Modulkataloge

 

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Mikro- und Nanoelektronik: Modulkatalog A (8-24 Leistungspunkte erforderlich)

Festkörpertechnologie (Modul 3101)

  • Grundlegende und weiterführende Aspekte der Bearbeitung von Halbleitern wie Oxidation, Lithographie, naßchemisches Ätzung, Plasmaprozesse, Diffusion, Ionenimplantierung, Metallisierung, Dünnschichtdeposition
  • CMOS/VLSI Prozess-Integration
  • Analytische Methoden wie Ellipsometrie, Mikroskopie, Photolumineszenz etc.

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Electronic Noise in Devices and Circuits (Modul 3104)

Inhalt:

- N port theory (parameter representations, transformations, reciprocity, Norton equivalents)
- Scattering parameters (scattering matrices, wave sources, scattering transfer parameters)
- Basic facts about noise (power spectral density, Wiener-Khintschin theorem, Wiener-Lee theorem, electronic noise, noisy 2-ports, shot noise, Johnson-Nyquist noise, general noise, noise measurement)
- Gain definitions and stability (gain definitions, unilateralization, stability criteria)
- Noise in devices (impedance field method, noise models for diodes, BJTs and MOSFETs) 
- Noise in circuits (circuit level calculation of noise, noise figure)

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III-V-Halbleiter 1 (Modul 3107)

- Physikalische Eigenschaften der III-V-Halbleiter und Halbleiter Nanostrukturen,
- Vergleich mit Silizium und anderen Verbindungshalbleitern
- Metall-Halbleiter- und Halbleiter-Halbleiter-Übergänge,
- Kristallzucht und Epitaxie
- Material- und Bauelementemesstechnik, neue Anwendungen

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Optical Telecommunications 1: Devices (Modul 3109)

The lecture covers the fundamentals of guided wave optics, detectors, lasers, modulators and of nonlinear optics.

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Numerische Bauelementsimulation (Modul 3110)

Inhalt: Grundlagen der Simulation von Halbleiterbauelementen, wie sie in der Nano-, Mikro- und Leistungselektronik eingesetzt werden.

Vorlesung:

- Berechnung von Kapazitäten: verallgemeinerter Kapazitätsbegriff, numerische Verfahren zur Lösung der Poisson-Gleichung, finite Volumenmethoden
- Grundlagen der Bauelementsimulation: halbleiterphysikalische Grundlagen
- Drift-Diffusionsmodell: numerische Verfahren, Diskretisierung der Bilanzgleichungen, das Gummel-Verfahren, simultanes Newton-Verfahren
- Analytisches Großsignalmodell der Diode
- Transientes Drift-Diffusionsmodell und Kleinsignalanalyse
- MOS-Modellierung: Quasistatisches Modell des transienten Verhaltens

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III-V-Halbleiter 2 (Modul 3111)

Inhalt:

- Halbleiterphysik am Beispiel von (opto-) elektronischen Bauelementen wie FET, HBT, LED, Laser und Solarzellen
- Technologie der Bauelemente
- Gleich- und Wechselstromverhalten von Transistoren (MOSFET, HFET, HBT)
- Material- und Bauelementemesstechnik, neue Anwendungen
- Gebräuchliche Grundschaltungen und industrielle Anwendungen werden analysiert

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Optical Telecommunications 2 - Systems (Modul 3112)

The basics of optical communications systems will be covered. In details:

- Receiver architectures
- Basics of communications signal analysis
- Bandwidth limitations
- Noise in optical communications
- Optical keying
- Limitations of Long Haul and Metro communications
- Metro & Long Haul system architectures
- Fiber-to-the-Home (FTTH) systems
- Datacom-systems
- Analog optical links
- Free space optical links
- Mixed domain optical/electrical feedback systems

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Oxidische Dünnschichten für die Informationstechnik (Modul 3113)

Inhalt:

- Überblick über die physikalischen Eigenschaften dünner Oxidschichten und deren Einsatz in der Informations- und Energietechnik
- Grundlagen des Wachstums und Methoden zur Abscheidung dünner Oxidschichten
- Defekte in Festkörpern und dünnen Schichten
- Methoden zur Charakterisierung dünner Schichten
- Methoden zur Mikro- und Nanostrukturierung mittels „bottom-up“ und „top-town“ Methoden
- Funktions- und Ausfallmechanismen oxidischer Bauelemente

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Einsatz oxidischer Dünnschichten in der Informationstechnik (Modul 3114)

Inhalt:

- Einführung in die physikalischen Eigenschaften der Übergangsmetalloxide
- Polare Eigenschaften oxidischer Isolatoren und deren Anwendungsfelder
- Metall-Isolator-Übergänge in Oxiden und deren Einsatz für die Informationsspeicherung
- Multiferroische Heterostrukturen und deren Einsatz in der Informationstechnik
- Funktionale Eigenschaften epitaktischer Oxid-Heterogrenzflächen
- Oxidische Hochtemperatursupraleiter und deren mögliche Einsatzfelder

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Electronic and optical Measurement Techniques (Modul 3116)

The fundamental principles and circuits for measuring electric quantities, including ultra small and ultra fast signals, will be explained and illustrated with help of examples. In addition to the measurement of single quantities, the concept of a complex measuring hardware will be explained using a scanning tunneling microscope (STM) as an example. After an introduction into the general functionality of scanning probe microscopes, the r components for a STM will be described and corresponding circuits will be evolved step by step. Examples: I/V converters, logarithmizing and comparing devices, high-voltage amplifiers, A/D and D/A converters. Furthermore, mechanical oscillations and computer measuring techniques will be treated.

Basics

  • Operational amplifiers
  • Impedance measurements (mHz to GHz)
  • Phase sensitive detection
  • Measurement of electric polarization
  • Layout concepts (shielding etc.)
  • Limits of measurement techniques (ultra small signals, ultra fast signals, etc.)
  • Circuit and system concepts - Scanning probe microscopy
  • I/V converter for extremely large dynamical areas
  • A/D-D/A converters
  • High-voltage amplifiers
  • Mechanical oscillations and their compensation
  • Tunneling microscope with sub-atomic definition
  • Combined scanning probe microscopes

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Silicon-Based Sensor and Actuator Systems 1 (Modul 3117)

The lecture “Silicon-based Sensor and Actuator Systems” deals with the conception and the manufacturing of microsystems based on the silicon fabrication technologies. A microsystem is the combination of sensors, actuators and signal processing to a functional unit with structural dimensions in the micrometer range. To achieve this goal, methods of silicon technologies are applied. This allows benefiting from the large experience in the microelectronics and ensures compatibility.

The first part of the lecture “Silicon-based Sensor and Actuator Systems” addresses operating principles of silicon-based microsensors and their implementation into marketable products. Current examples and applications are presented. Besides an introduction to the physics of semiconductor devices, the lecture comprises the field of physical sensors. In detail, the lecture is divided into the following areas: sensors for thermal signals, flow sensors, radiation sensors, magnetic sensors, pressure sensors, MEMS microphones, fundamentals of inductive telemetry systems, accelerometers and gyroscopes.

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Silicon-Based Sensor and Actuator Systems 2 (Modul 3118)

The second part of the lecture “Silicon-based Sensor and Actuator Systems” addresses operating principles and the technical realization of chemical sensors implemented in silicon microtechnology, so called “artificial noses”. Further topics are micro fluidics, microreactor technology and simulation of microsystems. Fundamental challenges of microsystems technology, for example interfaces to the macroscopic world, are discussed in the second half of the semester. The emphasis here lies on microsystems packaging. Therefore, the different methods of die attach, reliability and test of microsystems and advanced (e.g. 3-dimensional) packaging are presented.

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Novel Materials and Devices for Information Technology 1 (Modul 3119)

State variables for memories and processing of information; fundamental principles of logic and memory devices; physical limits of scaling (thermodynamic, quantum mechanical, electromagnetic limit)

  • Mesoscopic transport and interconnects
  • Charge-based memorys (DRAM, ferroelectric memories)
  • Magneto electronic memories
  • Redox-based and phase-change-based resistive memories
  • New mass storage concepts (scanning probe methods)
  • Alternative logic concepts (spintronics, OFETs, molecular electronics)
  • Architectural concepts for alternative logic

Credits: 4               Contact hours per week: 3             Language of instruction: English/German

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Novel Materials and Devices for Information Technology 2 (Modul 3120)

  • Compound semiconductor materials and devices
  • Organic semiconductors
  • Optical communications
  • Cell-electronics coupling
  • Displays

Credits: 4               Contact hours per week: 3             Language of instruction: English/German

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Fabrication and Characterization of Nanoelectronic Devices and Circuits (Modul 3121)

Students will actively fabricate in a cleanroom their own silicon chip with micro-/nanoscale CMOS devices. The transistors will be concatenated to form simple building blocks of logic circuits such as inverters, NAND gates and a half-adder. The impact of the fabrication technology and the design of the devices on the circuit performance and the power consumption will be investigated. Students attending the course “Quantum simulations of carbon nanotube and graphene nanoribbon field-effect transistors” will use a simple simulation tool to design the CMOS devices.

Credits: 4               Contact hours per week: 3             Language of instruction: English/German

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Mikro- und Nanoelektronik: Modulkatalog B (8-24 Leistungspunkte erforderlich)

Analog- und Mixed-Signal-Elektronik 2 (Modul 3202)

In AMS 2 soll der Entwurf und die grundlegenden Systemaspekte von Hochfrequenzschaltungen für sowohl integrierte wie auch hybride Aufbauten vermittelt werden.

Hierfür werden zunächst die Grundlagen:

- Schaltungsentwurf bei hohen Frequenzen
- Filtertheorie und Filtersynthese
- Aktive Bauelemente der Hoch- und Höchstfrequenztechnik
- Verstärker (z.B. Rauscharme Verstärker, Leistungsverstärker)
- Oszillatoren
- Frequenzumsetzung
- HF Schalter

behandelt. Auf dieser Basis werden die vertiefenden Themen:

- LC Filterentwurf
- Großsignalmodellierung von aktiven Bauelementen für den nichtlinearen Schaltungsentwurf
- Lineare und Schaltverstärker für Hochfrequenzanwendungen
- Dioden- und MESFET-Mischer
- Schnelle Digitalschaltungen

vorgestellt und jeweils anhand von praxisnahen Implementierungen im Detail erläutert.

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Analog- und Mixed-Signal-Elektronik 1 (Modul 3204)

In AMS 1 sollen alle Aspekte von Spannungsversorgunskonzepten für integrierte Systeme und Geräte niedriger Leistungen vermittelt werden. Hierfür werden zunächst die Grundlagen:

- Aktive und passive integrierte Bauelemente
- Technologievarianten dieser Elemente z.B. LDMOS
- Grundlegende Schaltungen (z.B. Levelshifter)
- Arbeitspunkteinstellung
- Operationsverstärker, Steilheitsverstärker (OTA)

behandelt.

Auf dieser Basis werden die vertiefenden Themen:

- Integrierte Spannungswandler
- Digitale Regelung von Spannungswandlern
- Effiziente Lösungen für LED Spannungsversorgung
- Power Management komplexer Systeme und Geräte
- Energy Harvesting

vorgestellt und jeweils anhand von praxisnahen Implementierungen im Detail erläutert.

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HF-System- und Übertragungstechnik 2 (Modul 3205)

Inhalt:

Darstellung der System- und Übertragungstechnik aus physikalischer Sicht. Berücksichtigung der Grenzen der Implementierung und der Realisierung.

- Modulationsverfahren aus physikalischer Sicht
- Architekturen für Sender und Empfänger
- Spezielle RF Anforderungen in FDD Systemen
- Einführung und Vergleich verschiedener Mobilfunk- und Kurzstreckenfunkstandards: LTE, UMTS, GSM; WLAN, WiMax;Bluetooth, ZigBee, DECT
- HF-Anforderungen für multi-band multi-standard Radios
- HF-Frontends für Sofware-Defined-Radio und Cognitive-Radio

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Radar Systeme (Modul 3209)

In der Veranstaltung soll der Entwurf und die grundlegenden Aspekte von Radarsystemen vermittelt werden.
Hierfür werden zunächst die Grundlagen:

- Geschichte der Radartechnik
- das Radarprinzip
- die Radargleichung
- Display, Radar Sender und Empfänger
- Gepulste Radarsysteme
- Dauerstrichradarsysteme und Dopplerverschiebung
- Frequenzmodulierte Radarsysteme

behandelt. Auf dieser Basis werden die vertiefenden Themen:

- bi-statische Radarsysteme
- passive Radarsysteme
- Radiometrie
- Radar in der Luftfahrt
- Wetterradar
- Automotivradar
- Synthetic Aperture Radar

im Detail erläutert.

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VLSI Architectures for Digital Signal Processing 1 (Modul 3210)

  • VLSI fundamentals of the nano-scale CMOS technologies,
  • Transistor properties,
  • Variability,
  • Parasitic elements,
  • Line parameters,
  • CMOS basic circuits,
  • Time response,
  • Power loss and energy requirement
  • Scaling,
  • Parallelization and multiple use,
  • Pipelining,
  • Main features of quantitative optimization,
  • Interaction between the design levels,
  • Equivalence transformations

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VLSI Architectures for Digital Signal Processing 2 (Modul 3211)

  • Fundamental examples of architectures of digital signal processing,
  • Digitale filters,
  • correlators,
  • Decimation and interpolation filters,
  • Parallelisation and multiple use of filters,
  • linear and non-linear recursive structures,
  • Parallelisation and multiple use of recursive structures,
  • Selected current and examplary applications.

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Computer Arithmetic 1 (Modul 3212)

  • Arithmetic standard operations,
  • addition,
  • Subtraction,
  • Comparators,
  • Sorters,
  • Multiplication,
  • division,
  • non-redundant vs. redundant arithmetics,
  • Residue class arithmetics,
  • Elementary arithmetic functions,
  • Algebraic elementary operations,
  • Root extraction,
  • Polynom approximation

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Computer Arithmetic 2 (Modul 3213)

  • CORDIC algorithm,
  • Galois field arithmetics,
  • Error detecting and error tolerating arithmetic,
  • Linear transformations,
  • DFT and FFT,
  • DCT and FDCT,
  • Applications in digital signal processing, especailly in channel coding

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Quantum Simulations of Carbon Nanotube and Graphene Nano-ribbon Field-effect Transistors (Modul 3214)

The course starts with a presentation of the quantum mechanical foundation of the device simulation of carbon nanotube and graphene transistors based on the non-equilibrium Green’s function formalism. Subsequently, students will develop their own quantum simulation tool and will use this tool to investigate the impact of various transistor parameters on the device functionality.

Credits: 4              SWS: 3       Language of instruction: English        weitere Informationen im CAMPUS-System

 

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Mikro- und Nanoelektronik: Modulkatalog C (4 Leistungspunkte erforderlich)

Hochfrequenztechnik 1 (Modul 3301)

Inhalt:

- Lineare, konzentrierte, passive Bauelemente
- Allgemeine Bauelemente mit TEM Wellenleitungen
- Leitungsbauelemente in planarer Technik
- Mehrleitersysteme und -komponenten
- Hohlraumresonatoren
- Nichtreziproke Bauelemente
- Dielektrische Resonatoren
- Akustische Oberflächenwellenfilter
- Glasfasersystem
- Hochfrequenzmesstechnik

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Digitale Sprachverarbeitung 1 (Modul 3302)

Die zweisemestrige Vorlesung DSV 1 und 2 behandelt Grundlagen und Anwendungen der digitalen Sprachverarbeitung. Den Schwerpunkt der Vorlesung DSV 1 bilden die für Sprachsignale spezifischen Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung:

- Modell der Spracherzeugung
- Eigenschaften des Gehörs (Psychoakustik)
- Spektraltransformationen
- Filterbänke zur Spektralanalyse und Synthese
- Stochastische Signal und Signalschätzung
- Lineare Prädiktion
- Quantisierung

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Multimedia Communication Systems 1 (Modul 3303)

Introduction: concepts and terminology, signal sources and acquisition, sampling and digital representation of multimedia signals
- Perceptual properties of vision and hearing: properties of vision, properties of hearing
- Analysis and modeling: Fourier spectra, correlation analysis, autoregressive models, Markov models
- Quantization and coding: Statistical foundations of information theory; scalar quantization, coding theory, rate-distortion optimization of Quantizers, entropy coding, vector quantization, sliding block coding
- Still image coding: Compression of binary images, vector quantization of images, predictive coding, transform coding, coding based on similarity properties, component based coding
- Video coding: Methods without motion compensation, hybrid video coding, MC Prediction Coding using the wavelet transform, spatio-temporal frequency coding with MC, encoding of motion parameters, model based video coding
- Audio coding: Coding of speech signals, waveform coding of audio signals, parametric coding of audio and sound signals
- Applications and standards: Convergence of digital multimedia services, adaptation to channel characteristics, digital broadcast, media streaming, interoperability and compatibility, definitions at systems level
- Still image coding standards: JBIG, JPEG, video coding standards: H.26x, MPEG-x, audio coding standards: Speech, music and sound
- Quality measurement: Objective signal quality measurements, subjective assessment

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Digitale Bildverarbeitung 1 (Modul 3304)

- Einführung, Bedeutung visueller Information
- Bildgebung I: "good imaging beats good image processing" -  Sensoren (menschl. Auge, CCD/CMOS Sensoren), Abbildungsgeometrie, dünne Linse, optische Systeme, Tele- und Weitwinkelobjektive, Blendenzahl, Schärfentiefe.
- Röntgenbildgebung: Erzeugung von Röntgenstrahlung, Absorption und Streuung, Röntgenbild-Detektion
- Zweidimensionale lineare Systemtheorie: 2D-Faltung, Punktantwort, 2D-LSI-Systeme, Eigenfunktionen, 2D-Fouriertransformation, optische und Modulationsübertragungsfunktion
- 2D-Fouriertransformation und Computer-Tomographie: Fourier-Transformation in Polar-koordinaten, Rotationssatz, Rotationssymmetrie, Hankeltransformation, Fourier-Scheibentheorem, Computertomographie, gefilterte Rückprojektion
- Digitalisierung von Bilddaten: 2D-Abtastung, Auflösungsgrenze, Aliasing, Rekonstruktion, 2D-Fouriertransformation ortsdiskreter Signale, 2D-diskrete und schnelle Fouriertransformation, Nutzung in der Bilddaten-Kompression
- Bildverbesserung (image enhancement): Punktoperationen und Histogramme, Nachbarschaftsoperationen, Faltung, Binomialfilter, unscharfe Maske, Verarbeitungskette in der digitalen Radiographie, nicht-lineare Filter (homomorphe Filter, Medianfilter, adaptive Filter)
Merkmalsextraktion I: Kantenerkennung (Gradienten- und Laplacefilter), Kantendetektion (Kantendeskriptoren, Genauigkeit und Verlässlichkeit, der Canny Kantendetektor)
Merkmalsextraktion II: Orientierte und gerichtete Strukturen (Beschreibung orientierter Bildinhalte, Detektion und Estimation von einfachen Orientierungen, Detektion und Estimation von mehrfachorientierten Bildinhalten)

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Robotik und Mensch-Maschine-Interaktion 1 (Modul 3306)

Inhalt:

- Grundlagen der Robotik: Komponenten von Robotersystemen - Kinematische Grundstrukturen und Arbeitsräume - Roboterarchitekturen
- Die Lage im Raum: Position und Orientierung, Orientierungsbeschreibungen, Homogene Transformation
- Denavit-Hartenberg Modellierung
- Vorwärtstransformation
- Rückwärtstransformation
- Jakobi-Matrix
- Systemkomponente Mensch: Informationsaufnahme, Informationsverarbeitung, Informationsausgabe
- Ergonomische Bewertung von MMS: Durchführung empirischer Untersuchungen, Simulative Bewertung
- Virtuelle Umgebungen
- Mensch-Maschine Systemtechnik: Zuverlässigkeit und Verlässlichkeit von MMS, Realisierung von Dialogsystemen,  Dynamische Systeme, Assistenzsysteme

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Medizintechnische Systeme 1 (Modul 3307)

Inhalt:

- Modellbildung
- Atmung und Lungenfunktionsdiagnose
- Gewebeoptik & Laseranwendungen
- Elektrophysiologie
- Muskeln
- Herz
- Arterielle Wellengleichung
- Elektroden
- Therapie des Nierenversagens
- Niere und Dialyse
- Body Sensor Networks

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

HF-System- und Übertragungstechnik 1 (Modul 3308)

Behandlung in zwei Teilen: Teil I - Wellenausbreitung, Teil II - Systeme der Funktechnik.

In HF-System- und Übertragungstechnik 1 sollen die grundlegenden Phänomene und Systeme der Funktechnik beschrieben werden. Dabei werden die Grundkenntnisse zum Entwurf anwendungsspezifischer Funksysteme vermittelt.

- Eigenschaften der Atmosphäre
- Wellenausbreitung in der Atmosphäre und Ionosphäre
- Reflexion, troposphärische Brechung, Streuung und Beugung
- Informationsübertragung mit Richtfunk
- Grundlagen der Satellitenfunktechnik
- Grundlagen der Radartechnik
- Positionsbestimmung mit Hilfe von Radiosignalen

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Basic Techniques in Computer Graphics (Modul 3309)

Inhalt:

- Grundlagen der Geometriedarstellung (Polygonnetze, Volumendarstellungen, Freiform Kurven und Flächen)
- Lokale Beleuchtung (3D Transformationen, Clipping, Rasterisierung, Lighting, Shading)
- Globale Beleuchtung (Sichtbarkeitsproblem, Schattenberechnung, Ray Tracing)
- Aufbau und Verwendung von „OpenGL“
- Performance-Optimierung von Graphik-Programmen

Credits: 6              SWS: 5             weitere Informationen im CAMPUS-System

Einführung in statistische Klassifikation (Modul 3310)

Inhalt:

- Einführung/Motivation
- Bayessche Entscheidungsregel
- Training und Lernen
- Modellfreie Methoden
- Mischverteilungen und Clusteranalyse
- Stochastische endliche Automaten
- Merkmalsextraktion

Credits: 6              SWS: 5             weitere Informationen im CAMPUS-System

Power Electronics - Control, Synthesis and Applications (Modul 3311)

Power Electronics generally have the goal to perform electrical energy conversion at high efficiency. The course focuses on the following aspects of converter design:

- Minimum converter losses
- Silicon and magnetics losses
- Thermal design
- Soft switching of silicon devices to improve device ratings
- Using snubbers
- Soft-switching converter topologies
- Galvanically isolated dc-dc converters
- Transformers in power electronics, using uni- and bidirectional core excitation
- AC-AC converters
- Control of voltage source converters
- High-power electronics
- Examples

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Automation of Complex Power Systems (Modul 3312)

Inhalt:

- Distribution automation: prerequisite and historical perspective
- Distribution automation and control function system protections and protection automation
- Closed loop control in power system automation
- Control of distributed energy sources
- Microgrids and microgrid control
- Standards for distribution automation
- Common information model
- Communication systems for power systems
- Integration of renewable energy sources

Credits: 4              SWS: 3             weitere Informationen im CAMPUS-System

Elektrische Kfz-Bordnetzkomponenten (Modul 3313)

Inhalt:

- Überblick elektrischer Kfz-Ausrüstung, Zielsetzung
- Starter
- Generatoren
- Spannungsregler
- Batterien
- Bordnetzauslegung
- Betriebssicherheit
- Elektronik im KFZ
- Vernetzung im KFZ
- Schwungrad-Starter-Generator
- Antriebe für Elektrofahrzeuge

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Elektrische Energie aus regenerativen Quellen (Modul 3314)

Inhalt:

- Energiebedarf & heutige Bereitstellung, globale Probleme der Energieversorgung
- Potentiale erneuerbarer Energiequellen
- Kostenrechnung
- phys. Grundlagen, Herstellungsverfahren, Systemtechnik, typische Topologien, technische Grenzen, soziale Akzeptanz für die folgenden Technologien: Photovoltaik, Windkraft, Wasserkraft, Solarthermische Kraftwerke, Biomasse, Geothermie
- Notwendige Netzstrukturen und Netzsteuerung für die Einbindung erneuerbare Energien
- Speichertechnologien für die Integration erneuerbarer Energien
- Verbindung der Elektromobilität mit erneuerbaren Energien
- Erneuerbare Energien für netzferne Energieversorgungen
- Entwicklungsstand, Aussichten und Praxisbeispiele

Die Inhalte werden in Präsenzübungen vertieft und eine Fokussierung auf die Prüfung vorgenommen. Zusätzlich werden mehrere halbtägig Exkursionen angeboten, von denen die Studierenden mindestens zwei auswählen müssen.

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Satellitennavigation (Modul 3316)

Inhalt:

- Einführung in die funkbasierte Bestimmung von Position, Zeit und Geschwindigkeit
- Positions- und Geschwindigkeitsschätzung
- Satellitenkonstellationen und -orbits
- Signale (Modulation und Codierung) und Navigationsdienste (GPS und Galileo)
- Signalakquisation und Signalverfolgung
- Diskriminatoren für Verzögerung, Frequenz und Phase und zugehörige Regelschleifen sowie deren Implementierung
- Ausbreitungsfehler und deren Unterdrückung: Mehrwegeausbreitung, ionosphärische Effekte, troposphärische - Effekte, Interferenz
- Genauigkeit von Positions- und Zeitschätzung
- Referenzsysteme für Position und Zeit
- Relativistische Korrekturen

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Technologie der Extrem Ultravioletten Strahlung (Modul 3317)

Inhalt:

1. Motivation: Einsatz der kurzwelligen Strahlung zur Erzeugung und Vermessung von Strukturen im sub-50 nm Bereich, Beispiel Chipherstellung; Definition, Besonderheiten und Anwendungspotenzial des extrem ultravioletten (EUV) Spektralbereiches; Vorstellung der Vorlesungsinhalte

2. und 3.: EUV-Strahlung und ihre Wechselwirkung mit Materie; Grundprozesse der Ionisation und Emission in isolierten Atomen, Energieniveaus, Absorptionskanten; Beschreibung der Wechselwirkung durch Streuprozesse; Wellenlängenabhängigkeit von Brechungsindex; EUV-Strahlung (Fortsetzung); EUV-Optiken; Wellenlängenabhängigkeit der Absorptionlänge; Streuung, Brechung und Reflexion; Optiken im streifenden Einfall; Multilayer-Spiegel, Herstellung von Multilayern

4. und 5.: EUV-Optiken (Fortsetzung); Kontamination von Optiken unter EUV-Bestrahlung; beugende Optiken;  Zonenplatten; EUV-Lithographie; Lithographieverfahren, Markt, Roadmap; EUV-Scanner, Quelle-Kollektor-Modul; Anforderung an eine EUV-Strahlungsquelle

6. und 7.: EUV-Strahlungsquellen; Synchrotron, Röntgenröhre; heiße Plasmen; Emissionsspektrum von Xe und Sn; Ionisationsgleichgewicht; Strahldichte optisch dicker Linien; EUV-Strahlungsquellen (Fortsetzung); Strahlungsleistung einer gepulsten EUV-Quelle; Laserproduzierte Plasmen; entladungsbasierte Plasmen; Quellen für EUV-Lithographie

8. und 9.: Messtechnik; Bandpassfilter; Strahlungsdetektoren; Lochkamera; Flatfieldspektrograph; In-Band Energiemonitor; Belichtungsstation zum Charakterisieren von EUV-Photoresists; Aufgabenstellung, Anforderungen an das Gerät; Vorgehensweise und Lösungsweg; Charakterisierung und Abnahme; Zusatzoptionen

10. EUV-Reflektometer; Maskenblanks-Inspektion durch EUV-Reflektometrie; Meßanforderungen an EUV-Maskenblanks; Konzept des Reflektometers; Ergebnisse

11. und 12.: EUV-Reflektometrie: spektrale und integrale Reflektometrie; Reflektometrie im streifenden Einfall; Einfluß der Schichtdicke und Rauhigkeit auf die Winkel- und Wellenlängenabhängigkeit der Reflektivität; EUV- und Röntgenmikroskopie; Kontrastmechanismen; Wasserfenstermikroskopie am Synchrotron; Anwendungen der Röntgenmikroskopie, Labor-Wasserfensterquelle; Transmissions-EUV-Mikroskop am FhG-ILT

13. und 14.: Defekterkennung; existierende Mikroskopietechnologien und deren Fortschritte; EUV-Reflektionsmikroskop zur Masken-Inspektion; Streulichtmessungen; Photoemissionsspektroskopie; X-Ray und EUV-Laser; stimulierte Emission und ASE; Pumpmechanismen; Gain-Koeffizient, Frequenzskalierung;
Experimente

15. X-Ray und EUV-Laser (Fortsetzung); Table-top EUV-Laser; Weitere EUV-Anwendung: Farbzentren-Erzeugung;
Zusammenfassung der Vorlesungsinhalte

Credits: 6              SWS: 4             weitere Informationen im CAMPUS-System

Höchstfrequenzelektronik (Modul 3318)

In Höchstfrequenzelektronik soll der Entwurf und die grundlegenden Aspekte von nichtlinearen HF Schaltungen vermittelt werden.
Hierfür werden zunächst die Grundlagen:

- Berechnung nichtlinearer Schaltungen
- Taylor, Voltera, vielfach Fourier, parametrische Rechnung
- nichtlineare Verzerrung: Klirrfaktor, Intermod., Kreuzmod

behandelt.

Auf dieser Basis werden die vertiefenden Themen:

- Leistungsverstärker: linear (Großsignal)
- Schaltverstärker
- Breitband Verstärker
- Parametrische Verstärker
- Frequenzumsetzer, Frequenzvervielfachung
- Oszillatoren
- HF Schalter

im Detail erläutert.

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Moderne Kommunikationstechnik - EMV für Mensch und Gerät (Modul 3319)

Inhalt:

Elektromagnetische Umweltverträglichkeit (EMV-U)
- Nicht thermische Wirkung von HF-Feldern
- Basisgrenzwerte (SAR) und Referenzwerte
- ICNIRP und BIMSCHV
- Biologische Wirkmechanismen
- Relavante Quellen (Mobilfunk, Energietechnische anlagen, etc.)
- EMV-U Messtechnikund -methoden

Elektromagnetische Verträglichkeit technischer Geräte (EMV)
- Einführung
- Richtlinien und Anforderungen
- Kopplungsmechanismen
- Grundsätzliche Prinzipien zur Störunterdrückung
- Störfestigkeitsprüfungen
- Störaussendungsprüfungen
- Prüfaufbauten
- Messeinrichtungen
- Spektrumsanalyse und Detektion
- Entstörmaßnahmen

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