungsansatzes

Angebotene LehrunterlagenAufgabenstellungen, Aufbaubeschreibung (Schaltplan), Assembler- und Debugger-Unterlagen,Vorlesungsskript (siehe Mikrocomputertechnik)

Lehrmedieneigens entwickelte Mikrocomputerboards (RapidIO, Ampelboard), PC, Overheadprojektor, Tafel,Rechner/Beamer

Literatur• Assembly language programming, ARM Cortex M3, Vincent Mahout, Wiley, 2012• ARM assembly language with hardware experiments, Ara Elahi, Trevor Arjeski, Springer,





lab courses)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Physik PPH

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Thomas Peterreins Allgemeinwissenschaften und MikrosystemtechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Thomas Peterreins jährlichLehrformPraktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]






Inhalte• Einführung in die Abschätzung von Messunsicherheiten („Fehlerrechnung“).• 10 Versuche (hier eine Liste mit bevorzugten Versuchen, die aber nicht abschließend ist):• Brennweiten von Linsen• Drehschwingungen, Dämpfung und Resonanz• Abbildung durch Ultraschall• Arbeit mit dem Oszilloskop, Fouriersynthese und -analyse• Stehende Wellen am Kundtschen Rohr• Luftwiderstand, cW-Wert• Signaltransport in Koaxialkabeln• Photometrie, Wirkungsgrade von Leuchten• Wärmepumpe, Thermodynamische Wirkungsgrade• Mikrowellen

Lernziele/Lernergebnisse/Kompetenzen• Kenntnisse: Eigene experimentelle Erfahrung zu den Themenkreisen der Module Physik 1

und Physik 2; Umgang mit einfachen Messgeräten; Überblick über mögliche Fehlerquellenund Gründe der Unsicherheit von Messergebnissen

• Fertigkeiten: planvolle und protokollierte Versuchsdurchführung und –analyseeinschließlich Abschätzung bzw. Berechnung der Unsicherheit des Ergebnisses; Fähigkeit,Versuchsablauf und -ergebnis in einer sauberen Ausarbeitung zu dokumentieren undDritten zu präsentieren.




lab courses)

• Kompetenzen: Arbeit in Gruppen (in der Regel Zweiergruppen) mit eigenverantwortlicherArbeitsteilung, aber gemeinsamer Verantwortung für das Ergebnis; Einsicht in die Grenzender Messgenauigkeit

Angebotene LehrunterlagenAnleitungen zu den Versuchen und Einführung in die Fehlerrechnung auf dem K-Laufwerk

LehrmedienVorbereitete Versuchsaufbauten

LiteraturGrundlegende Literatur: Anleitungen zu den Versuchen sowie Walcher: Praktikum der Physik,Vieweg+Teubner, 2006

Weitere Informationen zur LehrveranstaltungIm Sommersemester regelmäßig, im Wintersemester nur bei entsprechendem Bedarf



Modulname:Praxissemester (Practical Semester)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Praxissemester (Practical Semester) 23

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Roland Mandl Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende VoraussetzungenDer Besuch des Praxisseminars ist nur möglich, wenn das Praktikum parallel durchgeführt wirdoder bereits absolviert wurde.Empfohlene Vorkenntnisse1. Studienabschnitt




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Praktikum 20 2. Praxisseminar 2 SWS 2




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum PR

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Roland Mandl Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Roland MandlProf. Dr. Jürgen Mottok

in jedem Semester

LehrformPraktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]




600 h

Studien- und Prüfungsleistung• zeitl. Nachweis über 20 Wochen Industrietätigkeit• Praktikumsbericht• Arbeitszeugnis der Firma


Inhalte• Ingenieurmäßiges Arbeiten• Projektarbeit in der Industrie• Anfertigen technischer Berichte

Aus den folgenden Arbeitsgebieten sind höchstens 3 auszuwählen:• Forschung und Entwicklung• Projektierung und Konstruktion• Fertigung und Arbeitsvorbereitung• Planung, Betrieb und Instandhaltung von Anlagen• End- und Abnahmeprüfung, Qualitätssicherung• Technischer Vertrieb


• Kennenlernen verschiedener Arbeitsgebiete

Fertigkeiten• Aufbereitung, Dokumentation und Präsentation eigener Arbeiten




Kompetenz• Umsetzung und Vertiefung der theoretischen Vorlesungsinhalte in ingenieurmäßigen

Arbeiten• Einschätzung von Firmen als potentieller Arbeitgeber (Betriebsklima, Enführung /

Betreuung neuer Mitarbeiter)• Einschätzung zeitlicher Vorgaben, Zeitmanagement

Angebotene Lehrunterlagen• Datenbank mit Firmen, die für Industriepraktikum zugelassen sind• Merkblätter zum Erstellen des Praktikumsberichts

Lehrmedien--

Literatur--




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraxisseminar PS

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Armin Sehr Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Armin Sehr nur im WintersemesterLehrformSeminar mit Vorträgen

Ergänzende Veranstaltung zum Praktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h Vorbereitung Vorträge: 32 h



Inhalte• Aufbereitung, Präsentation eigener Projekte des Industriepraktikums• zeitliche Abschätzung der Vortragsdauer (vorheriges Üben)• Körpersprache, Blickkontakt zum Publikum, Stimmdruck• Bewerten von Präsentationen• Austausch von Erfahrungen aus dem Praktikum- Beherrschung von Review-Techniken• Kennenlernen potentieller Arbeitgeber (Betreuung neuer Mitarbeiter, Betriebsklima u.ä.)• Kennenlernen vers. Arbeitsfelder anderer Praktikanten

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenDas Praxisseminar will die folgenden vier überfachlichen Grundkompetenzen bei denStudierenden weiter entwickeln:

• Personale Kompetenz (P): Fertigkeit, sich selbst gegenüber klug und kritisch zu sein,produktive Einstellungen, Werthaltungen und Ideale zu entwickeln

• Aktivitäts- und Handlungskompetenz (A): Fertigkeit, alles Wissen und Können, alleErgebnisse sozialer Kommunikation, alle persönlichen Werte und Ideale auch wirklichwillensstark und aktiv umsetzen zu können

• Fachlich-Methodische Kompetenz (F): Fertigkeit, mit fachlichem und methodischemWissen gut ausgerüstet, schier unlösbare Probleme schöpferisch zu bewältigen




• Sozial-Kommunikative Kompetenz (S): Fertigkeit, sich aus eigenem Antrieb mit anderenzusammen- und auseinanderzusetzen. Kreativ zu kooperieren und zu kommunizieren

Das Praxisseminar will die fachliche Kompetenz der Studierenden erweitern, indem diese inihrer Fachkultur sich schriftlich und mündlich versprachlichen können.

Angebotene LehrunterlagenSeminarmaterialien von den Studierenden erstelltLiteraturliste

LehrmedienBeamer, Tafel, Class room response system

LiteraturHartmann, Bischoff, et al.: Die überzeugende Präsentation, Beltz, 2009.



Modulname:Regelungstechnik (Control Engineering)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Regelungstechnik (Control Engineering) 18

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Bernhard Hopfensperger Elektro- und Informationstechnik




Empfohlene VorkenntnisseMathematische Grundlagen




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Regelungstechnik 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungRegelungstechnik RT

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Claus Brüdigam Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Bernhard Hopfensperger jährlichLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungsanteil 10-15%


Lehrumfang

[SWS oder UE]










Inhalte• Grundstruktur analoger Regelkreise• Typische Testsignale (Sprung, Impuls, Rampe, etc.)• Frequenzgänge und Bode-Diagramme technischer Systeme• Elementare Übertragungsglieder (P, I, D, mit u. ohne Verzögerung 1. und 2. Ordn.)• Totzeitglied• Algebra der Blockschaltbilder• Blockschaltbilder technischer Systeme• Einführung in die Laplace-Transformation (Rechenregeln, Axiome, Grenzwertsätze)• Rücktransformation vom Laplace- in den Zeitbereich (Anwendung auf Vierpole und

mech.Systeme)• Typische Grundregler• Offener und geschlossener Regelkreis• Stabilität von Regelkreisen; (Nyquist, Hurwitz, etc.)• Relative Stabilität, (Phasenrand, Amplitudenrand)• Wurzelortskurvenverfahren• Regelkreissynthese• Empirische Einstellregeln (Ziegler/Nichols; Chien/Hrones)• Regelkreissynthese im Bode-Diagramm• Reglerentwurf mit Wurzelortskurven• Reglerauslegung in der Antriebstechnik (Betragsopt., Symmetr. Optimum)• Realisierung von Reglern


• Tiefergehendes Wissen über die systemtheoretische Behandlung technischer Systeme• Fundiertes fachliches Wissen über die Eigenschaften der typischen analogen Grundregler• Verständnis über den Zusammenhang zwischen Zeitverhalten und Bildbereich

Fertigkeiten

• Fertigkeit, Bode-Diagramme zusammengesetzter Systeme zu erstellen• Fertigkeit zur Untersuchung des Ein/Ausgangsverhaltens• Fertigkeit, elektrische und mech. Systeme bzgl. Übertragungsverhalten zu analysieren• Fertigkeit, die Stabilität analoger Regelkreise zu verstehen und zu analysieren• Fertigkeit, die Qualitätskriterien von Regelkreisen zu prüfen

Kompetenzen

• Kompetenz technische Regelkreise zu verstehen und auszulegen

Angebotene Lehrunterlagenergänzende Beiblätter und Übungsaufgaben

LehrmedienTafel, Laptop, Beamer




Literatur• Schulz, G., Graf, K.: Regelungstechnik 1, OLDENBOURG Verlag, aktuelle Ausgabe• Reuter, M.; Zacher, S.: Regelungstechnik für Ingenieure, Springer, aktuelle Ausgabe• Lunze, J.: Regelungstechnik 1/2, Springer, aktuelle Ausgabe• Föllinger, O.: Regelungstechnik : Einführung in die Methoden und ihre Anwendung, VDE-

Verlag, 2016• Unbehauen, H.: Regelungstechnik I, Vieweg-Verlag, aktuelle Ausgabe• Lutz, H.: Taschenbuch der Regelungstechnik : mit MATLAB und Simulink, Deutsch Verlag,

aktuelle Ausgabe



Modulname:Regelungstechnik Anwendungen (Applications of

Control Engineering)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Regelungstechnik Anwendungen (Applications of ControlEngineering)

27

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Claus Brüdigam Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende VoraussetzungenRegelungstechnikEmpfohlene VorkenntnisseMikrocomputertechnik, Praktikum Mikrocomputertechnik




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Praktikum Regelungstechnik

Anwendungen2 SWS 2

2. Regelungstechnik Anwendungen 2 SWS 3





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Regelungstechnik Anwendungen PRTA

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Claus Brüdigam Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Claus Brüdigam jährlichLehrformPraktische Arbeit im Labor


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h Vor- und Nachbereitung: 20 h;




Inhalte- Grundstruktur und Funktionsweise analoger und digitaler Regelkreise- Reglereinstellung nach Ziegler/Nichols am Beispiel einer Temperaturregelstrecke- Modellierung von mechatronischen Systemen am Beispiel einer Kfz-Drosselklappe- Simulation von Systemen und Regelkreisen mit Simulink- Untersuchung der Stabilität und des Zeitverhaltens in Abhängigkeit der Reglerparameter undder Pollagen des Systems- Reglerentwurf mit Hilfe von Wurzelortskurven (Matlab)- z-Übertragungsfunktion- Entwurf eines zeitdiskreten Regelalgorithmus- Implementierung eines Regelalgorithmus auf einem Mikrocontroller- Test, Fehlersuche und Optimierung des entworfenen Reglers- Praktische Aspekte bei der Realisierung digitaler Regelsysteme

• Pulsweitenmodulation• Quantisierung, numerische Probleme• Anti Wind-Up






• Kenntnis des grundsätzlichen Aufbaus und der Funktionsweise analoger und digitalerRegelkreise

• Kenntnis der z-Übertragungsfunktion und der Verfahren zur Erstellung eines Algorithmus• Kenntnis der Funktionsweise der Pulsweitenmodulation zur Leistungseinstellung

Fertigkeiten

• Modellierung und Simulation von komplexen Systemen und Regelkreisen• Anwendung verschiedener Verfahren zur Reglerauslegung• Anwendung von Computer-Tools zur Auslegung und Simulation von Regelkreisen• Erstellung eines Algorithmus zur zeitdiskreten Realisierung eines Reglers

Kompetenzen

• Auswahl geeigneter Regler und Dimensionierung zur Erreichung der gewünschtenRegelziele

• Entwicklung digitaler Regelungen auf Mikrocontrollern / Digitalrechnern für realeAnwendungen

• Bewertung der Regelungsqualität und Anwendung von Maßnahmen zur Optimierung

Angebotene LehrunterlagenVersuchsanleitungen, Matlab/Simulink Tutorial

LehrmedienWhiteboard, Beamer, PC-Arbeitsplatz mit Matlab/Simulink und µC-Entwicklungsumgebung

Literatur• G. Schulz: Regelungstechnik 2 (Mehrgrößenregelung, Digitale Regelungstechnik, Fuzzy-

Regelung). Oldenbourg Verlag München• O. Föllinger: Lineare Abtastsysteme. Oldenbourg Verlag, München• H. Unbehauen: Regelungstechnik II - Zustandsregelungen, digitale und nichtlineare

Regelsysteme. Vieweg Verlag, Braunschweig• J. Lunze: Regelungstechnik 2 - Mehrgrößensysteme, Digitale Regelung: Springer Verlag,

Berlin• E.-G. Feindt: Regeln mit dem Rechner, Abtastregelungen mit besonderer Berücksichtigung

der digitalen Regelungen. Oldenbourg Verlag• Angermann, Beuschel, Rau, Wohlfarth: Matlab - Simulink - Stateflow. Oldenbourg Verlag

München





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungRegelungstechnik Anwendungen RTA

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Claus Brüdigam Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Claus Brüdigam jährlichLehrformSeminaristischer Unterricht


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte- Grundstruktur und Funktionsweise digitaler Regelkreise- Korrespondenzen und Rechenregeln der z-Transformation- Berechnung der Systemantwort im Zeitbereich (z-Rücktransformation)- z-Übertragungsfunktion- Erstellung eines Blockschaltbilds aus der z-Übertragungsfunktion- Kausalität, Stabilität- Digitale Realisierung analoger Regelkonzepte- Entwurf eines zeitdiskreten Regelalgorithmus- Implementierung eines Regelalgorithmus auf einem Mikrocontroller- Zweipunktregler- Praktische Aspekte bei der Realisierung digitaler Regelsysteme

• Pulsweitenmodulation• Quantisierung, numerische Probleme• Anti Wind-Up• Task Scheduling


• Kenntnis der grundlegenden Ideen der zeitdiskreten Systembeschreibung





• Kenntnis der z-Übertragungsfunktion und der Verfahren zur Erstellung eines Algorithmus• Kenntnis der Funktionsweise der Pulsweitenmodulation zur Leistungseinstellung

Fertigkeiten

• Anwendung verschiedener Verfahren zur Reglerauslegung• Erstellung eines Algorithmus zur zeitdiskreten Realisierung eines Reglers

Kompetenzen

• Auswahl geeigneter Regler und Dimensionierung zur Erreichung der gewünschtenRegelziele

• Entwicklung digitaler Regelungen auf Mikrocontrollern / Digitalrechnern für realeAnwendungen

• Bewertung der Regelungsqualität und Anwendung von Maßnahmen zur Optimierung

Angebotene LehrunterlagenHilfsblätter, Übungsaufgaben mit Musterlösungen, Matlab Tutorial, Literaturliste

LehrmedienTafel, Beamer, Matlab/Simulink

Literatur• G. Schulz: Regelungstechnik 2 (Mehrgrößenregelung, Digitale Regelungstechnik, Fuzzy-

Regelung). Oldenbourg Verlag München• O. Föllinger: Lineare Abtastsysteme. Oldenbourg Verlag, München• H. Unbehauen: Regelungstechnik II - Zustandsregelungen, digitale und nichtlineare

Regelsysteme. Vieweg Verlag, Braunschweig• J. Lunze: Regelungstechnik 2 - Mehrgrößensysteme, Digitale Regelung: Springer Verlag,

Berlin• E.-G. Feindt: Regeln mit dem Rechner, Abtastregelungen mit besonderer Berücksichtigung

der digitalen Regelungen. Oldenbourg Verlag• Angermann, Beuschel, Rau, Wohlfarth: Matlab - Simulink - Stateflow. Oldenbourg Verlag

München



Modulname:Robotik und Automatisierung (Robotics and

Automation)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Robotik und Automatisierung (Robotics and Automation) 28





Empfohlene VorkenntnisseAlle Fächer des Mechatronik Studiengangs bis zu einschließlich Semester 4.

Inhalte• Einführung in die Automatisierung• SPS und CNC Maschinen• Einführung in die Robotertechnik• Roboter Kinematik• Roboter Programmierung (V+/VAL 2 und VAL 3)• Bussysteme• Pneumatik und Hydraulik• Robotergreifer• Mobiler Roboter

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenDie Anwendung von Mathematik, Regelungstechnik und Informatik in der Automatisierung.


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Praktikum Robotik und

Automatisierung2 SWS 2

2. Robotik und Automatisierung 2 SWS 3




Automation)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Robotik und Automatisierung PAU

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Gareth Monkman Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Gareth Monkman in jedem SemesterLehrformLaborpraktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]






Inhalte• SPS: Hardware und Software (Wago/Beckhoff Systeme mit Ethernet).• Steuerung: Pneumatik, Schrittmotor• Roboterprogrammierung mit V+/VAL 3


• vertiefte Kenntnisse in der Automatisierungs-Hardware• Grundlagen-Kenntnisse in der Pneumatik und Aktorik

Fertigkeiten• Fertigkeit, SPS und Roboter zu programmieren• Fertigkeit zu gemeinsamen Vorbereiten in Gruppenarbeit• Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse/Programme und Diskussion kontroverser

Lösungsansätze

Kompetenzen• Kompetenz, Sensorik und Messtechnik miteinander zu verbinden





Automation)

LehrmedienLabor

LiteraturMcKerrow. P.J. - Introduction to Robotics - Addison Wesley, 1991 [03/TEC 200 340] Schwinn. W. - Grundlagen der Robeterkinematik - Schwinn, 1992 [01/MAS 940 166] Warnecke. H.J. & R.D. Schraft - Industrieroboter - Springer, 1990 [15/MAS 940 156, 35/TEC200 333] Monkman. G.J., S. Hesse, R. Steinmann & H. Schunk – Robot Grippers - Wiley, Berlin 2007 Blume. C. & W. Jakob - Programmiersprachen für Industrieroboter - Vogel, 1983 [03/TEC 200205]




Automation)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungRobotik und Automatisierung AU

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Gareth Monkman Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Gareth Monkman in jedem SemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungsanteil 10%


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• SPS (Wago/Beckhoff) und CNC Maschinen (G-Code)• Einführung in die Robotertechnik. Roboterkinematik• Steuerung und Programmierung (Wago/Beckhoff mit CodeSys)• Communications und Bussysteme• Grundlagen Pneumatik• Roboter Programmierung (VAL 2 & VAL 3)• Mobile Roboter


• Vertiefte Kenntnisse in der Hardware und Software von automatisierten Systemen• Fundiertes fachliches Wissen über Robotertechnik• Grundlagenwissen über Sensoren und Aktoren in der Automatisierungstechnik

Fertigkeiten• Fertigkeit der Analyse und des Aufbaus von Automaten• Berechnung von Roboterparamtern anhand einer vorgegebenen Aufgabenstellung

Kompetenzen• Konzeption eines Robotersystems aufgrund einer technischen Aufgabenstellung




Automation)



LiteraturMcKerrow. P.J. - Introduction to Robotics - Addison Wesley, 1991 [03/TEC 200 340] Schwinn. W. - Grundlagen der Robeterkinematik - Schwinn, 1992 [01/MAS 940 166] Warnecke. H.J. & R.D. Schraft - Industrieroboter - Springer, 1990 [15/MAS 940 156, 35/TEC200 333] Monkman. G.J., S. Hesse, R. Steinmann & H. Schunk – Robot Grippers - Wiley, Berlin 2007 Blume. C. & W. Jakob - Programmiersprachen für Industrieroboter - Vogel, 1983 [03/TEC 200205]



Modulname:Signalverarbeitung (Signal Processing)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Signalverarbeitung (Signal Processing) 20

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Peter Kuczynski Elektro- und Informationstechnik




Verpflichtende Voraussetzungenkeine

HINWEIS: Dieses Modul Nr. 20 besteht aus der Vorlesung "Signalverarbeitung" plus demPraktikum "Signalverarbeitung" und zählt zu den Pflichtfächern.Empfohlene VorkenntnisseFür Vorlesung Signalverarbeitung: 1. StudienabschnittFür Praktikum Signalverarbeitung: 1. Studienabschnitt, Vorlesung Signalverarbeitung

Inhalte- Grundlagen der Systemtheorie und der Signalverarbeitung- Analyse von Signalen und Systemen

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenTheorie und Anwendung der Grundlagen der Systemtheorie und der Signalverarbeitung


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Praktikum Signalverarbeitung 2 SWS 2 2. Signalverarbeitung 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Signalverarbeitung PSV

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Peter Kuczynski Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Peter KuczynskiProf. Dr. Peter Schmid

jährlich



Lehrumfang

[SWS oder UE]






Inhalte• Analyse von Signalen und Systemen im Zeitbereich• Messungen von Refexionen bei Leitungen und Simulationen mit SPICE• Spektralanalyse von Signalen und Systemen• Messungen mithilfe eines Spektralanalysators• Messung von linearen Verzerrungen (Gruppenlaufzeit, Phasenlaufzeit, Dämpfung)• digitale Signalverarbeitung und Spektralanalyse mit MATLAB• Filterung von Signalen (analog und digital)• Simulation von Systemen und Filtern mit SIMULINK


• Grundlegende Kenntnisse der Reflexionen von Wellen bei Leitungen• Kenntnisse der Zeit- und Spektralanalyse• Kenntnisse der Messung von linearen Verzerrungen• Kenntnisse der Filterung von analogen und digitalen Signalen• Kenntnisse der Spektralanalyse determinierter Signale• Praktische Kenntnisse der Bedienung von Messgeräten• Anwendung der Simulationsprogramme SPICE, MATLAB und SIMULINK

Fertigkeiten




• Beschreibung und Modellierung von analogen und digitalen Signalen und Systemen imZeit- und Frequenzbereich

• Fertigkeit, die Spektren von Signalen zu messen und zu interpretieren• Fertigkeit, Messanordnungen, Signale und Systeme zu simulieren• Selbständige Messungen an vorgegebenen Messanordnungen

Kompetenzen

• Anwendung der Kenntnisse der Systemtheorie und der Signalverarbeitung• Selbständige Analyse der Problemstellung und praktische Umsetzung von

Lösungsansätzen• Bewertung von Signalen anhand von Messungen• Bedienung von Messgeräten und Simulationsprogrammen

Angebotene LehrunterlagenAufgabenstellungen, Aufbaubeschreibungen, Versuchsbeschreibungen

LehrmedienGeräte und Messanordnungen, Simulationsprogramme, PC, Tafel, Beamer

Literatursiehe Literatur für die Vorlesung Signalverarbeitung des gleichen Moduls




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungSignalverarbeitung SV

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Peter Kuczynski Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Peter Kuczynski jährlichLehrformSeminaristischer Unterricht: 10-15% ÜbungsanteilErgänzendes Praktikum Signalverarbeitung


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Leitungswellenwiderstand, Reflexionsfaktor, Leitungswellen• elementare Signale, Linearität, Zeitinvarianz, LTI-Systeme• Faltung, Dirac-Stoß, Impulsantwort, Eigenfunktionen, Übertragungsfunktion, Fourier-

Integral• Einführung in die Theorie und Anwendung der Fourier-Transformation• Fourier-Transformationsregeln, Fourier-Transformierte einiger Funktionen• Unschärferelation, verzerrungsfreies System, lineare Verzerrungen, Gruppenlaufzeit,

Phasenlaufzeit, Dämpfung• Abtasttheorem, zeitdiskrete Elementarsignale, LSI-Systeme, zeitdiskrete Faltung,

normierte Frequenz• Fourier-Transformation zeitdiskreter Signale und periodischer Signale• Einführung in die z-Transformation, Anwendungen der z-Transformation,

Differenzengleichung• Digitale Filter (IIR, FIR), Pol-Nullstellen-Darstellung, Blockschaltbilder digitaler Filter,

Stabilität• Zusammenhang zwischen der Fourier-Transformation, der Laplace-Transformation und

der z-Transformation• Verfahren zur Messung des Spektrums• Filterung von analogen und digitalen Signalen





• Grundlegende Kenntnisse der Wellenausbreitung in Leitern, desLeitungswellenwiderstands und des Reflexionsfaktors

• Kenntnisse der Systemtheorie und der Signalverarbeitung• Kenntnisse der Begriffe Linearität und Zeitinvarianz• Kenntnisse der Fourier-Transformation• Kenntnisse des Begriffs und der Bedeutung der linearen Verzerrungen• Kenntnisse des Begriffs und der Anwendung der Unschärferelation• Kenntnisse der digitalen Signalverarbeitung, der z-Transformation und der Fourier-

Tranformation zeitdiskreter Signale• Kenntnisse der Strukturen digitaler Filter• Kenntnisse der Messung des Spektrums• Kenntnisse der Filterung von analogen und digitalen Signalen

Fertigkeiten

• Anwendung grundlegender Kenntnisse der Wellenausbreitung in Leitern• Anwendung der Fourier-Transformation bei unterschiedlichen Signalformen• Anwendung der z-Transformation• Klassifizierung von Signalen und Systemen• Anwendung grundlegender Verfahren der Signalverarbeitung• Anwendung von Verfahren zur Filterung von Signalen

Kompetenzen

• Grundlegendes Verständnis der Wellenausbreitung in Leitern• Theorie und Anwendung ausgewählter Verfahren der Signalverarbeitung für determinierte

Signale• Analyse und Bewertung von Signalen und Systemen• Verständnis der Grundlagen der Systemtheorie und der Signalverarbeitung

Angebotene LehrunterlagenSkript, Formelsammlung, Literaturliste


Literatur• Oppenheim, Schafer: Discrete-Time Signal Processing, Prentice Hall 1989• H.D. Lüke: Signalübertragung, 3., erweiterte Auflage, korrigierter Nachdruck, Springer

1988



Modulname:Werkstofftechnik (Materials Science)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Werkstofftechnik (Materials Science) 12









[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Werkstofftechnik (Materials

Engineering)6 SWS 6




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungWerkstofftechnik (Materials Engineering) WT

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Andreas Voigt Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Armin Merten jährlichLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen (ca. 10%-15% Übungsantei


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Aufbau fester Materie: Elementare Bestandteile, Atommodelle, atomare Bindung,

Ordnungsstrukturen• Thermodynamische Zusammenhänge: Stofftransport, Phasenübergänge, Keimbildung und

-wachstum• Physikalische und technologische Werkstoffeigenschaften: mechanisch, elektrisch,

magnetisch, thermisch, optisch• Charakteristische Eigenschaften unterschiedlicher Materialklassen: Metalle, Keramiken,

Halbleiter, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe• Ausgewählte Materialprüfverfahren


• Wichtige Atommodelle und Bindungsarten• Struktur der Festkörper• Wichtige Modelle zur Beschreibung der physikalischen Eigenschaften• Zusammenhänge zwischen dem atomaren Aufbau und den Materialeigenschaften

Fertigkeiten




• Auswahl eines geeigneten Materials auf Basis eines vorgegebenen Anforderungsprofils• Einfache Berechnungen materialspezifischer Größen

Kompetenzen

• Herstellen qualitativer Zusammenhänge zwischen Materialstruktur und -eigenschaften• Identifikation der signifikanten Materialparameter für eine bestimmte Anwendung und

Erstellung eines Anforderungsprofils

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsbegleiter, Übungen, Literaturliste, Veröffentlichungen, Videos

LehrmedienTafel, Overhead, Beamer, Anschauungsstücke

LiteraturBargel, Schulze: Werkstoffkunde, Springer Verlag, 2013Ilschner, Singer: Werkstoffwissenschaften und Fertigungstechnik, Springer Verlag, 2016Callister: Material Science and Engineering, Wiley-VCH, 2014



Modulname:Aktorik Sensorik 3

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Aktorik Sensorik 3




[ECTS-Credits]

7 SchwerpunktWahlpflichtmodul 6

Verpflichtende VoraussetzungenAS1 und AS2Empfohlene VorkenntnisseAlle Lehrveranstaltungen aus Bachelor Mechatronik bis zu Semester 6Messtechnik 1 (MT1)Messtechnik 2 (MT2)Elektronik 1 (E1)Aktorik/Sensorik 1 (AS1)Aktorik/Sensorik 2 (AS2)Praktikum Aktorik/Sensorik 1 (PAS1)Praktikum Aktorik/Sensorik 2 (PAS2)

InhalteMessungen von Geschwindigkeit und BeschleunigungChemische Aktoren und SensorenMikroaktoren und MikrofluidikFeuchtigkeit und GasanalyseSmarte Materialien und StrukturenSpektroskopie (THz, IR bis zu Röntgen und Neutron)Kernspin- und Elektronspin- ResonanzVakuumsensorenAutomatisierte Messverfahren

Kleines Projekt

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenSensor- und Aktor- Elemente aus AS1 und AS2 in spezifischen Anwendungsbereichen.


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Aktorik und Sensorik 3 4 SWS 6

Stand: 26. 03. 2019 Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg Seite 144




Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Gareth Monkman Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Gareth Monkman nur im SommersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen (ca. 10-15% Übungsanteil)


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium56 h Eigenstudium: 64 h, Vor- und Nachbereitung:

26 h, Prüfungsvorbereitung: 34 h



InhalteBeschleunigungssensorenFeuchtigkeitsmessungenGassensorenChemie Aktoren und SensorenDurchflussrate MessungenSmart FluidsSmart ElastomersSpektroskopieVakuum SensorsKern- und Elektron-Spinresonanz


• Kenntnis des Aufbaus von Messsystemen und Anlagen in ausgewählten Anwendungen

Fertigkeiten

• Fertigkeit zur Verknüpfung von Sensoren und Aktoren im Gerätebau




Kompetenzen

• Kompetenz, Sensoren und Aktoren in Anwendungen zu integrieren

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsbegleiter, Übungen, Literaturliste, Veröffentlichungen, Videos

LehrmedienTafel, Overhead, Beamer, Anschauungsstücke

Literatur




Modulname:Erzeugung neuer Energieträger

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Erzeugung neuer Energieträger

Modulverantwortliche/r FakultätDr.-Ing. Robert Daschner (LB) Elektro- und Informationstechnik

Zuordnung zu weiteren StudiengängenElektro- und InformationstechnikRegenerative Energietechnik u. Energieeffizienz



[ECTS-Credits]SchwerpunktWahlpflichtmodul 5

Verpflichtende VoraussetzungenKeineEmpfohlene VorkenntnisseLehrinhalte des ersten Studienabschnittes

InhalteKonversionsverfahren für Treibstoffe der 3. Generation; Energiewandlung unter Einsatz vonbiogenen Energieträgern und Reststoffen; Wissenschaftliche Durchführung und Auswertung vonVersuchsreihen


• Detaillierte Kenntnisse der thermo-chemischen Konversionsverfahren zur Erzeugung vonTreibstoffen der 3. Generation (Vergasung und Pyrolyse); Fundierte Kenntnisse imRahmen der Nutzung von biogenen Energieträgern und Reststoffen

Fertigkeiten

• Bedienung von innovativen Konversionstechnologien zur Erzeugung von neuenEnergieträgern auf Basis von Biomasse und Reststoffen; Auswertung von Versuchsreihenund Parametervariationen

Kompetenzen

• Selbstständiges Erstellen von Versuchsablaufprozeduren für thermo-chemischeKonversionsverfahren der 3. Generation; Auswahl und Adaption der sicherheitsrelevantenAspekte bei der Bedienung von Konversionsanlagen und bei der Erzeugung von biogenenEnergieträgern; Erstellen von Auswerteroutinen zur Bewertung und Vergleichbarkeit vonVersuchsreihen





[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Erzeugung neuer Energieträger

Veranstaltung4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungErzeugung neuer Energieträger Veranstaltung

Verantwortliche/r FakultätDr.-Ing. Robert Daschner (LB) Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzDr.-Ing. Robert Daschner (LB) nur im SommersemesterLehrformseminaristischer Unterricht, Übungsanteil: 10-20%


Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]6. oder 7. 4 SWS deutsch 5

Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium56 h Vor- und Nachbereitung: 54 h,




Inhalte• Grundlagen zu biogenen Reststoffen und Biomasse• Grundlagen der thermo-chemischen Konversionsverfahren von festen Einsatzstoffen,

insbesondere Reststoffen (Schwerpunkt: Pyrolyse und Vergasung)• Erzeugung von Treibstoffen der 3. Generation (aus Vergasung und Pyrolyse)• Verfahrensvergleich zum Stand der Technik von thermo-chemischen

Konversionsverfahren• Innovative Verfahren zur Konversion• Grundlagen zur Analytik der Konversionsprodukte• Charakterisierung und Bewertung der Produkte aus der Konversion von Biomasse und

Reststoffen• Einsatzoptionen der erzeugten Produkte• Betrieb von thermo-chemischen Konversionsanlagen• Sicherheitsrelevante Aspekte von Konversionsanlagen• Versuchsplanung und -auswertung• Parametervariation und Entwicklung gezielter Versuchsreihen


• Detaillierte Kenntnisse der thermo-chemischen Konversionsverfahren zur Erzeugung vonTreibstoffen der 3. Generation;




• Fundierte Kenntnisse im Rahmen der Nutzung von biogenen Energieträgern undReststoffen

• Grundlegende Kenntnisse für den Betrieb von verfahrenstechnischen Anlagen• Sicherheitsrelevante Aspekte bei der Anwendung von Konversionsverfahren für Biomasse

Fertigkeiten

• Bedienung von innovativen Konversionstechnologien zur Erzeugung von neuenEnergieträgern auf Basis von Reststoffen und Biomasse;

• Auswertung von Versuchsreihen und Parametervariationen

Kompetenzen

• Selbstständiges Erstellen von Versuchsablaufprozedere für Konversionsverfahren der 3.Generation;

• Auswahl und Adaption der sicherheitsrelevanten Aspekte bei der Bedienung vonKonversionsanlagen und bei der Erzeugung von biogenen Energieträgern;

• Erstellen von Prozessablaufbeschreibungen• Erstellen von Auswerteroutinen zur Bewertung und Vergleichbarkeit von Versuchsreihen

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungen, Aufgabenbeschreibung, Aufgabenstellung

LehrmedienRechner/Beamer, Tafel/Flipchart

Literatur• Hornung, A. Pyrolysis. In Transformation of Biomass: Theory to Practice, 1st ed.; Hornung,

A., Eds.; John Wiley & Sons, Ltd.: Chichester, U.K., 2014; Chapter 4, pp 99112, DOI:10.1002/9781118693643.ch4.

• Kaltschmitt, Martin, Hartmann, Hans, Hofbauer, Hermann: Energie aus Biomasse, •ISBN978-3-540-85095-3, Springer Verlag, 2009

• Wim P. M. van Swaaij, Sascha R. A. Kersten, Wolfgang Palz: Biomass Power for the World,2015, Pan Stanford, Pan Stanford Series on Renewable Energy, ISBN 9789814613880

• Schönbucher, Axel: Thermische Verfahrenstechnik - Grundlagen undBerechnungsmethoden für Ausrüstungen und Prozesse, ISBN 978-3-540-42005-7,Springer Verlag, 2002




Modulname:Machine Learning

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Machine Learning

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Armin Sehr Elektro- und Informationstechnik

Zuordnung zu weiteren StudiengängenRegenerative Energietechnik u. Energieeffizienz



[ECTS-Credits]SchwerpunktWahlpflichtmodul 5




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Machine Learning 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungMachine Learning ML

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Armin Sehr Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Armin Sehr nur im SommersemesterLehrformca. 50% Seminaristischer Unterricht, ca. 50% Praktikum am Rechner


Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]6. oder 7. 4 SWS deutsch 5



Studien- und PrüfungsleistungSiehe Studienplantabelle

Zugelassene Hilfsmittel für LeistungsnachweisSiehe Studienplantabelle

Inhalte• Überwachtes und unüberwachtes Lernen• Regression, Klassifikation• Lineare Regression, Logistische Regression• Support Vector Machines und Kernel Methods• K-means Clustering• Neuronale Netze und Deep Learning• Convolutional Neural Networks und Bilderkennung


• Begriffe: Merkmale, Klassifikation, Regression, überwachtes und unüberwachtes Lernen• Ansätze: Support Vector Machines, Kernel Methods, k-Means-Clustering, Neuronale

Netze, Deep Learning, Convolutional Neural Networks• Methoden zur Reduktion der Merkmalsraumdimension: Principal Component Analysis,

Lineare Diskriminanzanalyse• Optimierungsverfahren: Methode des steilsten Abstiegs, konvexe Optimierung,

Optimierung mit Nebenbedingungen

Fertigkeiten




• Programmierung von Lernverfahren mit Hilfe einer Simulationssprache, z.B. Matlab oderTensorflow

• Gezielte Optimierung der Parameter eines Lernverfahrens bzw. eine Modells• Erkennen von Problemen wie z.B. Overfitting und Anwendung geeigneter

Gegenmaßnahmen

Kompetenzen

• Erkennen, welche Probleme sich mit Machine Learning lösen lassen• Abstrahierung konkreter Problemstellungen• Erarbeiten von Lösungen für Problemstellungen der Mustererkennung• Identifikation von Verbesserungsmöglichkeiten für Problemlösungen• Auswahl eines geeigneten Lernverfahrens für eine gegebene Problemstellung• Selbständiges Einarbeiten in neue Lern- und Klassifikationsverfahren• Beschaffung und Lesen wissenschaftlicher Veröffentlichungen

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsfolien, Versuchsanleitungen, Beispielprogramme

LehrmedienRechner, Beamer, Tafel

Literatur• G. James et al.: An Introduction to Statistical Learning: with Applications in R, Springer

2013• C. Bishop: Pattern Recognition and Machine Learning, Springer 2007• I. Goodfellow et al.: Deep Learning, MIT Press 2016• A. Geron: Hands-On Machine Learning with Scikit-Learn & TensorFlow, O'Reilly 2017




Modulname:Akustische Kommunikation (Acoustic Communication)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Akustische Kommunikation (Acoustic Communication)


Zuordnung zu weiteren StudiengängenRegenerative Energietechnik u. EnergieeffizienzElektro- und Informationstechnik



[ECTS-Credits]






[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Akustische Kommunikation 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungAkustische Kommunikation AK

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Armin Sehr Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Armin Sehr nur im SommersemesterLehrformca. 80% Seminaristischer Unterricht, ca. 20% Praktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]4 SWS deutsch 5



Studien- und Prüfungsleistungfreiwillige Zwischenklausur mit Bonuspunkten für die abschließende Klausur imSommersemester 2019.Details zur abschließenden Klausur siehe Studienplantabelle.


Inhalte• Schallleistung, Schallintensität, Schallpegel, Schalldruck• Schallfelder, Schallwellen• Ebene Welle, Kugelwelle, Wellenreflexion, Wellenausbreitung• Kolbenmembran: Quell- und Lastimpedanz, Schallabstrahlung• Bündelung, Richtungsfaktor, Richtungsmaß, Bündelungsmaß• Elektromechanische Entsprechungen• Elektroakustische Wandler• Mikrophone• Lautsprecher• Nachhallzeit, Hallradius, Schallabsorber, Absorptionsgrad• Lautheit, Tonhöhe, Schärfe, Rauhigkeit, Schwankungsstärke• Räumliches Hören• Ultraschallakustik• Praktikumsversuche





• Grundlagen der Schallfelder und Schallwellen• Elektromechanische Analogien• Elektroakustische Wandler• Raumakustik• Psychoakustik

Fertigkeiten

• Berechnung von Schallfeldern• Auswahl geeigneter Mikrofone• Dimensionierung von Lautsprechern• Messung von Lautsprecherfrequenzgängen• Messung von Raumimpulsantworten• Messung des Nahbesprechungseffekts

Kompetenzen

• Kritische Beurteilung von Mikrofon- und Lautsprecherdaten• Interdisziplinäres Arbeiten (Akustik, Mechanik, Elektrotechnik)• Beurteilung von Messergebnissen

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsfolien, Übungsaufgaben, Versuchsanleitungen

LehrmedienTafel, Beamer, Versuchsaufbauten

LiteraturM. Zollner: Elektroakustik, SpringerR. Lerch, G. Sessler: Technische Akustik, SpringerH. Fastl, E. Zwicker: Psychoacoustics, Springer




Modulname:Antriebstechnik (Electrical Drives)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Antriebstechnik (Electrical Drives)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Anton Haumer Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseGrundlagen der Elektrotechnik 1-3, Elektrische Maschinen

Inhalte• Aufbau, Wirkungsweise und Betriebsverhalten von elektrischen Antrieben• Drehzahlverstellung von Gleichstrom- und Drehstrommaschinen mit

leistungselektronischen Stromrichtern/Frequenzumrichtern


• Fundiertes Wissen über das Zusammenwirken von mechanischen Arbeitsmaschinen undelektrischen Antriebsmaschinen

• Kenntnisse der Funktionsweise von Frequenzumrichtern

Kompetenzen

• Kompetenz elektromechanische Antriebe aus mechanischen Arbeitsmaschinen,elektrischen Maschinen und leistungselektronischen Stromrichtern sicher zu projektieren


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Antriebstechnik 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungAntriebstechnik AT

Verantwortliche/r FakultätProf. Anton Haumer Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Anton HaumerProf. Dr. Bernhard Hopfensperger

in jedem Semester

LehrformSeminaristischer Unterricht, 10-15% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







InhalteDie Vorlesung „Antriebstechnik“ befasst sich mit dem Aufbau, der Wirkungsweise und demBetriebsverhalten von elektrischen Antrieben.

• Prinzip eines elektrischen Antriebs mit elektrischer Antriebsmaschine, Getriebe,Arbeitsmaschine, Stromrichter, Energieversorgung, Steuerung

• Untersuchung der Mechanik des Antriebes mit Bestimmung des stationärenArbeitspunktes, Drehmoment-Drehzahl-Kennlinien, Einfluss eines Getriebes sowieBerechnung von Hochlauf- und Bremsvorgängen

• Drehzahlverstellung von Gleichstrom- und Drehstrommaschinen mitleistungselektronischen Stromrichtern/Frequenzumrichtern


• Fundiertes Wissen über das Zusammenwirken von mechanischen Arbeitsmaschinen undelektrischen Antriebsmaschinen

• Kenntnisse der Funktionsweise von Frequenzumrichtern

Fertigkeiten

• Fertigkeit, Arbeitspunkte und Drehzahlverläufe von Antrieben zu berechnen




• Fertigkeit, Wärmemengen und Temperaturen Elektrischer Maschinen im stationären unddynamischen Betrieb zu berechnen

Kompetenzen

• Kompetenz elektromechanische Antriebe aus mechanischen Arbeitsmaschinen,elektrischen Maschinen und leistungselektronischen Stromrichtern sicher zu projektieren

Angebotene LehrunterlagenPräsentation, Beiblätter, Tafelbild, Übungen, Formelsammlung


LiteraturFischer, R.: Elektrische Maschinen, Hanser, 2013




Modulname:Automatisierungssysteme (Automation)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Automatisierungssysteme (Automation) AS

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Franz Graf Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseAllgemein: Mikrocomputertechnik, Praktikum Mikrocomputertechnik, Grundlagen Digitaltechnik

Inhalte- Aufbau von Automatisierungssystemen- Vertiefung der eingebauten Hardware von Mikrocontrollern- Realtime Betriebssysteme- Rechnernetzwerke



[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Automatisierungssysteme 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungAutomatisierungssysteme AS

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Franz Graf Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Franz Graf in jedem SemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen (10 bis 15%) Ergänzendes Praktikum Automatisierungssysteme (PAS)


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Überblick über den Aufbau von Automatisierungssystemen (Anlagen und

Geräteautomatisierung)• Überblick über Aufbau, Ziel und Anwendungsbereich von Prozessrechnern• Eingebaute Hardware bei Mikrocontrollern zum Einsatz in Realtimeanwendungen• Schnittstellen und Bussysteme• Aufbau und Anwendung von Realzeit Betriebssystemen• Aufbau von Sensor- und Rechnernetzwerken für Realzeitsysteme


• Aufbau und Anwendung der eingebauten Hardware bei Mikrocontrollern• Aufbau und Anwendung von Realtime Betriebssystemen• Rechnernetze für Echtzeitanwendung

Fertigkeiten

• mit aktuellen Entwicklungswerkzeugen umzugehen




• Mikrocontroller in C oder C++ zu programmieren• Realtime Betriebssysteme einzusetzen• englische Handbücher zu verstehen• Peripheriebausteine anzubinden• eingebaute Hardware für Echtzeitsysteme zu nutzen

Kompetenzen

• komplexe Automatisierungsaufgaben zu strukturieren• komplexe Automatisierungslösungen zu beschreiben und zu programmieren

Angebotene LehrunterlagenAktuelle Entwicklungsumgebung, Skript, Übungen mit Lösungen, Datenblätter, Literaturliste


LiteraturRudolf Lauber, Prozessautomatisierung 1 und 2, Berlin Heidelberg, Springer, 1999

Bernd Schürmann, Grundlagen der Rechnerkommunikation, Wiesbaden, Vieweg, 2004

Infineon XC167 Manuals (xc167_32_um_v1.0_2004_06_sys.pdf,xc167_32_um_v1.0_2004_06_per.pdf)

Jean J. Labrosse, C/OS The Real-Time Kernel, R&D Publications, Inc., ISBN: 0-87930-444-8

Jochen Seemann, Jürgen Wolff von Gudenberg, Softwareentwurf mit UML2, Springer, 2006,Berlin Heidelberg

http://www.keil.com




Modulname:Codierung in der Informationsübertragung (Coding for

Information Transmission)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Codierung in der Informationsübertragung (Coding for InformationTransmission)Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Peter Kuczynski Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene Vorkenntnisse1. Studienabschnitt




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Codierung in der

Informationsübertragung (Coding forInformation Transmission)

4 SWS 5





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungCodierung in der Informationsübertragung (Coding for InformationTransmission)

CI

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Peter Kuczynski Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Peter Kuczynski nur im SommersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht: 10-30% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Einführung in die Grundlagen der Wahrscheinlichkeitslehre• grundlegende Begriffe der Informationstheorie (z.B. Entropie, Redundanz,

Transinformation) und deren Bedeutung• diskrete und kontinuierliche Informationsquellen• Übertragungskanäle (z.B. DMC, AWGN)• Maximum-Likelihood-Entscheidung• gedächtnisbehaftete und gedächtnislose Informationsquellen• Markoff-Quelle erster Ordnung• Quellencodierung (ausgewählte Beispiele und Verfahren)• Huffmann-Codierung• Kanalcodierung und Decodierung• Hamming-Distanz• Hamming-Codes, zyklische Codes, Faltungscodes• Kanalkapazität (Definition, Bedeutung, Berechnung, Beispiele)• Hauptsätze von Shannon• praxisorientierte Übungen mithilfe von MATLAB






• grundlegende Kenntnisse der Wahrscheinlichkeitslehre• Kenntnisse grundlegender Begriffe der Informationstheorie• fundiertes Wissen über grundlegende Prinzipien der Quellencodierung• Kenntnisse grundlegender Quellencodierungsverfahren• fundiertes Wissen über grundlegende Prinzipien der Kanalcodierung• Kenntnisse grundlegender Kanalcodierungsverfahren• Kenntnisse der Hauptsätze von Shannon über die Kanalcodierung und die

Quellencodierung• Kenntnisse optimaler Entscheidungsverfahren• Kenntnisse der Modellierung gedächtnisloser und gedächtnisbehafteter Quellen• Kenntnisse grundlegender Kanalmodelle• Anwendung von MATLAB

Fertigkeiten

• Entwurf und Anwendung grundlegender Verfahren der Quellencodierung• Entwurf und Anwendung grundlegender Verfahren der Kanalcodierung• Modellierung von Übertragungskanälen• Fertigkeit, optimale Entscheidungsverfahren anzuwenden• besondere Berechnungen mit MATLAB z.B. für ausgewählte Codierungsverfahren

Kompetenzen

• Anwendung der Ergebnisse der Informationstheorie in der Praxis• Bewertung und Anwendung von Verfahren zur Kanal- und Quellencodierung

Angebotene LehrunterlagenSkripte, Übungen, Literaturliste


LiteraturFiroz Kaderali: Digitale Kommunikationstechnik I, Vieweg 1995




Modulname:Digitalelektronik (Digital Electronics)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Digitalelektronik (Digital Electronics)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dieter Kohlert Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Empfohlene VorkenntnisseLehrinhalte des ersten Studienabschnitts




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Digitalelektronik 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungDigitalelektronik DE

Verantwortliche/r FakultätProf. Dieter Kohlert Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dieter Kohlert nur im SommersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen


Lehrumfang

[SWS oder UE]










InhalteCMOS-Grundschaltungen kombinatorischInverter, NAND, NOR, Complex Gates CMOS-Grundschaltungen sequentiellLatch, D-Flipflop, Register, Schieberegister, diverse Universalregister Bipolar-Grundschaltungen kombinatiorischGrundprinzip ECL-Schaltungstechnik, OR/NOR Komplexe Grundfunktionen; Addierer, Multiplizierer

• Halbaddierer, Volladdierer, Carry Look Ahead• Realisierung der Addiererstufen als Complex Gates• Ripple-Carry-Multiplizierer, Carry-Save-Multiplizierer, Serieller Multiplizierer

Zustandsautomaten

• Moore- Mealy-Maschine• Entwurf über Zustandstabelle• Entwurf über Zustandsdiagramm• Entwurf mit Hardwarebeschreibungssprachen

Einführung in die Hardwarebeschreibungssprache VHDL

• Sprachelemente Concurrent und Sequential• Codierungsbeispiele der Grundblöcke

Systematischer Entwurf komplexer Digitalsysteme

• Registerplanung• Timingplanung mit Tabellenkalkulation• Anwendungsbeispiel RS232-Schnittstelle - Anwendungsbeispiel SPI-Schnittstelle


• Kenntnis der Grundschaltungen der digitalen Mikroelektronik• Kenntnis der Grundblöcke komplexer Systeme• Kenntnis der Hardwarebeschreibungssprache VHDL

Fertigkeiten

• Schaltungsentwurf von Digitalschaltungen auf FPGA- oder ASIC-Basis• Systemdesign von Digitalschaltungen auf FPGA- oder ASIC-Basis

Kompetenzen

• Systematischer Entwurf komplexer digitaler Systeme auf Gatter- und Register-Transfer-Ebene mit Hilfe von Hardwarebeschreibungssprachen

• Beurteilung der Machbarkeit digitaler SystemeStand: 26. 03. 2019 Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg Seite 168



• Aufteilung komplexer Projekte in Teilprojekte, Definition der Teilspezifikationen undSchnittstellen

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungen, Musterlösungen, Literaturliste, Simulationsmodelle

LehrmedienInteraktiver Lückenskript mit Rechner/Beamer, Tafel, Simulationssoftware

LiteraturWeste, Eshragian: „Principles of CMOS VLSI Design, A Systems Perspective“,Massachusetts:Addison-Wesley 1993

Wakerly, John F.: „Digital Design, Principles and Practices“,New Jersey:Prentice Hall 2005

Mano, M. Morris :„Computer System Architecture“,New Jersey: Prentice Hall 1993

Hodges, D. A., Jackson, H. G.:„Analysis and Design of Digital Integrated Circuits“,New York: McGraw Hill 2003

Mead, C., Conway,L.:„Introduction To VLSI Systems“,Massachusetts:Addison-Wesley 1980

Klar, H. „Integrierte Digitale Schaltungen MOS/BICMOS“, Springer Verlag:Berlin 1996




Modulname:Digitale Signalverarbeitung (Digital Signal Processing)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Digitale Signalverarbeitung (Digital Signal Processing)





[ECTS-Credits]


Empfohlene VorkenntnisseSignale und Systeme




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Digitale Signalverarbeitung 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungDigitale Signalverarbeitung DSV

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Armin Sehr Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Armin Sehr nur im SommersemesterLehrformca. 50% Seminaristischer Unterricht, ca. 50% Praktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Analog-Digital-Wandlung und Digital-Analog-Wandlung• Digitale Signale und Systeme• Zeitdiskrete Fourier-Transformation• z-Transformation• Entwurf Digitaler Filter• Diskrete Fouriertransformation• Praktikumsversuche


• Beschreibung zeitdiskreter Signale und Systeme im Zeit-, Frequenz-, und Bildbereich• Eigenschaften unterschiedlicher digitaler Filter• Frequenzanalyse

Fertigkeiten

• Berechnung von Signalspektren• Umwandlung unterschiedlicher Beschreibungsformen für LTI-Systeme• Signalverarbeitung mit Matlab




• Filterentwurf mit Matlab• Frequenzanalyse mit Matlab

Kompetenzen

• Konkrete Problemstellungen der Signalverarbeitung zu analysieren und mit Hilfe einerSimulationssprache (wie z.B. Matlab) zu lösen

• Erkennen, welche Probleme sich mit Signalverarbeitung lösen lassen

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsfolien, Übungsaufgaben, Praktikumsaufgaben

LehrmedienTafel, Beamer, Matlab

LiteraturOppenheim, Schafer, Buck: Zeitdiskrete Signalverarbeitung, PearsonProakis, Manolakis: Digital Signal Processing, PearsonWerner: Signale und Systeme, Vieweg SpringerWerner: Digitale Signalverarbeitung mit Matlab, Vieweg Springer




Modulname:Echtzeit-Signalverarbeitung (Real-Time Signal

Processing)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Echtzeit-Signalverarbeitung (Real-Time Signal Processing)





[ECTS-Credits]


Empfohlene VorkenntnisseSignale und Systeme




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Echtzeit-Signalverarbeitung 4 SWS 5




Processing)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungEchtzeit-Signalverarbeitung ESV

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Armin Sehr Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Armin Sehr nur im WintersemesterLehrformca. 50% Seminaristischer Unterricht, ca. 50% Praktikum am Rechner


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium56 h Vor- und Nachbereitung: 62 h,




Inhalte• Festkommaarithmetik und Gleitkommaarithmetik• Filterstrukturen• Auswirkung von Quantisierung und Rechenungenauigkeiten auf FIR- und IIR-Filter• Effizienzsteigerung bei Signalverarbeitungs-Algorithmen• Umsetzung von Signalverarbeitungs-Algorithmen in Echtzeitanwendungen• Programmierung von Signalverarbeitungs-Algorithmen auf einem digitalem

Signalprozessor (DSP)


• Festkommaarithmetik und Gleitkommaarithmetik• Filterstrukturen• Auswirkung von Quantisierung und Rechenungenauigkeiten auf FIR- und IIR-Filter• Eigenheiten der Echtzeit-Signalverarbeitung

Fertigkeiten

• Inbetriebnahme eines DSP-Systems• Umsetzung von Signalverarbeitungs-Algorithmen in Echtzeitanwendungen




Processing)

• Programmierung von Signalverarbeitungs-Algorithmen in C auf einem digitalemSignalprozessor

• Ergänzung komplexer Programmrahmen zur Echtzeitsignalverarbeitung• Selbständige Verifikation einer Echtzeit-Implementierung

Kompetenzen

• Selbständige Problemanalyse, Umsetzung von Vorgaben in eine Echtzeit-Implementierung• Systematische Fehlersuche• Beurteilung unterschiedlicher Lösungen bezüglich Funktionalität, Entwicklungaufwand und

Kosten• Systematischer Software Entwurf für Signalverarbeitungs-Probleme• Teamarbeit

Angebotene LehrunterlagenVorlesungsfolien, Versuchsanleitungen, Beispielprogramme

LehrmedienRechner, Beamer, Tafel, Versuchsaufbauten mit DSP-Board

Literatur• M. Werner: Digitale Signalverarbeitung mit Matlab, Springer Vieweg 2012• A. Oppenheim et al.: Discrete-Time Signal Processing, Pearson 2014• D. Reay: Digital Signal Processing and Applications with the OMAP-L138 eXperimenter,

Wiley 2012• T. Welch et al.: Real-Time Digital Signal Processing from Matlab to C with the TMS320C6x

DSPs, CRC Press 2012




Modulname:Embedded Communication Networks

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Embedded Communication Networks

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Peter Schmid Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene Vorkenntnisse1. Studienabschnitt, SUS (EI), FWL (EI), SV (ME)




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Embedded Communication Networks 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungEmbedded Communication Networks ECN

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Peter Schmid Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Peter Schmid nur im WintersemesterLehrformseminaristischer Unterricht, Übungen (10-30%)


Lehrumfang

[SWS oder UE]










InhalteGrundlagen

• ISO/OSI-Modell• Datenübertragung, Medien, Kanalmodell• Serielle vs. Parallele Übertragung• Codierung• Modulation• Pakete, Adressen, Medienzugriff• Topologien• Einteilung / Systematik (nach Einsatzgebiet, drahtlos/drahtgebunden, Typ, …)• Fehlererkennung

Datenbusse

• Definition, Anforderungen, Einsatzgebiete• Synchrone, isochrone, asynchrone Übertragungsmodi• SPI, I2C, PCIe, SATA• USB, Firewire, eSATA

Feldbusse

• Definition, Anforderungen, Einsatzgebiete• CAN, LIN, FlexRay• Eigenschaften & Grenzen (Kollisionen, Auslastung, Datenraten, Energiebedarf)• Wecken und Schlafenlegen von Buskomponenten

Lokales Netzwerk, Ethernet

• Ethernet basics• Geschichte• Physical Layer (Transceiver, Leitungen, Beschaltung, …)• MAC (Adressen, Zugriffsverfahren, Header, CRC, …)• Switches (Prinzip, Funktionsweise, Komponenten, Aufbau, Beispiele)• Virtuelle LANs• Ausblick: höhere Schichten (TCP/IP, UDP/IP)• Ausblick: Echtzeit-Ethernet

Drahtlose Netzwerke

• Zigbee• Bluetooth / BTLE• 802.11 Grundlagen (Überblick PHY, Überblick MAC)• Ausblick drahtlose Sensornetze

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenKenntnisse:

• Kenntnisse der Grundlagen der Kommunikationstechnik• fundiertes Wissen über Datenbusse, Feldbusse, lokale Netzwerke, Ethernet und drahtlose

Netzwerke

Fertigkeiten:




• Auswahl und Anwendung der passenden Kommunikationsmittel für diverseKommunikationsbedürfnisse

• Entwurf und Konfiguration von Kommunikationsnetzwerken

Kompetenzen:

• Erkennen, welche Kommunikationsschnittstellen in diversen technischen Systemenanwendbar und passend sind.

• Erarbeiten von Dimensionierungen für Kommunikationsnetze.• Festlegung der nötigen Parameter innerhalb der Kommunikationsnetzwerke.


LehrmedienRechner, Beamer, Tafel

Literatur• R.Schreiner : Computer-Netzwerke, Hanser, 2016• P. Höher : Grundlagen der digitalen Informationsübertragung, Springer, 2013• H. Bernstein : Informations- und Kommunikationselektronik, De Gruyter, 2015• G. Schnell, B. Wiedemann : Bussysteme in der Automatisierungs- und Prozesstechnik,

Springer, 2012.



Modulname:EMV gerechter Leiterplatten- und Systementwurf

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.EMV gerechter Leiterplatten- und Systementwurf

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Thomas Stücke Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]

6. oder 7 2 SchwerpunktWahlpflichtmodul 5

Verpflichtende Voraussetzungen--Empfohlene VorkenntnisseUmgang mit Matlab, LTSpice, HFSS (FEM Feldsimulationen), Eagle (PCB Layout) hilfreich abernicht zwingend notwendig

Inhaltesiehe Folgeseiten

Lernziele/Lernergebnisse/Kompetenzensiehe Folgeseiten


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. EMV gerechter Leiterplatten- und

Systementwurf4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungEMV gerechter Leiterplatten- und Systementwurf ELE

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Thomas Stücke Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Thomas Stücke nur im WintersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen


Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]7. 4 SWS deutsch 5


Prüfungsvorbereitung 22 h



Inhalte• Grundlagen der EMV• Planung der EMV beim System und auf der Leiterplatte (PCB)• EMV-Ersatzschaltbilder von Bauelementen• Design-Regeln: Allgemeine, für Digital- und Analogschaltungen• EMV Maßnahmen im PCB-Layout (Masse- und Signalstrukturen, Abblockung)• Anwendung von Feldsimulationen zur Analyse von Verkopplungen• Schaltungssimulationen zur EMV Optimierung (LTSpice)• Systemberechnungen und nummerische Auswertung von Simulationsdaten mit Matlab und

Excel• Durchführung von Layout Anpassungen

Bemerkung: Ziel der Veranstaltung ist es ein EMV gerechtes System / Leiterplatte auslegen undbeurteilen zu können. Dabei soll der gesamte „Design Flow“ betrachtet werden. Die verwendeteSoftware wird daher nur angewendet / eingesetzt ohne eine umfassende Schulung in diesenProgrammen.





• Grundprinzipien der EMV• Planung EMV gerechtes Design als System und auf der Leiterplatte• Methodik und Design-Regeln für EMV gerechte Leiterplatten und dazugehörigem Layout

Fertigkeiten

• System und Leiterplatte (auch als Layout) unter Beachtung der EMV auszulegen• Berechnungen mit Schaltungs- und Feldsimulationsprogrammen durchzuführen

Kompetenzen

• Angewendete EMV Maßnahmen beurteilen und geeignete auswählen• Ergebnisse von Berechnungen und Simulationen zu beurteilen und zu vergleichen

Angebotene LehrunterlagenFolien und Beispieldateien

LehrmedienBeamer, Tafel, Computer in den CIP Pools

Literatur• Franz: EMV - störungssicherer Aufbau elektronischer Schaltungen. Springer Verlag, 2013• Durcansky: EMV-gerechtes Gerätedesign. Franzis Verlag, 1999• Gustrau, Kellerbauer: Elektromagnetische Verträglichkeit. Hanser Verlag, 2015

Weitere Informationen zur Lehrveranstaltung• Vorkenntnisse im Umgang mit folgender Software sind hilfreich, aber nicht zwingend

notwendig: Matlab, LTSpice, HFSS (FEM Feldsimulationen), EAGLE (PCB Layout)• Es ist nicht garantiert, dass die Veranstaltung in jedem Semester laut Angebotsfrequenz

angeboten werden kann. Hierzu vergleichen Sie bitte die für das jeweilige Semester gültigeStudienplantabelle.



Modulname:Energiespeicher (Energy Storage)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Energiespeicher (Energy Storage)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Sterner Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Empfohlene VorkenntnissePhysik, Mathematik 1 und 2, Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2, Technische Mechanik,Werkstoffkunde




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Energiespeicher 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungEnergiespeicher ENS

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Sterner Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Michael Sterner nur im WintersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen, ca. 10-15%


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Energiespeicher im Wandel der Zeit• Definition und Klassifizierung von Energiespeichern• Speicherbedarf in der Stromversorgung• Speicherbedarf in der Wärmeversorgung• Speicherbedarf im Verkehrssektor• Elektrische Energiespeicher• Elektrochemische Energiespeicher• Chemische Energiespeicher• Mechanische Energiespeicher• Thermische Energiespeicher• Lastmanagement als Energiespeicher• Vergleich der Speichersysteme• Speicherintegration in einzelnen Energiesektoren• Speicherintegration zur Kopplung unterschiedlicher Energiesektoren


• Verständnis für die Eigenschaften der wichtigsten Energiespeicher und deren Einbindungin Energiesysteme

• Verständnis der Definition von Energiespeichern




• Kenntnis des Diskussionsstandes um den Bedarf an Speichern• Kenntnis der Integrationsmöglichkeiten für Energiespeicher

Fertigkeiten

• Berechnung der wichtigsten technischen und wirtschaftlichen Speichergrößen• Fertigkeit zur Auslegung von Energiespeichern• Abschätzung von Potenzialen, Größen und Einordnungen von Energiespeicher

untereinander

Angebotene LehrunterlagenExtra angefertigtes Buch zur Vorlesung, Skript, Übungen mit Lösungen, Datenblätter,Literaturliste

LehrmedienTafel, Rechner/Beamer, Umfragen, Buchkapitel

Literatur• Sterner Michael und Ingo Stadler: Energiespeicher – Bedarf, Technologien, Integration;

ISBN 978-3-642-37380-0; Springer-Verlag Heidelberg Berlin, 2014• Jossen, Weydanz: Moderne Akkumulatoren richtig einsetzen, 2006




Modulname:IC-Technologie (Integrated Circuit Technology)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.IC-Technologie (Integrated Circuit Technology)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Rainer Holmer Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]



InhalteMethoden und Prozesse zur Herstellung von monolithisch integrierten Halbleiterschaltungen(integrierten Schaltungen) und von Hybridschaltungen in Dickschichttechnik


• Kenntnis der grundlegenden Produktionsprozesse bei der Herstellung von monolithischintegrierten Halbleiterbauelementen und mikroelektronischen Schaltkreisen

• Kenntnis der grundlegenden Produktionsprozesse bei der Herstellung vonHybridschaltungen in Dickschichttechnik

Fertigkeiten

• Lesen und Verstehen (einfacher) Prozessablaufpläne (Flow Charts)• Kritisches Hinterfragen von (Prozess-)Simulationsergebnissen• Kritische Beurteilung und Kommentierung von Messungen an integrierten Schaltungen

Kompetenzen

• Selbständiges Bearbeiten einfacher Fragestellungen aus dem Bereich der Technologieintegrierter Schaltungen

• Konzeption einfacher Prozessabläufe zur Produktion von Halbleiterstrukturen





[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. IC-Technologie 2 SWS 3 2. Praktikum IC-Technologie 2 SWS 2




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungIC-Technologie TI

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Rainer Holmer Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Rainer Holmer nur im SommersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, 10-15% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







InhalteMethoden und Prozesse der Halbleiterherstellung:

• Herstellung von Siliziumscheiben• Fotolithografie (und ihre physikalischen Grenzen)• Ätzverfahren• thermische Oxidation• CVD- und PVD-Verfahren zur Schichtabscheidung• Dotierverfahren und Diffusionsprozesse• Gesamtprozesskonzepte (Bipolar, CMOS, BICMOS)• Prozesssteuerungsmethoden (SPC)


• Kenntnis der grundlegenden Produktionsprozesse zur Herstellung von monolithischintegrierten Halbleiterbauelementen und mikroelektronischen Schaltkreisen

• Kenntnis wichtiger physikalischer Grenzen der modernen Halbleiterproduktion

Fertigkeiten

• Richtige Einschätzung der Größen(ordnungen) von Prozessparametern




• Lesen und Verstehen (einfacher) Prozessablaufpläne (Flow Charts)• Konzeption einfacher Prozessabläufe zur Produktion von Halbleiterstrukturen

Kompetenzen

• Befähigung, Prozesskonzepte beurteilen zu können• Kritisches Hinterfragen von Prozess-Simulationsergebnissen



LiteraturU. Hilleringmann: Silizium-Halbleitertechnologie, 5. Auflage, Vieweg+Teubner, 2008G. Schumicki, P. Seegebrecht: Prozeßtechnologie, Springer, 1991D. Widmann, H. Mader; H. Friedrich: Technologie hochintegrierter Schaltungen, 2. Aufl.,Springer, 1996S.M. Sze: VLSI Technology, McGraw-Hill, 2. Aufl., 1988





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum IC-Technologie PTI

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Rainer Holmer Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Rainer Holmer nur im SommersemesterLehrformProjektpraktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]






InhalteEntwurf, Herstellung, Messung und Auswertung von Dickschichtschaltungen (Hybridintegration):

• Entwurf einer Dickschichtschaltung mittels eines CAD-Werkzeugs nach vorgegebenenSchaltungsspezifikationen

• Herstellung von drei Sieben für Leitbahn-, Widerstands- und Lotdruck• Leitbahndruck, Widerstandsdruck, Lotdruck• Bestücken der Substrate• Reflowlöten• Vereinzeln der Substrate• elektrische Messungen an Teststrukturen und -schaltungen• statistische Auswertung der Messungen• Präsentation der Ergebnisse


• Substrat- und Pasteneigenschaften• Prozessschritte zur Herstellung integrierter Schaltungen in Dickschichttechnik• Entwurfsregeln• Einfluss von Fertigungsbedingungen auf Schaltungseigenschaften• Statistische Erfassung und Beschreibung von Fertigungsschwankungen




Fertigkeiten

• Layouterstellung nach vorgegebenen Schaltungsspezifikationen unter Einhaltung derEntwurfsregeln

• Effektives Protokollieren des Fertigungsablaufs• Statistische Charakterisierung kleiner Fertigungslose• Kritische Beurteilung und Kommentierung von Messungen an Dickschichtschaltungen• Wirkungsvolle Präsentation technischer Sachverhalte

Kompetenzen

• Selbständiges Lösen gestellter Aufgaben (Layouterstellung, Präsentation der Ergebnisse)in einer kleinen Gruppe

• Beurteilung der Bedeutung von Prozessstabilität für das Produktionsergebnis• Beurteilung der Wichtigkeit von Prozess- und Abweichungs-Dokumentationen

Angebotene LehrunterlagenVersuchsanleitungen, Fachbuch


LiteraturH. Reichl: Hybridintegration, Hüthig-Verlag, 1988




Modulname:Kommunikationsnetze (Communication Networks)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Kommunikationsnetze (Communication Networks)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mathias Bischoff Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]






[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Kommunikationsnetze

(Communication Networks)4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungKommunikationsnetze (Communication Networks) KN

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mathias Bischoff Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Mathias Bischoff nur im WintersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht: 10-15% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Strukturierung von Netzen• Funktionsweise von Netzknoten• Vielfachzugriffsverfahren• Sicherung von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen• Netzkopplung• Signalisierung• Warteraumtheorie• Ende-zu- Ende-Transport• Applikationsdienste• Next Generation Networks


• Netztopologien und deren Eigenschaften• Netzelemente und deren innere Struktur• Gängige Protokolle inklusive Funktionsweise

Fertigkeiten




• Berechnung von Netzen und Systemen anhand vorgegebener Randbedingungen

Kompetenzen

• Analyse von Netzen mit dem Schichtenmodell• Auswahl geeigneter Protokolle• Beurteilung der Leistungsfähigkeit gegebener Netze

Angebotene LehrunterlagenSkript

LehrmedienOverheadprojektor

LiteraturTanenbaum, Computer Networks. Pearson, 2012

Kurose und Ross: Computer Networking – A Top-Down Approach. Pearson 2016




Modulname:Kraftfahrzeugelektronik (Automotive Electronics)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Kraftfahrzeugelektronik (Automotive Electronics)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Wolfgang Bock Maschinenbau



[ECTS-Credits]






[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Kraftfahrzeugelektronik 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungKraftfahrzeugelektronik B-KEK

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Wolfgang Bock MaschinenbauLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Wolfgang Bock in jedem SemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungen


Lehrumfang

[SWS oder UE]




Studien- und PrüfungsleistungSchriftl. Prüfung, 90 Min

Zugelassene Hilfsmittel für LeistungsnachweisStandard-Hilfsmittel Fakultät Maschinenbau

Inhalte• Übersicht zu Entwicklungsschwerpunkten, Klassifizierung, Zielen und Einsatzbedingungen• Bordnetze, Generatoren, Akkumulatoren und Spannungsregelung• Temperatur-, Druck-, Magnet-, und optische Sensoren• Aktuatoren: Stromventile, Relais und E-Motor, Molekularaktuatoren• Anzeige- und Beleuchtungstechnik• Netzwerke, Bauelemente, Schaltungs- und Montagetechnik• Elektromagnetische Verträglichkeit• Signalübertragung, AD- und DA-Wandler• Mikrocontroller und Bussysteme• Spezielle Baugruppen an Beispielen: Elektr. Zündung und Einspritzung, ABS/ASR, usw.

Lernziele/Lernergebnisse/Kompetenzen

• Kenntnis der Ziele, Anwendungsklassen und Einsatzbedingungen der Elektronik imFahrzeug

• Kenntnis der Anforderungen an das elektrische Bordnetz und dessen Hauptkomponenten• Fähigkeit zur Auswahl von Sensoren für eine konkrete Steuerungsaufgabe• Fähigkeit zur Auswahl von Aktuatoren für eine konkrete Steuerungsaufgabe• Kenntnis der Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten von Anzeigeelementen in

Fahrzeugen• Kenntnisse zur Beleuchtungstechnik und photometrischen Größen




• Übersicht zu Bauelementen, Schaltungsaufbau und elektromagnetischer Verträglichkeit

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übung

LehrmedienOverheadprojektor, Rechner/Beamer, Tafel, Vorführungen

Literatur




Modulname:Kraftwerksanlagen (Power Plant Technology)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Kraftwerksanlagen (Power Plant Technology)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Robert Leinfelder Maschinenbau




[ECTS-Credits]


Empfohlene VorkenntnisseBesuch der Vorlesung Thermodynamik (TD)




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Kraftwerksanlagen 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungKraftwerksanlagen KRA

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Robert Leinfelder MaschinenbauLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Robert Leinfelder nur im WintersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, Übungsanteil 50%


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Dampfkraftwerke, Gaskraftwerke, Gas- und Dampf-Kombikraftwerke, Kernkraftwerke• Energiebereitstellung in Deutschland durch Kraftwerke• Thermodynamische Grundlagen zur Energiewandlung in Kraftwerken• Aufbau von Kraftwerken• Thermodynamische Berechnungen zu Kraftwerken


• Kenntnis der Funktionsweise von Kraftwerken zur Stromgewinnung• Kenntnis des Aufbaus und der Funktionen einzelner Kraftwerkskomponenten• Kenntnis moderner Kraftwerksprozesse

Fertigkeiten

• Fertigkeit der energetischen Berechnung von Kraftwerken





LehrmedienRechner/Beamer, Tafel, Exponate

LiteraturStrauß: Kraftwerkstechnik, Springer, 6. Auflage, 2010

Zahoransky: Energietechnik, Vieweg, 6. Auflage, überarb. u. erw. Aufl. 2013




Modulname:Leistungselektronik (Power Electronics)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Leistungselektronik (Power Electronics)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Manfred Bruckmann Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]

6.+7 2 SchwerpunktWahlpflichtmodul 7

Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseGrundlagen der Elektrotechnik, Mathematik 1-3, Elektronische Bauelemente

Inhalte• Grundzüge der leistungselektronischen Energiewandler• Netzgeführte Schaltungen (z.B. M3-Schaltung, B6 Schaltung)• Selbstgeführte Schaltungen: Steller für Gleichspannung, Einquadrantensteller,

Mehrquadrantensteller• Selbstgeführte Schaltungen: Wechselrichter einphasig / dreiphasig• Auslegung von leistungselektronischen Systemen• Grundzüge thermisches Verhalten, Kühlung• Bauelemente der Leistungselektronik• Berechnung von Verlusten, Kühlung• Simulation von leistungselektronischen Schaltungen• Einführung in die Analyse, Entwicklung und Berechnung leistungselektronischer

Schaltungen



[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]



Modulname:Mess- und Testtechnik (Measurement and Test)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Mess- und Testtechnik (Measurement and Test)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dieter Kohlert Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseLehrinhalte des ersten Studienabschnitts

Inhalte• Kenngrößen und Messverfahren für gemischt analog/digitale Schaltungen• Kenngrößen und Messverfahren für analoge Schaltungen• Testen von integrierten Schaltungen


• Detaillierte Kenntnisse der Kenngrößen sowie Mess- und Testverfahren für digitale,analoge und gemischt analog/digitale integrierte Schaltungen

• Verständnis der zugrundeliegenden mathematischen Verfahren

Fertigkeiten

• Anwendung gängiger Testhard- und Software für den Test integrierter Schaltung• Interpretation und Visualisierung der Ergebnisse von Serienmessungen

Kompetenzen

• Selbstständiger Entwurf von Testprogrammen und -Verfahren für analoge, für digitale undgemischt analog/digitale integrierte Schaltungen

• Auswahl und Konfiguration geeigneter Testhard- und Software





[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Mess- und Testtechnik 2 SWS 3 2. Praktikum Mess- und Testtechnik 2 SWS 2




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungMess- und Testtechnik TT

Verantwortliche/r FakultätProf. Dieter Kohlert Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Rainer HolmerProf. Dieter Kohlert


LehrformSeminaristischer Unterricht, Übungsanteil 10-15%


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Grundlagen der Diskreten Fourier-Transformation• Fensterfunktionen• Anwendung der Diskreten Fourier-Transformation zur Charakterisierung von AD- und DA-

Wandlern• Statische Charakterisierung von Analog-Digital-Konvertern• Dynamische Charakterisierung von Analog-Digital-Konvertern im Frequenzbereich• Messtechnische Bestimmung der Parameter von AD-Konvertern• Statische Charakterisierung von Digital-Analog-Konvertern• Dynamische Charakterisierung von Digital-Analog-Konvertern in Zeit- und

Frequenzbereich• Testfreundlicher Entwurf von integrierten Digitalschaltungen• Testen von integrierten Digitalschaltungen mit dem Testautomaten• Fehlersimulation• Testen von digitalen Systemen mit Boundary Scan• Statische Charakterisierung von Operationsverstärkern• Dynamische Charakterisierung von Operationsverstärkern• Messtechnische Erfassung der Parameter von Operationsverstärkern





• Kenntnis der Messverfahren von AD- und DA-Konvertern• Kenntnis der Verfahren von Test und testfreundlichem Entwurf integrierter digitaler

Schaltungen• Kenntnis der grundlegenden Verfahren zum Test von Digitalschaltungen• Kenntnis analoger Messverfahren anhand ausgewählter Analogschaltungen

Fertigkeiten

• Fertigkeit zur selbstständigen Lösung von Messproblemen• Applikation von State-of-the-Art- Testhard- und Software für den Test integrierter und

diskreter Schaltungen

Kompetenzen

• Abschätzung der Auswirkungen des Impact des Testaufwands auf Time-to Market undKosten

• Selektion, Applikation und Kostenabschätzung von Testhard- und Software• Kommunikation von Test und Design• Positionierung des Tests im Production Flow• Kompetenz in der Anwendung verschiedener Messverfahren der Mikroelektronik

Angebotene LehrunterlagenInteraktives Lückenskript, Übungen, Literaturliste


LiteraturZerbst: Mess- und Prüftechnik, Springer, 1986

Daehn, W.: Testverfahren in der Mikroelektronik Springer, 1997

Bennet, B.: Boundary Scan Tutorial, ASSET InterTech Inc., 2002





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Mess- und Testtechnik PTT

Verantwortliche/r FakultätProf. Dieter Kohlert Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Rainer HolmerProf. Dieter Kohlert




Lehrumfang

[SWS oder UE]






Inhalte• Messung der Parameter von integrierten Analogschaltungen: IEC-Bus-Messtechnik am

Operationsverstärker• Testprogrammerstellung und Fehlersuche an einer Digitalschaltung: Umgang mit

Testautomat (Eigenentwicklung)• Fehlersimulation und Testprogrammvalidierung für eine Digitalschaltung• Messung der Parameter von AD- und DA-Konvertern: Dynamische Parameter, Statische

Parameter (Simulation, Eigenentwicklung)• Erstellung und Test eines Boundary-Scan-Testprogramms (Simulation auf VHDL-Basis,

Eigenentwicklung)


• Kenntnis der Teststrategien für komplexe Testobjekte• Kenntnis der rechnergestützten Testverfahren• Kenntnis der Design-Flow-relevanten Softwaretools zur Testvorbereitung• Kenntnis der Strategien für testfreundlichen Entwurf

Fertigkeiten

• Anwendung gängiger Testhardware und Software für den Test integrierter Schaltungen




• Interpretation und Visualisierung der Ergebnisse von Serienmessungen

Kompetenzen

• Selbstständiger Entwurf von Testprogrammen und Testverfahren für analoge, digitale undgemischte integrierte Schaltungen.

• Praktische Umsetzung der wichtigsten Mess- und Testverfahren der Mikroelektronik• Kompetenz in der Testkostenproblematik• Soft Skills:

- Versuchsvorbereitung in Gruppenarbeit - Versuchsdurchführung in Gruppenarbeit - Diskussion der Versuchsergebnisse imTeam - Erarbeitung einer gemeinsamen Dokumentation im Team

Angebotene LehrunterlagenAufgabenstellungen, Aufbaubeschreibung, Kataloge, Literaturliste

LehrmedienVersuchsaufbauten, Rechner, C-Compiler, Simulatoren

LiteraturIRSIM-Manual

Zerbst: Mess- und Prüftechnik, Springer, 1986

Daehn, W.: Testverfahren in der Mikroelektronik Springer, 1997

Bennet, B.: Boundary Scan Tutorial, ASSET InterTech Inc., 2002




Modulname:Mikrotechnik (Microtechnologies including Laboratory

Practical)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Mikrotechnik (Microtechnologies including Laboratory Practical)




[ECTS-Credits]

7 2 SchwerpunktWahlpflichtmodul 5

Empfohlene VorkenntnisseFür Vorlesung Mikrotechnik: Physik 1 und 2, Mathematik Für Praktikum Mikrotechnik7: Physik 1 und 2, Mikrotechnik




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Mikrotechnik 2 SWS 3 2. Praktikum Mikrotechnik 2 SWS 2




Practical)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungMikrotechnik MK

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Thomas Peterreins Allgemeinwissenschaften und MikrosystemtechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Thomas Peterreins nur im WintersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Technologien der Mikroelektronik, -mechanik und -optik• Materialien, Grundlagen der Halbleitertechnologie für Si und III-V (Kristall- und

Waferherstellung, Epitaxie, Dotierung, Oxidation),• Vakuum- und Dünnschichttechnik, Reinraumtechnik,• Strukturierungsverfahren, Lithographie, Nass- und Trockenätzen,• Packaging, Analytik, Bulk und Surface Micromachining, LIGA.


• Kenntnis technologischer Prozesse und messtechnischer Methoden der Mikrotechnik(Mikroelektronik, -mechanik und -optik)

• Einblick, wie technologische Grenzen durch physikalische Gesetze bestimmt werden

Fertigkeiten

• Möglichkeiten und Grenzen von mikrotechnischen Bauteilen und Prozessen.

Kompetenzen




Practical)

• Auswahl geeigneter Technologien und Prozesse für einfache Fragestellungen im Bereichder Mikrotechnik.

• Sicheres Arbeiten mit Gefahrstoffen

Angebotene LehrunterlagenSkriptum auf dem K-Laufwerk

LehrmedienTafelarbeit, Folien, CD "World of Microsystems"

LiteraturGlobisch (Hrsg.): Lehrbuch Mikrotechnologie, Hanser 2011

Hilleringmann: Si-Halbleitertechnologie, Vieweg+Teubner 2008

Menz/Mohr/Paul: Mikrosystemtechnik für Ingenieure, Wiley-VCH 2005

Brück/Rizvi/Schmidt: Angewandte Mikrotechnik, Hanser (Leipzig) 2001

Wolf: Microchip Manufacturing, Lattice Press 2003

CD-ROM "World of Microsystems", FSRM Neuchatel 2003





Practical)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Mikrotechnik PMK

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Thomas Peterreins Allgemeinwissenschaften und MikrosystemtechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Thomas Peterreins nur im WintersemesterLehrformPraktikum als zusammenhängende Blockveranstaltung


Lehrumfang

[SWS oder UE]






Inhalte• Reinraum: Aufbau und Infrastruktur, Verhalten und Arbeitstechnik• Sicherheitsaspekte, Umgang mit chemischen Gefahrstoffen (Lösungsmittel, Säuren,

Laugen)• Beschichtungsprozesse und Vakuumtechnik: Aufdampfen, Sputtern, PECVD• Fotolithographie: Belacken, Belichten und Entwickeln• Strukturübertragung, Ätzen (nass und trocken, isotrop und anisotrop)• Analytik: optische Mikroskopie und REM, Weisslichtinterferometrie


• Einblick in Infrastruktur und Aufwand, die für den Betrieb eines Reinraums erforderlich sind• Kenntnis der Risiken und Einblick in die Vorkehrungen beim Umgang mit chemischen

Gefahrstoffen

Fertigkeiten

• Praktische Erfahrung mit einigen mikrotechnologischen Prozessen, ihren Möglichkeitenund Grenzen sowie Fehlerquellen

Kompetenzen




Practical)

• Selbstständige Arbeit mit mikrotechnologischen Prozessen in einem Reinraum• Kompetenz bei der verantwortungsvollen Zusammenarbeit in der Gruppe speziell beim

Umgang mit Gefahrstoffen, Rücksichtnahme und vorausschauendes Denken

Angebotene LehrunterlagenAusführliche Unterlagen auf dem K-Laufwerk

LehrmedienApparaturen und Messgeräte im Reinraum

LiteraturGrundlegende Literatur: siehe Vorlesung Mikrotechnik, dazu Anleitung zum Praktikum




Modulname:Optoelektronik, LED- & Lasertechnik (Optoelectronics,

LED- & Laser-Technology)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Optoelektronik, LED- & Lasertechnik (Optoelectronics, LED- &Laser-Technology)Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Heiko Unold Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende Voraussetzungen---Empfohlene Vorkenntnisse1. Studienabschnitt, Physik, Bauelemente und Elektronik




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Optoelektronik, LED- & Lasertechnik 4 SWS 5





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungOptoelektronik, LED- & Lasertechnik OLL

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Heiko Unold Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Heiko Unold nur im WintersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht mit Praktikum (ca. 30%)


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Wahrnehmung und Beschreibung von Licht• Grundlagen der Optik (Strahlenoptik, Matrixoptik, Gauß-Strahlen)• Wellenoptik und Anwendungen (Messtechnik, Beschichtungen, Polarisation)• Halbleitermaterialien und -Strukturen zur effizienten Erzeugung und Detektion von

optischer Strahlung• Aufbau, Betrieb und Messtechnik moderner Leistungs-LEDs• Funktionsprinzip, Bauformen, Betriebsmodi, Eigenschaften und Anwendungen

verschiedener Lasertypen


• Zusammenhang der lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Größen• Farbtemperatur, Farborte und Farbmischung• Reale Linsen und Aberrationen optischer Systeme• Prinzip dielektrischer Beschichtungen• Funktionsweise von Halbleiterdetektoren• Aufbau, Betrieb und Messtechnik moderner Leistungs-LEDs• Laserprinzip, Aufbau und Betriebsarten von Lasern

Fertigkeiten





• Berechnung von Beleuchtungsszenarien• Berechnung einfacher Linsensysteme mittels paraxialer Matrixoptik• Berechnung einschichtiger dielektrischer Beschichtungen• Berechnungen an und Bewertung von LEDs (Wirkungsgrade, Kennlinien)• Berechnungen an Halbleiterlasern anhand idealisierter Kennlinien (Wirkungsgrade,

Spektrum, Strahlparameter)

Kompetenzen

• Auslegung von einfachen Beleuchtungsszenarien• Auswahl geeigneter optischer Komponenten (Linsen, Objektive, Beschichtungen etc.) für

konkrete Anwendungen• Auswahl geeigneter LEDs für konkrete Anwendungen• Auswahl geeigneter Lasertypen und Betriebsarten für konkrete Anwendungen• eigenständige Realisierung und Präsentation eines optoelektronischen Projekts (Optik,

Messtechnik, Schaltungstechnik, Simulation, Programmierung)

Angebotene LehrunterlagenPräsentationsfolien, Übungen, Simulationsdateien


LiteraturMeschede: „Optik, Licht und Laser“, Vieweg+Teubner Ver., 3. Aufl. 2008

Schubert: „Light Emitting Diodes“, Cambr. Univ. Press, 2005

Eichler: „Laser. Bauformen, Strahlführung, Anwendungen“, Springer Verl., 7. Aufl. 2010




Modulname:Photovoltaik und Solarthermie (Photovoltaics and Solar

Thermal Energy)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Photovoltaik und Solarthermie (Photovoltaics and Solar ThermalEnergy)Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Sterner Elektro- und Informationstechnik



[ECTS-Credits]


Empfohlene VorkenntnissePhysik, Mathematik 1, Mathematik 2, GE1, GE2, Technische Mechanik, Werkstoffkunde




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Photovoltaik und Solarthermie 4 SWS 5




Thermal Energy)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPhotovoltaik und Solarthermie PUS

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Michael Sterner Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Michael Sterner nur im SommersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht mit 10-15% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]




Prüfungsvorbereitung; 24 h



Inhalte• Die Sonne als Energiequelle - Physikalische Grundlagen, Strahlungsgesetze• Solarmeteorologie – Strahlungsarten, Einfluss der Atmosphäre auf die Solarstrahlung• Solargeometrie – Berechnung von Sonnenposition und Einfallswinkel, Einstrahlungsarten

auf horizontaler und geneigter Ebene, optimale Ausrichtung, Nachführung, Verschattung• Messtechnik für Solarstrahlung• Solarzellen: Funktionsprinzip, Photoeffekt, Aufbau, Elektrische Eigenschaften,

Ersatzschaltbilder, Technologien, Herstellungsverfahren, Marktanteile• Solargeneratoren: Aufbau, Funktionsweise, Verkabelung, Abschattung, Komponenten,

Wechselrichter• Planung und Auslegung von netzgekoppelten PV-Systemen: Konzepte, Modulauswahl,

Arbeitsbereiche, Auslegung von PV-Generator und Wechselrichter, Auslegungder Leitungen, Schutzelemente, Kabelpläne, Aufständerung, Montagesysteme undGebäudeintegration, Ertragsberechnungen

• Planung und Auslegung von PV-Inselsystemen: Hybridsysteme, PV-Pumpen, DC-Systeme, Solar Home Systems, Laderegler und Batterien, Ertragsberechnungen undSystemauslegung

• Wirtschaftlichkeit und Ökologie von PV-Anlagen: Investitionsrechnungen, Ökobilanzen(CO2, Umweltgifte), Emissionen (Elektrosmog, Lärm), Recycling, energetischeAmortisation




Thermal Energy)


• Kenntnisse der Eigenschaften der Solarstrahlung und deren energetischen Nutzung fürPhotovoltaik, Solarthermische Kraftwerke und Anlagen

• Kenntnisse der Grundlagen der Photovoltaik, der Funktionsweise von PV-Zellen und PV-Modulen, der notwendigen Komponenten

Fertigkeiten

• Fertigkeit zur Berechnung von Einfallswinkel, Sonnenstand und Solarbahnen,Verschattungen

• Fertigkeit zur Auslegung von netzgekoppelten und autarken PV-Anlagen, inklusiveBewertung der Einsatzmöglichkeiten auf verschiedenen Gebäuden und Freiflächen

• Fertigkeiten zur Berechnung des Energieertrages, der Wirtschaftlichkeit und Abschätzungder Ökobilanzen

• Fertigkeit zur Beratung über PV-Anlagen und Diskussion im Kontext der Energiewende

Kompetenzen

• Kompetenzen durch Übungen für die Einsatzfelder der verschiedenen Anlagenkonzepte


LehrmedienTafel, Rechner/Beamer, Umfragen, Buchkapitel

Literatur• Quaschning, V.: Regenerative Energiesysteme, Hanser Verlag, München, 2013• Häberlin, H.: Photovoltaik, AZ Verlag, Aarau, 2010• Green, M.: Applied Photovoltaics, Earthscan Publications Ltd., 2009• DGS: Leitfaden Photovoltaische Anlagen, DGS Berlin, (Deutsche

Gesellschaft für Sonnenenergie), 2013




Modulname:Praktikum Leistungselektronik und Antriebstechnik

(Lab course Power Electronics and Electrical Drives)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Praktikum Leistungselektronik und Antriebstechnik (Lab coursePower Electronics and Electrical Drives)Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Manfred BruckmannProf. Anton Haumer

Elektro- und InformationstechnikElektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseAllgemein: Grundlagen der Elektrotechnik 1 bis 3 Für Praktikum Leistungselektronik: Vorlesung Leistungselektronik Für Praktikum Antriebstechnik: Vorlesung Elektrische Maschinen und Vorlesung Antriebstechnik




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Praktikum Antriebstechnik 2 SWS 2.5 2. Praktikum Leistungselektronik 2 SWS 2.5





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Antriebstechnik PAT

Verantwortliche/r FakultätProf. Anton Haumer Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Anton HaumerProf. Dr. Bernhard Hopfensperger

in jedem Semester



Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]2 SWS deutsch 2.5

Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h Vor- und Nachbereitung der Versuche: 32 h,

Vorbereitung Klausur: 15 h



Inhalte• Messtechnische Erfassung und Bewertung der Eigenschaften antriebstechnischer

Systeme im stationären und dynamischen Betrieb• Betriebsverhalten und Wirkungsweise der Drehzahlverstellung von elektrischen Maschinen• Systembetrachtungen von Umkehrstromrichtern und Gleichstrommaschinen sowie von

Frequenzumrichtern und Drehstrommaschinen


• Vertiefung der Kenntnisse aus der Vorlesung Antriebstechnik

Fertigkeiten

• Messung von Antriebssystemen im stationären und dynamischen Betrieb

Kompetenzen

• Selbständige Beurteilung von Gefahrenpotentialen• Systembetrachtung von Antriebssystemen• Kompetenz, Messergebnisse zu ermitteln, zu beschreiben und zu bewerten





• Teamarbeit


LehrmedienMaschinensätze, Stromrichter, Messgeräte

LiteraturFischer, R.: Elektrische Maschinen, Hanser, 2013






Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Leistungselektronik PLE

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Manfred Bruckmann Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Manfred BruckmannProf. Dr. Christian Schimpfle

in jedem Semester



Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]2 SWS deutsch 2.5

Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium28 h Vor- und Nachbereitung der Versuche: 32 h,

Klausurvorbereitung: 15 h



Inhalte• verschiedene praktische Versuche zu leistungselektronischen Schaltungen• Simulation leistungselektronischer Schaltungen• Anwendung theoretischer Gesetzmäßigkeiten zur Fehlersuche sowie der Auswertung von

Messdaten• Darstellung und Diskussion der Messergebnisse in Form von Kennlinien• Vergleich der Messergebnisse mit den theoretischen Grundlagen• Präsentation und Diskussion der Ergebnisse


• Kenntnis des funktionssicheren Aufbaus von leistungselektronischen Schaltungen

Fertigkeiten

• Fertigkeit, mit Messgeräten wie Oszilloskop in leistungselektronischen Schaltungenaussagekräftige Messwerte zu ermitteln

• Fertigkeit, Simulationsmodelle zu erstellen und zielgerichtet einzusetzen

Kompetenzen





• Kompetenz, Mess- sowie Simulationsergebnisse zu ermitteln, zu beschreiben undingenieurmäßig zu bewerten

• Kompetzenz, im Team zu arbeiten• Kompetenz zur Präsentation und Diskussion der Ergebnisse

Angebotene LehrunterlagenBeschreibungen der einzelnen Versuche, Handbücher der verwendeten Simulationssoftware

LehrmedienLeistungselektronische Versuchseinrichtungen, Messgeräte, Simulationssoftware, PC

LiteraturJäger, Stein: Übungen zur Leistungselektronik, VDE Verlag, Berlin, 2012




Modulname:Projektmanagement (Project management)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Projektmanagement (Project management)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Birgit Rösel Elektro- und Informationstechnik



[ECTS-Credits]



[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Projektmanagement 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungProjektmanagement PM

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Birgit Rösel Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Birgit Rösel nur im WintersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht mit 35 % Einzel- und Gruppenübungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Projekte – Definition, Klassifizierung, Management• Projektorganisation• Chancen und Risiken von Projekten• Projektverlauf• Projektteam, Teamentwicklungsprozesse, Kommunikation• Aufgaben des Projektleiters, Führung, Konfliktmanagement• Instrumente des Qualitätsmanagements in Projekten• Neuere Konzepte - agiles Projektmanagement und lean Management

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenNach der erfolgreichen Absolvierung dieser Lehrveranstaltung können Sie:

• Arten von Projekten und Methoden für die Projektklassifizierung benennen• verschiedene Organisationsformen von Projekten und wichtige Rollen darin benennen und

definieren• die Rolle des Projektcontrolling beschreiben und Kosten- sowie Meilenstein-Trendanalysen

selbständig erstellen und bewerten• die grundsätzliche Vorgehensweise eines Risikomanagements im Projekt darlegen und

ein Risikomanagement für ein einfaches Projekt durchführen• den grundsätzlichen Verlauf eines Projektes sowie spezifische Methoden für einzelne

Projektphasen darstellen




• Planungsinstrumente des Projektmanagements benennen und einsetzen• grundlegende Regeln der Kommunikation in Teams auch im Zusammenhang mit Konflikten

darstellen• einige Methoden des Qualitätsmanagements in Projekten benennen und durchführen• die Ideen des lean und des agilen Managements und jeweils spezifische Methoden

benennen• die erworbenen Kompetenzen in einem Projekt anwenden

Angebotene LehrunterlagenSkript, Online-Arbeitsaufträge

LehrmedienTafel, Laptop/Beamer, Gruppenübungen

LiteraturWird in der Lehrveranstaltung besprochen



Modulname:Rechnergestützter Entwurf Digital (Digital Circuit

Design)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Rechnergestützter Entwurf Digital (Digital Circuit Design)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Martin Schubert Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende Voraussetzungenallgemein: Technisches GrundstudiumEmpfohlene VorkenntnisseSystemkonzepte (SK)




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Rechnergestützter Entwurf Digital 4 SWS 5




Design)

Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungRechnergestützter Entwurf Digital RED

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Martin Schubert Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Martin Schubert nur im WintersemesterLehrformCa. 15% Seminaristischer Unterricht, 35% Unterricht im CIP-Pool, 50% Laborpraktika


Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]4 SWS deutsch/englisch 5

Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium56 h Vor- und Nachbereitung Unterricht: 62 h,




Inhalte1)Anforderungsmanagement und Verfahrensmodelle 2)System-Level: Modellierung und Simulation mit Spice und Simulink 3)Subsystem-Level: Modellierung und zyklusbasierte Simulation mit Matlab 4)Modul Level: Ereignisgesteuerte Simulation und Synthese von VHDL-Modellen5)Implementierung: Download synthetisierter VHDL-Modelle in ein FPGA6)Regeln zum Entwurf synchron getakteter Digitalschaltungen

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenKenntnisse Erwerb der zur Umsetzung unten aufgeführter Kompetenzen notwendigen Kenntnisse.Fertigkeiten Erwerb der zur Umsetzung unten aufgeführter Kompetenzen notwendigen Fertigkeiten,insbesondere die Fähigkeit zum Umgang mit den benötigten Software-Werkzeugen. Kompetenzen: 1. Anforderungsmanagement und Verfahrensmodelle

• Anforderungsmanagement hinsichtlich Business und Technik• Verfahrensmodelle: V-Modell, Agiles Projektmanagement und Scrum

2. Systemebene: Verhaltensmodellierung und Simulation auf Systemebene 2.1 System-Level-Simulation mit Spice




Design)

• Entwurf und Simulation mit Spice in Zeit- und Frequenzbereich• Deklaration und Verwendung von Parametern in Spice• Verwendung gesteuerter Quellen mit Modellgleichungen• Verhaltensmodelle von A/D- und D/A-Wandlern in Zeit- und Frequenzbereich • Einführung in Matlab-Simulink

3. Subsystem-Level: Simulation zyklusbasierter FSM-Modelle mit Matlab

• Umsetzung zeitkontinuierlicher in zeitdiskrete LTI-Systeme• Darstellung zeitdiskreter LTI-Systeme als Finite Zustandsmaschine (FSM)• Zyklusbasierte Simulation einer FSM mit Matlab

4. Modul-Level: Simulation und Synthese von FSM-Modellen mit VHDL

• Umsetzung zyklusbasierter ereignisgesteuerte FSM-Modelle• Ereignisgesteuerte Simulation einer FSM mit VHDL• Verwendung von VHDL zur Verhaltenssimulation mit reellen Zahlen• Umsetzung von reellen in ganze Zahlen bei zeitdiskreten Filtern• Verwendung von VHDL zu Synthese mit ganzen Zahlen

5. Hardware-Level: Einführung eines FPGA-Boards

• Download eines synthetisierten VHDL-Modells in die Zielhardware (FPGA)• Testen und verbessern der Hardware (Praktikum mit Projekt)

6. Synchrones Digitaldesign: Regeln kennen und anwenden

• Regeln für synchron getaktetes Digitaldesign• Verstöße gegen synchrone Designregeln erkennen und korrigieren

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungen, Versuchsaufbauten, Praktikumsanleitungen, Literaturliste

LehrmedienTafel, Beamer, CIP-Pool, Labormessplätze im Elektroniklabor der OTH Regensburg

Literatur[1] https://en.wikipedia.org/wiki/V-Model_(software_development) [2] https://en.wikipedia.org/wiki/Agile [3] https://de.wikipedia.org/wiki/Scrum [4] https://de.wikipedia.org/wiki/Scrum#/media/File:Scrum_process-de.svg [5] https://en.wikipedia.org/wiki/Delta-sigma_modulation [6] https://en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter [7] https://de.wikipedia.org/wiki/Digitaler_Regler [8] J. F. Wakerly: Digital Design, Principles & Practices, Prentice Hall, 2005 [9] Lin, Ming-Bo. (2008). Digital Designs and Practices. John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd. [10] A. Angermann et al.: Matlab - Simulink - Stateflow, Oldenbourg, 2009 [11] J. Reichardt, B. Schwarz: VHDL-Synthese, Oldenbourg Verlag, 2008 [12] Keating, Bricaud: Reuse Methodology Manual SoC Design, Kluwer '99




Design)

Weitere Informationen zur LehrveranstaltungLehrsprache: Deutsch, Skripten Englisch, Sprache bei Bedarf Englisch

Es ist nicht garantiert, dass die Veranstaltung in jedem Semester laut Angebotsfrequenzangeboten werden kann. Hierzu vergleichen Sie bitte die für das jeweilige Semester gültigeStudienplantabelle.



Modulname:Schaltungsintegration (Circuit Integration)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Schaltungsintegration (Circuit Integration)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Christian Schimpfle Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]



Inhalte• Integrierte Bipolar- und MOS-Komponenten• (Layout-)Entwurf integrierter Schaltungen mittels CAE-Werkzeugen


• Strategien für den Entwurf mikroelektronischer Schaltkreise• Eigenschaften integrierter Bipolar- und MOS-Komponenten• Wichtige CAE-Werkzeuge für den Entwurf integrierter Schaltungen

Fertigkeiten

• Bedienung der CAE-Werkzeuge zur Layouterzeugung und Validierung

Kompetenzen

• Befähigung zur Kommunikation über Schaltungs- und Prozesskonzepte• Selbständiges Lösen gestellter Aufgaben (Layouterstellung, Simulationen) in einer kleinen

Gruppe• Kritisches Hinterfragen von Schaltungssimulationsergebnissen


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Praktikum Schaltungsintegration 2 SWS 2 2. Schaltungsintegration 2 SWS 3




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Schaltungsintegration PSI

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Christian Schimpfle Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Rainer HolmerProf. Dr. Christian Schimpfle


LehrformLaborversuche


Lehrumfang

[SWS oder UE]






InhalteLayoutentwurf mikroelektronischer Funktionsgruppen mittels CAE:

• voll-kundenspezifischer Entwurf• Standardzellenentwurf• Untersuchung des dynamischen Schaltverhaltens von CMOS-Gattern• Untersuchung der Metastabilität von Digitalschaltungen• Synthese und Analyse eines komplexeren CMOS-Funktionsblocks

Messungen an Halbleiter-Produktionsscheiben:

• Messungen der elektrischen Eigenschaften integrierter Transistoren• Bestimmung von SPICE-Parametern aus elektrischen Messungen


• Wichtige CAE-Werkzeuge für Entwurf und Validierung integrierter Schaltungen• korrekte Berücksichtigung der Entwurfsregeln

Fertigkeiten

• Bedienung der CAE-Werkzeuge zur Layouterzeugung und Validierung




• kritisches Hinterfragen von Schaltungssimulationsergebnissen

Kompetenzen

• Selbständiges Lösen gestellter Aufgaben (Layouterstellung, Simulationen) in einer kleinenGruppe

Angebotene LehrunterlagenVersuchsanleitungen, Skript, Literaturliste

LehrmedienPC, Workstation, Overheadprojektor, Tafel

LiteraturR. Brück: Entwurfswerkzeuge für VLSI-Layout, Hanser-Verlag, 1993

N.H.E. Weste, K. Eshraghian: Principles of CMOS VLSI Design, Addison-Wesley, 1993

J. Lienig: Layoutsynthese elektronischer Schaltungen, Springer, 2006





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungSchaltungsintegration SI

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Christian Schimpfle Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Christian Schimpfle nur im SommersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, 10-15% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







InhalteMethoden für den Schaltkreisentwurf Eigenschaften integrierter Bipolar- und MOS-Komponenten Bauelementeskalierung Abweichungen zwischen Layout und gefertigtem Chip Geometrische Entwurfsregeln Rechnergestützter Layoutentwurf für verschiedene Technologien:- Platzierungsalgorithmen- Verdrahtungsalgorithmen- Entwurfsregelüberprüfung- (Schaltungs-)Extraktion


• Strategien für den Entwurf mikroelektronischer Schaltkreise




• Abhängigkeit der elektrischen Eigenschaften bipolarer und MOS-Komponenten von derenHerstellungsverfahren

• Wichtige CAE-Werkzeuge für den Entwurf integrierter Schaltungen

Fertigkeiten

• Richtige Einschätzung der Größen(ordnungen) von Bauelement-Parametern• Kritisches Hinterfragen von Schaltungssimulationsergebnissen

Kompetenzen

• Befähigung zur Kommunikation über Schaltungs- und Prozesskonzepte



LiteraturR. Brück: Entwurfswerkzeuge für VLSI-Layout, Hanser-Verlag, 1993

N.H.E. Weste, K. Eshraghian: Principles of CMOS VLSI Design, Addison-Wesley, 1993

J. Lienig: Layoutsynthese elektronischer Schaltungen, Springer, 2006




Modulname:Sensorprinzipien

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Sensorprinzipien

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Oliver Steffens Allgemeinwissenschaften und Mikrosystemtechnik




[ECTS-Credits]

7 2 SchwerpunktWahlpflichtmodul 4

Empfohlene VorkenntnisseMathematik 1 + 2, Elektronische Bauelemente, Technische Physik 1 + 2

Inhalte- siehe Lehrveranstaltung -1. Einleitung – Grundbegriffe und Klassifikation von Sensoren2. Kenngrößen von Sensoren3. Systemtheorie/Fourier-Transformation; Grundstrukturen der Schaltungstechnik4. Mechanisch-elektrische Wandler5. Thermisch-elektrische Wandler6. Opto-elektrische Wandler7. Magneto-elektrische Wandler8. Spezielle Sensoranwendungen

Lernziele/Lernergebnisse/Kompetenzen- siehe Lehrveranstaltung -Kenntnisse

• Die Studierenden kennen eine breite Palette an Anwendungsfeldern für Sensoren unddie zugrundeliegenden physikalischen Prinzipien sowie deren technische Umsetzung; siekennen Kenngrößen für industrielle Sensoren und deren Einflüsse auf das Sensorsignal

Fertigkeiten

• Sie können einfache Auswerte-Schaltungen und Signalverstärkerschaltungen analysierenund funktionale Zusammenhänge zwischen Sensorgröße und Signal berechnen; siesind in der Lage, Signale zwischen Zeit- und Frequenzbereich zu transformieren undÜbertragungsfunktionen zu berechnen.

Kompetenzen

• Die Studierenden können entscheiden, welche Sensorprinzipien für welcheSensoraufgaben geeignet sind und Vor- und Nachteile (z.B. Genauigkeit, Trägheit, Kosten,




Baugröße) verschiedener Sensortechniken erkennen. Sie sind in der Lage, die in derVeranstaltung vermittelten allgemeinen Prinzipien von den exemplarisch vorgestelltenBeispielen auf weitere (nicht behandelte) Sensortechniken zu übertragen.


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Sensorprinzipien 4 SWS 4




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungSensorprinzipien SP

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Oliver Steffens Allgemeinwissenschaften und MikrosystemtechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Oliver Steffens nur im SommersemesterLehrformVorlesung, seminaristischer Unterricht mit Vorträgen und Übungen


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium42 h Nachbereitung 34 h + Übungen, Vortrag 8 h,

Exkursionen 8 h, Prüfungsvorbereitung 24 h +Prüfung (1,5 h)



Inhalte1. Einleitung – Grundbegriffe und Klassifikation von Sensoren2. Kenngrößen von Sensoren3. Systemtheorie/Fourier-Transformation; Grundstrukturen der Schaltungstechnik4. Mechanisch-elektrische Wandler5. Thermisch-elektrische Wandler6. Opto-elektrische Wandler7. Magneto-elektrische Wandler8. Spezielle Sensoranwendungen


• Die Studierenden kennen eine breite Palette an Anwendungsfeldern für Sensoren unddie zugrundeliegenden physikalischen Prinzipien sowie deren technische Umsetzung; siekennen Kenngrößen für industrielle Sensoren und deren Einflüsse auf das Sensorsignal

Fertigkeiten




• Sie können einfache Auswerte-Schaltungen und Signalverstärkerschaltungen analysierenund funktionale Zusammenhänge zwischen Sensorgröße und Signal berechnen; siesind in der Lage, Signale zwischen Zeit- und Frequenzbereich zu transformieren undÜbertragungsfunktionen zu berechnen.

Kompetenzen

• Die Studierenden können entscheiden, welche Sensorprinzipien für welcheSensoraufgaben geeignet sind und Vor- und Nachteile (z.B. Genauigkeit, Trägheit, Kosten,Baugröße) verschiedener Sensortechniken erkennen. Sie sind in der Lage, die in derVeranstaltung vermittelten allgemeinen Prinzipien von den exemplarisch vorgestelltenBeispielen auf weitere (nicht behandelte) Sensortechniken zu übertragen.

Literatur• Fraden, J.: Handbook of modern Sensors. 3rd ed., Springer-Verlag, New York (2010)• von Ardenne, M., Musiol, G., Reball, S.: Effekte der Physik. Harri Deutsch Verlag, Frankfurt/

Main (2005)• Glück, M.: MEMS in der Mikrosystemtechnik. Aufbau, Wirkprinzipien, Herstellung und

Praxiseinsatz mikroelektromechanischer Schaltungen und Sensorsysteme (LehrbuchElektronik). Teubner, Wiesbaden (2005)

• Schmidt, W.-D.: Sensorschaltungstechnik. Vogel Buchverlag, Würzburg (2007)• Elbel, T.: Mikrosensorik. Vieweg Verlag, Braunschweig/Wiesbaden (1996)• Steffens, O.: Sensorprinzipien (Vorlesungsskript). Ostbayerische Technische Hochschule,

Regensburg (2015)

Weitere Informationen zur Lehrveranstaltung• Nach Möglichkeit wird während des Semesters eine Exkursion zu einer Sensormesse o.ä.

angeboten.• Es ist nicht garantiert, dass die Veranstaltung in jedem Semester laut Angebotsfrequenz

angeboten werden kann. Hierzu vergleichen Sie bitte die für das jeweilige Semester gültigeStudienplantabelle



Modulname:Simulationstechniken, Matlab - Simulink (Simulation

Techniques with MATLAB)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Simulationstechniken, Matlab - Simulink (Simulation Techniqueswith MATLAB)Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Robert Sattler Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]





[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Simulationstechniken, Matlab -

Simulink4 SWS 5





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungSimulationstechniken, Matlab - Simulink SIM

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Robert Sattler Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Robert SattlerProf. Dr. Roland Schiek

in jedem Semester

LehrformSeminaristischer Unterricht, Praktikum am Rechner mit 50% Übungen


Lehrumfang

[SWS oder UE]







InhalteEinführung in Matlab und Simulink


• Grundkenntnisse der Programmierung in Matlab und Simulink• Erlernen der wichtigsten Befehle und Routinen von Matlab-Simulink

Fertigkeiten

• Fertigkeit, Matlab-Simulink Programme zur Lösung ingenieurtechnischer Probleme zuerstellen unter Nutzung der Matlab Hilfe

Kompetenzen

• Kompetenz zur selbständigen Einarbeitung in weitergehende Programmiertechniken• Kompetenz zum selbständigen Erlernen der Nutzung von Matlab Toolboxen

Angebotene LehrunterlagenBeispielprogramme






LiteraturBeucher, Ottmar: Matlab und Simulink. Pearson Studium, München 2008Schweizer, Wolfgang: Matlab kompakt. Oldenbourg V., München 2013Angermann, Anne / Beuschel, Michael / Rau, Martin / Wohlfahrt, Ulrich: Matlab-Simulink-Stateflow. Oldenbourg Verlag, München 2009




Modulname:Software-Defined Radio

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Software-Defined Radio

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Peter Kuczynski Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]






[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Software-Defined Radio 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungSoftware-Defined Radio SDR

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Peter Kuczynski Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Peter Kuczynski nur im WintersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht: 10-40% Übungsanteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Mobilfunksysteme, grundlegende Prinzipien der mobilen Kommunikation• Zugriffsverfahren in mobilen Kommunikationssystemen: TDMA, FDMA, CDMA, SDMA• zellulare Konzepte, Sektorisierung• Bandpasssystem und äquivalentes Tiefpasssystem• Transformation von Bandpasssignalen in äquivalente Tiefpasssignale (Theorie und

Realisierungskonzepte)• Mobilfunkkanal (praktische Aspekte, Theorie, Modellierung und Simulation)• Diversity-Konzepte, Frequenzsprungverfahren• Korrelationsfunktion und Leistungsdichtespektrum• signalangepasstes Filter (Matched Filter): Theorie und Anwendung• Binärsignalübertragung mithilfe des Matched Filters, erstes Nyquist-Kriterium• Grundlagen der digitalen Modulation (Sender, Empfänger, ausgewählte digitale

Modulationsverfahren z. B. PSK, QAM)• Spread-Spectrum-Übertragung, Prozessgewinn, Anwendung orthogonaler Signale (Walsh-

Funktionen, OFDM)• Interleaving, Kanalschätzung mithilfe eines Pilotsignals• SDR-Verfahren in ausgewählten Anwendungen z.B. in Mobilfunksystemen• praxisorientierte Übungen mithilfe von MATLAB, Simulink und einem SDR-System





• grundlegende Kenntnisse ausgewählter Mobilfunksysteme• Kenntnisse der Zugriffsverfahren in mobilen Funkkommunikationssystemen• Kenntnisse von Verfahren zur Transformation von Bandpasssignalen in äquivalente

Tiefpasssignale• fundiertes Wissen über die mobile Funkübertragung und zellulare Konzepte• Kenntnisse von Diversity-Verfahren zur Verbesserung des Funkempfangs• Kenntnisse optimaler Verfahren zur Binärsignalübertragung (Matched Filter)• Kenntnisse der Verfahren zur Spread-Spectrum-Übertragung• fundiertes Wissen über die Nachrichtenübertragung mithilfe orthogonaler Signale• Kenntnisse ausgewählter digitaler Modulationsverfahren und deren Anwendung• Kenntnisse von softwarebasierten Verfahren für Funkkommunikationssysteme• praktische Kenntnisse zur Anwendung von MATLAB und Simulink für die Simulation von

Komponenten der digitalen Übertragungssysteme• praktische Kenntnisse zur Realisierung eines SDR-Sytems mit Hardware in Verbindung

mit MATLAB und Simulink

Fertigkeiten

• Realisierung von grundlegenden Verfahren zur Signalübertragung beiFunkkommunikationssystemen mithilfe von Software

• Anwendung der Kenntnisse über die Verarbeitung von Bandpasssignalen und komplexenTiefpasssignalen

• Anwendung des signalangepassten Filters und ausgewählter digitalerModulationsverfahren

• Anwendung der Kenntnisse zur Nachrichtenübertragung mithilfe orthogonaler Funktionen• Simulation und Realisierung von Software-Defined Radio – Komponeneten

Kompetenzen

• Bewertung von Funkübertragungsverfahren verschiedener Mobilfunkstandards• Bewertung von Verfahren zur Verbesserung der Übertragungsqualität bei

Mobilfunksystemen• Anwendung der Theorie des signalangepassten Filters in der Nachrichtenübertragung• Verständnis grundlegender Komponeneten von SDR-Systemen• Anwendung von SDR-Verfahren• Realisierung grundlegender Komponenten von Funksystemen mithilfe von Software und

deren Simulation


LehrmedienOverheadprojektor, Tafel, Rechner/Beamer, Simulationssoftware MATLAB und Simulink

LiteraturK.D. Kammeyer: Nachrichtenübertragung, 2. und 4. Auflage, Teubner 1999 und 2008



Modulname:Software Engineering im Team

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Software Engineering im Team

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Jürgen Mottok Elektro- und Informationstechnik

Zuordnung zu weiteren StudiengängenElektro- und InformationstechnikRegenerative Energietechnik u. Energieeffizienz



[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseProgrammieren in C und C++ (Informatik 1 und 2, Praktikum Informatik 1 und 2)

Inhalte• Vorgehensmodelle und Phasen der Software Entwicklung• Methodiken des Software-Tests und Software Qualitätssicherung• Fortgeschrittene, objektorientierte Programmiertechniken• Datenbanken• Design Pattern• Darlegung/Aufgabenstellung des durchzuführenden Software Projektes• Selbständig Design Pattern für Problemlösungen identifizieren• Robuste und korrekte Implementierung in C/C++• Kreative Entwicklung von Softwaretest-Fällen und Testdurchführung• Beherrschung von Review-Techniken• Gemeinsames Vorbereiten im Team, Kommentierung der Programme• Dokumentation (Spezifikationen mit UML-Diagrammen)• Präsentation der Ergebnisse, Diskussion kontroverser Lösungsansätze• Schriftliche und mündliche Ausdrucksfähigkeit in Software Engineering


• Kenntnisse von Vorgehensmodellen der Softwareentwicklung• Kenntnis verschiedener Phasenmodelle der Software-Entwicklung• Kenntnis wichtiger Dokumentenschablonen im Software-Entwicklungsprozess

Fertigkeiten

• Pattern in den verschiedenen Phasen der Softwareentwicklung zu verwenden




• Fähigkeit, Pattern hinsichtlich non-funktionaler Anforderungen zu vergleichen• Requirements formulieren• Software-Design in UML durchführen• Korrekte Implementierung in C/C++• Techniken des Software Testens verwenden

Kompetenzen

• Eigenständig einen Software-Entwicklungsprozess anwenden• Eigenständige Erfassung der Requirements• Selbständige UML-Modellierung


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Software Engineering im Team 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungSoftware Engineering im Team SET

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Jürgen Mottok Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Jürgen Mottok in jedem SemesterLehrformBlockveranstaltung zur Durchführung eines Software Engineering Projektes


Lehrumfang

[SWS oder UE]









Inhalte- Vorgehensmodellen und Phasen der Software Entwicklung

• Wasserfall-Modell• V-Modell• W-Modell• Inkrementelle Modelle• eXTREME Programming• SCRUM

- Phasen der Software Entwicklung

• Requirements Engineering• Analyse• Design• Implementierung• Modul-Test• Integrations-Test• System-Test• Abnahme-Test• Wartung

- Grundlagen der funktionalen Sicherheit- Grundlagen der Informationssicherheit- Modellierungstechniken in der UML

• Statisch (Klassendiagramm, …)• Dynamisch (Sequenz-, Aktivitäten-, Kollaborations- und Zustand-Diagramm, …)

- Methodiken des Software-Tests und Software Qualitätssicherung- Review-Techniken- Fortgeschrittene, objektorientierte Programmiertechniken- Datenbanken- Design Pattern- Darlegung Aufgabenstellung des durchzuführenden Software Projektes


• Grundlegende Kenntnisse verschiedener Software Entwicklungsprozesse, insbesonderedem V-Modell

• Kenntnisse der Phasen im Software Entwicklungsprozess• Methoden und Praktiken im Software Entwicklungsprozess• Grundlegende Kenntnisse von Entwicklungswerkzeugen (beispielsweise UML-Tool)• Dokumentation der Software Entwicklung

Fertigkeiten

• Korrekte Erfassung von Requirements• Korrekter Klassenentwurf mit der UML, auch dynamische Sichten der UML




• Korrekte Programmierung mit Hilfe eines Coding-Standards• Korrekte Durchführung Erstellung von Testfällen und Testdurchführung auf verschiedenen

Testebenen

Kompetenzen

• Eigenständige Requirement-Elicitation• Diskussion und Bewertung verschiedener UML-Entwürfe in Analyse und Design-Phase

den Software-Entwurf betreffend• Eigenständige Implementierung robusten C/C++-Quellcodes• Kreatives Entwickeln von Testfällen und Verteidigung im Software Team• Software Entwicklung im Team durchführen und Konflikte dabei lösen können

Angebotene LehrunterlagenAufgabenstellungen, Hilfsprogramme für Grafikausgabe

LehrmedienPCs im CIP-Pool, Entwicklungsumgebungen, Tafel, Beamer

Literatur• I, Sommerville, Software Engineering, Addison Wesley, 2009• H. Balzert, Software-Technik, Band 1 und 2, Spektrum, 1996• R. Isernhagen, Software-Technik in C und C++, Hanser, 2004• http://de.selfhtml.org/• S.R.G. Fraser, Visual C++/CLI, Apress, 2006




Modulname:Software Engineering sicherer Systeme

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Software Engineering sicherer Systeme

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Jürgen Mottok Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenKeineEmpfohlene VorkenntnisseAus dem Pflichtbereich:Programmieren in C und C++ (IN1, PIN1, IN2, PIN2) Aus dem PflichtbereichProgrammieren in C und C++ (IN1, PIN1, IN2, PIN2)

Inhalte• Vorgehensmodelle und Phasen der Software-Entwicklung• Methodiken des Software-Tests und Software-Qualitätssicherung• Funktionale Sicherheit und IT-Sicherheit• Fortgeschrittene, objektorientierte Programmiertechniken• Datenbanken• Design PatternDarlegung/Aufgabenstellung des durchzuführenden Software-Projektes


• Kenntnisse von Vorgehensmodellen der Softwareentwicklung• Kenntnis verschiedener Phasenmodelle der Software-Entwicklung• Kenntnis wichtiger Dokumentenschablonen im Software-Entwicklungsprozess• Kenntnisse in funktionaler Sicherheit und IT-Sicherheit

Fertigkeiten

• Pattern in den verschiedenen Phasen der Softwareentwicklung zu verwenden• Fähigkeit, Pattern hinsichtlich non-funktionaler Anforderungen zu vergleichen• Requirements formulieren• Software-Design in UML durchführen




• Korrekte Implementierung in C/C++• Techniken des Software Testens verwenden

Kompetenzen

• Eigenständig einen Software-Entwicklungsprozess anwenden• Eigenständige Erfassung der Requirements• Selbständige UML-Modellierung• Selbständig Design Pattern für Problemlösungen identifizieren• Robuste und korrekte Implementierung in C/C++• Kreative Entwicklung von Softwaretest-Fällen und Testdurchführung• Selbständige Modellierung einer FMEA und FTA• Safety Design Pattern anwenden• Security Design Pattern anwenden• Safe and Secure Coding Guideline anwenden• Beherrschung von Review-Techniken• Gemeinsames Vorbereiten im Team, Kommentierung der Programme• Dokumentation (Spezifikationen mit UML-Diagrammen)• Präsentation der Ergebnisse, Diskussion kontroverser Lösungsansätze• Schriftliche und mündliche Ausdrucksfähigkeit in Software Engineering


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Software Engineering sicherer

Systeme4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungSoftware Engineering sicherer Systeme SES

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Jürgen Mottok Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Jürgen Mottok in jedem SemesterLehrformSeminaristische LehrformOnline Lerntagebuch und LernportfolioPraktischer Übungsanteil ca. 50%


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium42 h (14 Termine, 1 SWS=0,75h) 60h, Vor- und Nachbereitung: 75%,

Prüfungsvorbereitung: 25%






Inhalte- Vorgehensmodellen und Phasen der Software Entwicklung

• Wasserfall-Modell• V-Modell• W-Modell• Inkrementelle Modelle• eXTREME Programming• SCRUM

- Phasen der Software Entwicklung

• Requirements Engineering• Analyse• Design• Implementierung• Modul-Test• Integrations-Test• System-Test• Abnahme-Test• Wartung

- Grundlagen der funktionalen Sicherheit- Grundlagen der Informationssicherheit- Modellierungstechniken in der UML

• Statisch (Klassendiagramm, …)• Dynamisch (Sequenz-, Aktivitäten-, Kollaborations- und Zustand-Diagramm, …)

- Design Pattern- Methodiken des Software-Tests und Software-Qualitätssicherung- Safe and Secure Coding Guideline- Review-Techniken- Fortgeschrittene, objektorientierte Programmiertechniken- Datenbanken- Design Pattern- Darlegung Aufgabenstellung des durchzuführenden Software Projektes


• Grundlegende Kenntnisse verschiedener Software Entwicklungsprozesse, insbesonderedem V-Modell

• Kenntnisse der Phasen im Software Entwicklungsprozess• Methoden und Praktiken im Software Entwicklungsprozess• Grundlegende Kenntnisse von Entwicklungswerkzeugen (beispielsweise UML-Tool)• Modellierungskonzepte• Dokumentation der Software Entwicklung

Fertigkeiten

• Korrekte Erfassung von Requirements• Korrekter Klassenentwurf mit der UML, auch dynamsiche Sichten der UML




• Korrekte Programmierung mit Hilfe eines Coding-Standards• Korrekte Durchführung Erstellung von Testfällen und Testdruchführung auf verschiedenen

Testebenen• Korrekte Modellierung einer FMEA und FTA• Korrekte Anwendung von Design Pattern, auch Pattern der funktionalen Sicherheit und

IT-Sicherheit• Korrekte Anwendung von Safe and Secure Coding-Guideline

Kompetenzen

• Eigenständige Requirement-Elicitation• Eigenständige Modellierung einer FMEA und FTA• Diskussion und Bewertung verschiedener UML-Entwürfe in Analyse und Design-Phase

den Software-Entwurf betreffend• Eigenständige Verwendung von Design Pattern• Safety Design Pattern anwenden• Security Design Pattern anwenden• Safe and Secure Coding Guideline anwenden• Eigenständige Implementierung robusten C/C++-Quellcodes• Kreatives Entwickeln von Testfällen und Verteidigung im Software Team• Software Entwicklung im Team durchführen und Konflikte dabei lösen können

Angebotene Lehrunterlagen• Skript, Foliensatz, Weitere Quellen in Moodle• Methodischer Ansatz inverted classroom, OLTB, Portfolio

LehrmedienBeamer, Tafel, moodle, Class room response system, Online-Lerntagebuch

Literatur• I, Sommerville, Software Engineering, Addison Wesley, 2009• H. Balzert, Software-Technik, Band 1 und 2, Spektrum, 1996• R. Isernhagen, Software-Technik in C und C++, Hanser, 2004• http://de.selfhtml.org/• S.R.G. Fraser, Visual C++/CLI, Apress, 2006• C. Eckert, IT-Sicherheit: Konzepte - Verfahren – Protokolle, De Gruyter, 2018.J. Börcsök,

Funktionale Sicherheit: Grundzüge sicherheitstechnischer Systeme, VDE Verlag, 2014.




Modulname:Speicher Programmierbare Steuerungen und

Praktikum Automatisierungstechnik (ProgrammableLogic Controller)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Speicher Programmierbare Steuerungen und PraktikumAutomatisierungstechnik (Programmable Logic Controller)

SPS

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Franz Graf Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseMikrocomputertechnik, Praktikum Mikrocomputertechnik, Digitaltechnik, PraktikumProgrammierbare Logik

Inhalte• Aufbau einer SPS• Baugruppen, Programmiersprachen, Operanden, Adressierung• Verknüpfungsoperationen, VKE• Betriebssystem und Programmstruktur• Datentypen, Akkus• Zeiten, Zähler• Arithmetik, Vergleiche• Zustandsmaschinen• Analoge I/O• Regler


• über Aufbau, Arbeitsweise und Betrieb einer SPS• der Programmiersprachen von IEC 61131-3

Fertigkeiten

• eine SPS mit einer IEC 61131-3 Sprache zu programmieren, vorzugsweise AWLKompetenz

Kompetenzen





• eine komplexe Regelung oder Steuerung einer Anlage mit einer SPS oder einemMikrocontroller aufzubauen, zu programmieren und zu testen


[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Praktikum Automatisierungssysteme 2 SWS 2 2. Speicherprogrammierbare

Steuerungen2 SWS 3





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungPraktikum Automatisierungssysteme PAS

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Franz Graf Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Franz Graf in jedem SemesterLehrformLaborpraktikum


Lehrumfang

[SWS oder UE]






Inhalte• Realisierung einer umfangreichen Automatisierungsaufgabe mit Mikrocontrollern oder SPS

laut Vorschlagsliste mit einem aktuellen Entwicklungssystem• Die Inhalte der zugehörigen Vorlesung werden intensiv vertieft• Das Projekt wird in der Gruppe bearbeitet, so wie es in einer Industrietätigkeit üblich ist• Die Gruppe organisiert sich selbst, erarbeitet ein Konzept, stellt das Konzept den anderen

Gruppen vor, definiert die Schnittstellen, legt den Zeitplan fest und teilt die Aufgaben auf

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenAlternative 1: Projekt mit Mikrocontrollern

Kenntnisse• Über Aufbau und Anwendung der eingebauten Hardware bei Mikrocontrollern• Aufbau und Anwendung von Realtime Betriebssystemen• Rechnernetze für Echtzeitanwendung

Fertigkeiten

• mit aktuellen Entwicklungswerkzeugen umzugehen• Mikrocontroller in C oder C++ zu programmieren• Realtime Betriebssysteme einzusetzen• englische Handbücher zu verstehen





• Peripheriebausteine anzubinden• eingebaute Hardware für Echtzeitsysteme zu nutzen

Kompetenzen

• eine komplexe Aufgabe mit verteilten Systemen zu strukturieren• eine komplexe Automatisierungslösung zu beschreiben und zu programmieren• eine komplexe Automatisierungslösung in einer Gruppe zu bearbeiten• eine komplexe Automatisierungslösung zu präsentieren

Alternative 2: Projekt mit SPS

Kenntnisse


Fertigkeiten

• eine SPS mit einer IEC 61131-3 Sprache zu programmieren, vorzugsweise AWL

Kompetenzen

• eine komplexe Regelung oder Steuerung einer Anlage mit einer SPS aufzubauen, zuprogrammieren und zu testen


Lehrmedien---

Literatur---






Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungSpeicherprogrammierbare Steuerungen SPS-V

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Franz Graf Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Franz Graf in jedem SemesterLehrformSeminaristischer Unterricht 2 SWS, Übungsanteil 50%


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Aufbau einer SPS• Gängige Entwicklungssysteme• Baugruppen, Programmiersprachen, Operanden, Adressierung• Verknüpfungsoperationen, VKE• Betriebssystem und Programmstruktur• Datentypen, Akkus• Zeiten, Zähler• Arithmetik, Vergleiche• Zustandsmaschinen• Analoge I/O• Regler



Fertigkeiten

• eine SPS mit einer IEC 61131-3 Sprache zu programmieren, vorzugsweise AWL





Kompetenzen

• Analyse und Strukturierung eines Automatisierungsproblems• Lösung eines Automatisierungsproblems unter Verwendung einer SPS


LehrmedienProgrammiertool, Simulationstool, Tafel, Beamer

LiteraturGünter Wellenreuther, Dieter Zastrow: Automatisieren mit SPS - Theorie und Praxis, Vieweg +Teubner, Wiesbaden, 2008, ISBN 978-3-8348-0231-6

Hans Berger, Automatisieren mit STEP 7 in AWL und SCL: SpeicherprogrammierbareSteuerungen SIMATIC S7-300/400, Publicis Publishing; Auflage: 6. überarb. u. erw. Auflage (14.Januar 2009), ISBN-13 978-3895783241

http://www.mhj.de




Modulname:Systemkonzepte (System Concepts)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Systemkonzepte (System Concepts)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Martin Schubert Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenTechnisches GrundstudiumEmpfohlene Vorkenntnisse




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Systemkonzepte 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungSystemkonzepte SK

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Martin Schubert Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Martin Schubert nur im SommersemesterLehrform50% Seminaristischer Unterricht, 50% Laborpraktika


Lehrumfang

[SWS oder UE]



Zeitaufwand:Präsenzstudium Eigenstudium56 h Vor- und Nachbereitung Unterricht: 62 h,




InhalteTheorie1)Lineare und zeitinvariante (LZI) Systeme2)Quantisierung: Einfache Verhaltensmodelle von A/D und D/A Wandlern3)Zeit-Diskretisierung4)Infinite Impulse Response (IIR) LZI-Systeme5)Infinite Impulse Response (FIR) LZI-Systeme6)Konzepte der wichtigsten Signaltransformationen: Fourier-, z- und Laplace- Transformation

Praktischer Teil

1)DC/DC Buck Konverter2)PLL3)Zeitdiskreter harmonischer Oszillator4)Delta/Sigma/Modulator

Lernziele/Lernergebnisse/KompetenzenKenntnisseErwerb der zur Umsetzung unten aufgeführter Kompetenzen notwendigen Kenntnisse.Fertigkeiten




Erwerb der zur Umsetzung unten aufgeführter Kompetenzen notwendigen Fertigkeiten.Kompetenzen:

1. Lineare und zeitinvariante (LZI) Systeme• Die 4 Axiome der Signalverarbeitung• Lineare Regelsysteme• Nichtlineares Regelsystem: Fuzzy

2. Quantisierung: Einfache Verhaltensmodelle von A/D und D/A Wandlern3. Zeit-Diskretisierung

• Tastung und die Kriterien von Shannon und Nyquist• Aliasing und Anti-Aliasing Filter• Tastratenwechsel (Up-Sampling, Sub-Sampling, Decimation)

4. Infinite Impulse Response (IIR) LZI-Systeme

• Umwandlung zeitkontinuierlicher in zeitdiskrete LZI-Systeme• Darstellung zeitdiskreter LZI-Systeme als Finite Zustandsmaschine (FSM)

5. Infinite Impulse Response (FIR) LZI-Systeme

• Entwurf digitaler FIR Filter

6. Konzepte der wichtigsten Signaltransformationen: Fourier-, z- und Laplace- Transformation

• Konzept der Fourier-Transformation: Symmetrie und andere Eigenschaften• Konzepte der z-Transformation und Herleitung aus der Fourier-Transformation• Konzept der Laplace-Transformation und Zusammenhänge mit der Fourier-Transformation

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungen, Versuchsaufbauten, Praktikumsanleitungen, Literaturliste

LehrmedienTafel, Beamer, CIP-Pool, Labormessplätze im Elektroniklabor der OTH Regensburg

Literatur[1]R. A. El Attar: Lecture Notes on z-Transform, Lulu Press, 2005 [2] U. Zölzer, Digital Audio Signal Processing, Wiley, 2008 [3] Schreier, Temes: Understanding Delta-Sigma Data Conv, IEEE Pr, '05 [4] R.E.Best, Phase Locked Loops, Des., Sim.&Appl., McGraw Hill, 2007 [5] M. Zimnik, Comparison of PWM Voltage and Current Mode Control Schemes vs. Improved Hysteretic Mode Control in Switch Mode Power Supplies (SMPS), Texas Instruments, Inc. [6] Vatche Vorperian, Simplified analysis of PWM converters using model of PWM switch, Part I: Continuous conduction mode, IEEE Trans. Aerospace Elec. Sys., Vol. 26, 3. May 1990. [7] Vatche Vorperian, Simplified analysis of PWM converters using model of PWM switch, Part II: Discontinuous conduction mode, available: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.458.1345&rep=rep1&type=pdf.



Modulname:Übertragungssysteme (Radio and line transmission)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Übertragungssysteme (Radio and line transmission)

Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Thomas Fuhrmann Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende VoraussetzungenkeineEmpfohlene VorkenntnisseSignale und SystemeElektrische SchaltungstechnikFouriertransformation




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Übertragungssysteme 4 SWS 5




Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungÜbertragungssysteme UT

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Thomas Fuhrmann Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Thomas Fuhrmann nur im SommersemesterLehrformSeminaristischer Unterricht, ca. 30% integrierter praktischer Anteil


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Grundbegriffe der Übertragungstechnik• Physikalische Übertragungsmedien, deren Eigenschaften, Anwendungsbereiche und

Einsatzgrenzen• Analoge und Digitale Modulationsverfahren und deren Eigenschaften• Elektronische Schaltungen zur Modulation und Demodulation• Berechnung der Kanalkapazität unter Berücksichtigung von Rauschen• Grundlagen optischer Übertragungssysteme• Prinzipien von Glasfasern• Grundlagen Laser als Sender und Phtodioden als Empfänger• Grundlagen der DSL Übertragung• Beispiele ausgewählter Übertragungssysteme und deren Einsatzbereiche• Ausgewählte Kapitel der Übertragungstechnik zur Selbsterarbeitung durch die

Studierenden• Praktischer Anteil: 3 bis 4 Laborversuche bzw. Laborprojekt


• Kenntnisse aller in der Praxis gebräuchlichen Übertragungsmedien• Kenntnisse der meistgenutzten analogen und digitalen Modulationsverfahren




• Grundlegende Kenntnisse von Bauteilen und Anordnungen für einfache optischeÜbertragungssysteme

• Kenntnisse der wesentlichen übertragungstechnischen Größen eines optischenÜbertragungssystems

• Kenntnisse der Grundlagen der DSL Übertragung

Fertigkeiten

• Fertigkeiten der Auslegung eines einfachen optischen Übertragungsystems bei gegebenenRandbedingungen

Kompetenzen

• Kompetenz der Auswahl eines geeigneten Übertragungsmediums für eine spezifischeAufgabe

• Kompetenz der Auswahl eines geeigneten Modulationsverfahrens bei einem gegebenenÜbertragungsproblem

Angebotene LehrunterlagenSkript, Übungen, Literaturliste, Praktikumsanleitungen

LehrmedienTafel, Rechner/Beamer

LiteraturBossert; Fliege: Nachrichtenübertragung, Teubner, 2011Werner: Nachrichten-Übertragungstechnik, Vieweg, 1. Auflage, 2006




Modulname:Vertiefung Mess- und Sensortechnik (Advanced

Course on Measurements and Sensor Technology)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Vertiefung Mess- und Sensortechnik (Advanced Course onMeasurements and Sensor Technology)Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mikhail Chamonine Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]


Verpflichtende Voraussetzungen---Empfohlene Vorkenntnisse---




[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Vertiefung Mess- und Sensortechnik 4 SWS 5





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungVertiefung Mess- und Sensortechnik VMS

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Mikhail Chamonine Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzProf. Dr. Mikhail ChamonineProf. Dr. Anton HornProf. Dr. Roland Mandl


LehrformSeminaristischer Unterricht mit Laborarbeit


Lehrumfang

[SWS oder UE]







Inhalte• Ausgewählte Sensorprinzipien und Bauelemente• Ausgewählte Mess- und Sensorkonzepte (Sensornetzwerke, Sensor Fusion, Digitale

Sensorsignalverarbeitung, Energy Harvesting usw.)• Ausgewählte aktuelle Forschungs- und Entwicklungsthemen im Bereich Messtechnik und

Sensorik


• Kenntnis der wichtigsten Sensorprinzipien und deren Anwendung in der Praxis

Fertigkeiten

• Fertigkeit, aktuelle Fachliteratur zu verstehen und auszuwerten

Kompetenzen

• Aktuelle Forschungsthemen im Bereich Mess- und Sensortechnik verstehen• Komplexe Aufgabenstellungen definieren und eigenständig bearbeiten





• Durchführung komplexer Untersuchungen zu aktuellen Themen• Professionelle Aufbereitung und Präsentation eigener Ergebnisse

Angebotene LehrunterlagenArbeitsblätter, aktuelle Fachliteratur

LehrmedienTafel, Projektor, Laborversuche

LiteraturIEEE Xplore Digital Library, http://ieeexplore.ieee.org




Modulname:Vertiefung Mikrocontrollertechnik (Advanced

Microcontroller Applications)

Modulbezeichnung (ggf. englische Bezeichnung) Modul-KzBez. oder Nr.Vertiefung Mikrocontrollertechnik (Advanced MicrocontrollerApplications)Modulverantwortliche/r FakultätProf. Dr. Hans Meier Elektro- und Informationstechnik




[ECTS-Credits]





[SWS o. UE]

Arbeitsaufwand

[ECTS-Credits]1. Vertiefung Mikrocontrollertechnik

(Advanced MicrocontrollerApplications)





Lehrveranstaltung LV-KurzbezeichnungVertiefung Mikrocontrollertechnik (Advanced MicrocontrollerApplications)

VMC-B

Verantwortliche/r FakultätProf. Dr. Hans Meier Elektro- und InformationstechnikLehrende/r / Dozierende/r AngebotsfrequenzN.N. in jedem SemesterLehrformSeminar / Projektarbeit (100 % Übungsanteil)


Lehrumfang

[SWS oder UE]


[ECTS-Credits]





Inhalte• Bearbeitung eines Projekts mit µC (Hardware + Software)• Erstellen von Programmen in C / Assembler, ggf. realtime BS• Einarbeiten in neue µC-Familien, Evaluationsboards, Peripherie-Anbindung• Bearbeiten überschaubarer Aufgaben (allein oder Teamarbeit bei größeren

Aufgaben, Schnittstellenabsprache) fächerübergreifend: Schaltungsentwurf (analog/digital) / Leiterplatten-Design / mechanischer Aufbau (löten auch kleine SMD-Bauteile) -Prototypenaufbau / Software-Erstellung (Assembler / C / RTX-Keil)

• EI-WIKI-Eintrag


• Vertiefte Kenntnisse von Mikrocontrollern• Kenntnisse der Peripheriekomponenten von Mikrocontrollern

Fertigkeiten

• Strukturierung eines Entwicklungsprojektes• Zeitplanung und Aufwandsabschätzung• Entwicklung von Teilaufgaben innerhalb des Entwicklungsprojektes• Zusammenführung der Teilaufgaben zu einem Gesamtprojekt





• Fehlersuche, -analyse und -behebung• Dokumentation der Ergebnisse• Präsentation der Ergebnisse

Kompetenzen

• Entwicklung eines mikrocontrollerbasierten Projektes anhand einer Aufgabenstellung• Systematische Entwicklungsarbeit• Selbstkritische Kontrolle und Diskussion der Ergebnisse• Teamarbeit

LehrmedienRechner, Beamer, Tafel, Flipchart, Evaluationboards, Logikanalyzer, Mikroskop, 3D-Drucker,Lötarbeitsplatz, EI-Wiki

Literatur• Datenblätter (englisch) des benutzten Prozessors• Assembly language programming, ARM Cortex M3, Vincent Mahout, Wiley, 2012• ARM assembly language with hardware experiments, Ara Elahi, Trevor Arjeski, Springer,




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