Master Studiengang
Elektrotechnik und Informationstechnik
PO 13
Modulhandbuch
Schwerpunkt Hochfrequente und optische Systeme
Fakult¨
at f¨
ur Elektrotechnik und Informationstechnik
Erl¨
auterung zum Wahlpflichtbereich des Studiengangs
Bei dem Wahlpflichtbereich handelt es sich jeweils um einen Modulkorb“,
”
der sich aus verschiedenen Modulen zusammensetzt. Die w¨ahlbaren Module
sind im Wahlpflichtkatalog zusammengestellt. Die Studierenden k¨onnen mit
ihrer konkreten Auswahl eigene Schwerpunkte setzen.
Die Leistungspunkte (LP) jedes einzelnen Moduls werden den Studierenden nach der bestandenen Modulpr¨
ufung gutgeschrieben. Jedes einzelne
Modul kann dabei innerhalb eines Semesters abschlossen werden.
Der Wahlpflichtbereich, also der Modulkorb, ist abgeschlossen, wenn die
Studierenden Module aus dem zugeh¨origen Wahlpflichtkatalog im angegebenen Umfang abgeschlossen haben.
Die nachfolgende Grafik verdeutlicht diese Zusammenh¨ange:
Inhaltsverzeichnis
1 Module
1.1
Master-Praktikum HOS . .
1.2
Master-Seminar HOS . . .
1.3
Master-Startup ETIT . . .
1.4
Masterarbeit ETIT . . . .
1.5
Nichttechnische Wahlf¨acher
1.6
Pflichtfach 1 HOS . . . . .
1.7
Pflichtfach 2 HOS . . . . .
1.8
Pflichtfach 3 HOS . . . . .
1.9
Pflichtfach 4 HOS . . . . .
1.10 Pflichtfach 5 HOS . . . . .
1.11 Pflichtfach 6 HOS . . . . .
1.12 Wahlf¨acher . . . . . . . . .
1.13 Wahlpflichtf¨acher HOS . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2 Veranstaltungen
2.1
141124: Analoge CMOS-Schaltungen f¨
ur Mobilfunksysteme .
2.2
141062: Analoge Schaltungstechnik . . . . . . . . . . . . . .
2.3
141122: Antennen f¨
ur die Mobil- und Satellitenkommunikation
2.4
148188: Bauelemente und Schaltungen der Hochfrequenztechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5
141280: Biomedizinische Anwendungen in der Plasmatechnik
2.6
141042: Digitale Signalverarbeitung . . . . . . . . . . . . . .
2.7
141125: Einf¨
uhrung in die Radartechnik . . . . . . . . . . .
2.8
141367: Electromagnetic Fields and Materials . . . . . . . . .
2.9
141064: Elektromagnetische Vertr¨aglichkeit . . . . . . . . . .
2.10 141372: Elektromagnetische Wellen . . . . . . . . . . . . . .
2.11 141067: Elektronische Schaltungen f¨
ur die industrielle Durchfluss Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.12 141168: Embedded Multimedia . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.13 141301: Entwurf analoger BiCMOS Schaltungen . . . . . . .
2.14 148206: Exakte Methoden und N¨aherungsverfahren I . . . . .
2.15 148185: Exakte Methoden und N¨aherungsverfahren II . . . .
2.16 141361: Felder, Wellen und Teilchen . . . . . . . . . . . . . .
2.17 141382: Festk¨orperelektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.18 141106: freie Veranstaltungswahl . . . . . . . . . . . . . . . .
2.19 141215: Funk-Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.20 141384: Halbleitertechnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
19
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
47
49
51
53
55
56
58
INHALTSVERZEICHNIS
2.21
2.22
2.23
2.24
2.25
2.26
2.27
2.28
2.29
2.30
2.31
2.32
2.33
2.34
2.35
2.36
2.37
2.38
2.39
2.40
2.41
2.42
2.43
2.44
2.45
2.46
2.47
2.48
2.49
2.50
2.51
2.52
2.53
2.54
2.55
2.56
2.57
2.58
2
141145: Hardware / Software Codesign . . . . . . . . . . . . 60
141144: Hardware Modeling and Simulation . . . . . . . . . . 62
141127: Hochfrequenzmesstechnik . . . . . . . . . . . . . . . 64
141181: Integrierte Digitalschaltungen . . . . . . . . . . . . . 66
141187: Integrierte Hochfrequenzschaltungen f¨
ur die Messund Kommunikationstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
139930: Laser Metrology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
139950: Laser Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
142063: Master-Praktikum Analoge Schaltungstechnik . . . . 74
142181: Master-Praktikum Entwurf integrierter Digitalschaltungen mit VHDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
142121: Master-Praktikum Hochfrequente Systeme . . . . . . 78
142180: Master-Praktikum Schaltungsdesign integrierter
Hochfrequenzschaltungen mit Cadence . . . . . . . . . . . . 80
142262: Master Project Advanced Optics 1 . . . . . . . . . . 82
142263: Master Project Advanced Optics 2 . . . . . . . . . . 83
142269: Master Project Optics Fundamentals . . . . . . . . . 84
142040: Master-Projekt DSP . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
142184: Master Project Virtual Prototyping of Embedded
Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
143261: Master Seminar Biomedical Optics . . . . . . . . . . 93
143122: Master-Seminar Hochfrequente Sensoren und Messsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
143121: Master-Seminar Mobilkommunikation . . . . . . . . 96
140003: Master-Startup ETIT . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
144101: Masterarbeit ETIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
141150: Multi-Core Architekturen und deren Programmierung101
141385: Nanoelektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
141105: Nichttechnische Veranstaltungen . . . . . . . . . . . 105
150118: Numerical Methods and Scientific Computing . . . . 107
141263: Optical Metrology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
141261: Photonics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
141269: Photovoltaics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
160505: Plasma Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
141283: Plasmatechnik 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
141222: Statistische Signalverarbeitung . . . . . . . . . . . . 117
141131: Systeme der Hochfrequenztechnik . . . . . . . . . . . 119
141128: Systeme und Schaltungen der Mobilkommunikation . 121
141266: Terahertz Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
141371: Theoretische Methoden der Elektrotechnik . . . . . . 125
141223: Tomographische Abbildungsverfahren in der Medizin 127
141225: Ultraschall in der Medizin . . . . . . . . . . . . . . . 129
141183: VLSI-Entwurf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Kapitel 1
Module
3
KAPITEL 1. MODULE
1.1
Master-Praktikum HOS
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149480
prak MS HOS-PO13
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Mindestens 90 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
≥3
Ziele: Die Studierenden sind bef¨ahigt, in einem kleinen Team Aufgaben
aus dem Bereich des Studienschwerpunkts zu l¨osen und die Ergebnisse in
ingenieurwissenschaftlicher Weise zu dokumentieren. Sie k¨onnen gezielt Methoden der strukturierten Analyse anwenden und deren Wirkung analysieren.
Inhalt: Das Modul besteht aus einem Praktikum oder einem Projekt.
In einem Praktikum werden fortgeschrittene Themen des Studienschwerpunkts in einzelnen praktischen Versuchen behandelt. In einem Projekt werden komplexe Themen eigenst¨andig im Verlauf eines Semesters bearbeitet.
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
142063: Master-Praktikum Analoge Schaltungstechnik
142181: Master-Praktikum Entwurf integrierter Digitalschaltungen
mit VHDL
142121: Master-Praktikum Hochfrequente Systeme
142180: Master-Praktikum Schaltungsdesign integrierter Hochfrequenzschaltungen mit Cadence
142262: Master-Project Advanced Optics 1
142263: Master-Project Advanced Optics 2
142269: Master-Project Optics Fundamentals
142040: Master-Projekt DSP
142184: Master-Projekt Virtual Prototyping von Embedded Systems
4
3 SWS (S.74)
3 SWS (S.76)
3 SWS (S.78)
3 SWS (S.80)
3
3
1
3
SWS
SWS
SWS
SWS
(S.82)
(S.83)
(S.84)
(S.86)
3 SWS (S.88)
KAPITEL 1. MODULE
1.2
Master-Seminar HOS
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149481
sem MS HOS-PO13
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Mindestens 90 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
≥3
Ziele: Die Studierenden sind bef¨ahigt, selbst¨andig Literatur zu einem gegebenen Thema zu sichten, die wesentlichen Inhalte zu erfassen und diese
wiederzugeben. Sie haben die Schl¨
usselqualifikationen zur Pr¨asentation ihrer Ergebnisse: sowohl die schriftliche Ausarbeitung eines Themas, als auch
Pr¨asentationstechniken und rhetorische Techniken.
Inhalt: Einzelthemen aus dem gew¨ahlten Seminarthema werden in Vortr¨agen dargestellt. Die Studierenden halten jeweils einen Vortrag, h¨oren die
Vortr¨age der anderen Studierenden und diskutieren die Inhalte miteinander.
Dabei geht es nicht um die reine Wissensvermittlung, sondern das Erlernen
des wissenschaftlichen Diskurses. Daraus resultiert eine Anwesenheitspflicht
an der zu Beginn des Seminars festgelegten Anzahl von Einzelterminen.
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
143261: Master-Seminar Biomedical Optics
3 SWS (S.93)
143122: Master-Seminar Hochfrequente Sensoren und Messsysteme 3 SWS (S.94)
3 SWS (S.96)
143121: Master-Seminar Mobilkommunikation
5
KAPITEL 1. MODULE
1.3
Master-Startup ETIT
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149876
masterstartupetit
Studiendekan ETIT
Keine Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
1
Ziele: Erleichterung des Einstiegs in das Studium; Vernetzung der Studierenden untereinander; Einsicht in Berufsbilder, Karrierem¨oglichkeiten etc.
Inhalt: Studienbegleitende Informationen, Exkursionen, Vortr¨age etc.
Pru
¨ fungsform: Es handelt sich um eine freiwillige Zusatzveranstaltung.
Veranstaltungen:
140003: Master-Startup ETIT
6
2 SWS (S.98)
KAPITEL 1. MODULE
1.4
Masterarbeit ETIT
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149826
MA-ETIT
Studiendekan ETIT
900 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
30
Ziele: Die Teilnehmer sind mit Arbeitsmethoden der wissenschaftlichen
Forschung und der Projektorganisation vertraut. Ihre fortgeschrittenen
Kenntnisse und Arbeitsergebnisse k¨onnen sie verst¨andlich pr¨asentieren.
Inhalt: Weitgehend eigenst¨andige L¨osung einer wissenschaftlichen Aufgabe
unter Anleitung. Teilnahme an 5 Kolloquiumsvortr¨agen u
¨ber die Ergebnisse von Masterarbeiten in der Fakult¨at ET & IT. Pr¨asentation der eigenen
Ergebnisse der Masterarbeit im Kolloquium.
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
(S.100)
144101: Masterarbeit ETIT
7
KAPITEL 1. MODULE
1.5
Nichttechnische Wahlf¨
acher
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149827
ntWafa-ETIT
Studiendekan ETIT
Mindestens 150 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
≥5
Ziele: Innerhalb des Moduls setzen die Studierenden entsprechend ihrer
Interessen verschiedene Schwerpunkte. Daf¨
ur steht Ihnen das breite Angebot
der ganzen Universit¨at zur Verf¨
ugung. Sie beherrschen entsprechend ihrer
Auswahl verschiedene Schl¨
usselqualifikationen.
Inhalt: Die nichttechnischen Wahlf¨acher erweitern die Soft Skills. Z.B. wird
die englische Fachsprache verbessert, in die Grundlagen der Rechtswissenschaften eingef¨
uhrt oder Grundkenntnisse der Betriebswirtschaft vermittelt.
Bei der Auswahl haben die Studierenden die M¨oglichkeit eine Auswahl entsprechend der eigenen Interessen zu treffen.
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
141105: Nichttechnische Veranstaltungen
8
(S.105)
KAPITEL 1. MODULE
1.6
Pflichtfach 1 HOS
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149133
PFHOS1-PO13
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
150 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
5
Ziele: Die Studierenden haben ein vertieftes Verst¨andnis f¨
ur hochfrequente Ph¨anomene sowie die quantitative Darstellung der Wellenausbreitung in
Raum und Zeit erlangt. Ausgehend von den Maxwell‘schen Gleichungen wird
zun¨achst die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen und darauf folgend deren Erzeugung und Abstrahlung behandelt. Die Studierenden haben erweiterte Kenntnisse u
¨ber Bauelemente und Schaltungen der Hochfrequenztechnik.
Es werden Methoden zur Analyse und zum Entwurf hochfrequenter Systeme beherrscht und Beispielen aus der Kommunikationstechnik, der Radar-,
Mess- und Sensortechnik sowie der Medizintechnik sind bekannt.
Inhalt: In dem Modul werden die folgenden Themen behandelt:
• Passive und aktive Bauelemente und Schaltungen der Hochfrequenztechnik
• Ausbreitung elektromagnetischer Wellen
• Erzeugung und Abstrahlung elektromagnetischer Wellen
• Antennen
• Analyse und Entwurf hochfrequenter Systeme
• Vorstellung hochfrequenter Systeme aus den Bereichen der Kommunikationstechnik, der Radar-, Mess- und Sensortechnik sowie der Medizintechnik
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
141131: Systeme der Hochfrequenztechnik
4 SWS (S.119)
9
KAPITEL 1. MODULE
1.7
Pflichtfach 2 HOS
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149134
PFHOS2-PO13
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
150 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
5
Ziele: Die Studierenden haben vertiefte Kenntnisse aus dem Bereich der
Hochfrequenzmesstechnik und haben aktuelle Forschungs- und Entwicklungsarbeiten kennengelernt.
Inhalt: Im Rahmen des Moduls erwerben die Studierenden Kenntnisse
u
¨ber Grundlagen der Hochfrequenzmesstechnik und ihre zugrunde liegenden
physikalischen Prinzipien. Die angewandten Messprinzipien werden vermittelt, und es werden systematische Messfehler analysiert und Verfahren zu
deren Korrektur vorgestellt. Aus dem Inhalt:
• Wichtige Komponenten der Hochfrequenzmesstechnik
• Leistungsmessungen
• Messung skalarer Zweitorparameter
• Messung komplexer Zweitorparameter mit Netzwerk-Analysatoren
• Schrittgeneratoren
• Frequenz-Messungen
• Spektrum-Analysatoren
• Abtast-Oszillographen
Zur Vertiefung des Verst¨andnisses werden in der Vorlesung Messger¨ate
vorgestellt.
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
141127: Hochfrequenzmesstechnik
10
4 SWS (S.64)
KAPITEL 1. MODULE
1.8
Pflichtfach 3 HOS
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149135
PFHOS3-PO13
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
150 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
5
¨
Ziele: Die Studierenden haben einen Uberblick
u
¨ber in die Systemtechnik moderner Radarsysteme und haben zahlreiche applikationsnahe Beispiele
kennen gelernt.
Inhalt: Der Begriff Radar beinhaltet Methoden zur Entdeckung von Objekten und zur Bestimmung ihrer Parameter (Lage, Bewegungszustand, Beschaffenheit) mit Hilfe elektromagnetischer Wellen. Radarverfahren werden
¨
zur Uberwachung
und Sicherung des Flug-, Wasser- und Landverkehrs, sowie
in der Meteorologie, Erderkundung, Raumfahrt, Astronomie und industriellen Messtechnik eingesetzt. Im Rahmen der Vorlesung werden hochfrequenztechnische Aspekte sowie die Grundlagen der Signalverarbeitung behandelt:
• Radarantennen
• Radarstreuk¨orper
• Grundlagen von Radarsystemen
• Signalverarbeitung in Radarsystemen
• FMCW-Radar
• Pulsradar
Zur Vertiefung des Verst¨andnisses werden in der Vorlesung Radarsysteme
f¨
ur die industrielle Messtechnik vorgestellt.
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
141125: Einf¨
uhrung in die Radartechnik
4 SWS (S.32)
11
KAPITEL 1. MODULE
1.9
Pflichtfach 4 HOS
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149136
PFHOS4-PO13
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
150 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
5
Ziele: Die Studierenden kennen die grundlegenden Prinzipien zur Reduktion der wesentlichen Fehlereinfl¨
usse in analogen integrierten Schaltungen. Der Einsatz der diskutierten Verfahren in kommerziellen Schaltungen
wird beherrscht. Ausgehend von analytischen und numerischen SchaltungsAnalyseverfahren wurden die F¨ahigkeiten zur Schaltungssynthese weiter einwickelt.
Inhalt: Es werden grundlegende Prinzipien in folgenden Bereichen vermittelt:
• Arbeitspunkteinstellung
• Differenzverst¨arker
• Oszillatoren
• Frequenzverdoppler
• Phasenregelschleife
• Direkte Digitale Synthese
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
141062: Analoge Schaltungstechnik
12
4 SWS (S.22)
KAPITEL 1. MODULE
1.10
Pflichtfach 5 HOS
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149137
PFHOS5-PO13
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
150 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
5
Ziele: Die Studierenden beherrschen die Theorie elektromagnetischer Wellen und k¨onnen Probleme aus dem Bereich der Hochfrequenztechnik, Photonik oder Plasmatechnik l¨osen.
Inhalt:
• Mathematische Vorbereitungen
• Maxwell-Gleichungen
• Allgemeine elektromagnetische Felder
• Elektromagnetische Felder im Vakuum
• Elektromagnetische Felder in einfachen Medien
• Elektromagnetische Felder in dispersiven Medien
• Wellenleiter und Resonatoren
• Strahlung
• Streuung und Beugung
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
141372: Elektromagnetische Wellen
4 SWS (S.38)
13
KAPITEL 1. MODULE
1.11
Pflichtfach 6 HOS
number:
149138
abbrevation:
PFHOS6-PO13
responsible person: Prof. Dr. Martin R. Hofmann
Arbeitsaufwand:
150 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
Leistungspunkte: 5
goals: The students have learned the fundamentals of optical information
transfer and retrieval. The have acquired basic knowledge of lasers, linear
and non-linear optics and understand the concepts of optical memories (CD,
DVD) and optical telecommunication.
content: This module starts with the fundamentals of linear optics (refraction, diffraction, dispersion etc.). Afterwards, the interaction of light and
matter is analyzed and the fundamentals of lasers are worked out. Important
laser systems are discussed and principles of the generation of short light pulses are explained. Furthermore, the principles and applications of non-linear
optics are discussed. As the most important photonic application, optical
memories and optical telecommunications are discussed in separate chapters. The module is concluded with an outlook on the potential of photonic
crystals.
type of exam: siehe Lehrveranstaltungen
courses:
141261: Photonics
14
4 HWS (S.111)
KAPITEL 1. MODULE
1.12
Wahlf¨
acher
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149864
wafa-ETIT
Studiendekan ETIT
Mindestens 750 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
≥25
Ziele: Die Studierenden haben vertiefte Kenntnisse in technischen oder
nichttechnischen Gebieten entsprechend ihrer Wahl. Dies beinhaltet sowohl
die fachliche Vertiefung als auch den Erwerb von Schl¨
usselqualifikationen.
Inhalt: Bei der Auswahl geeigneter Lehrveranstaltungen kann das Vorlesungsverzeichnis der Ruhr-Universit¨at verwendet werden. Dies schließt Veranstaltungen aller Fakult¨aten, des Optionalbereichs und des Zentrums f¨
ur
Fremdsprachenausbildung (Veranstaltungen aus Master-, Bachelor- oder Diplomstudieng¨angen) mit ein, also auch die Angebote der nichttechnischen
Veranstaltungen . Im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung mit der Fakult¨at f¨
ur Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Dortmund ist auch
die Wahl dort angebotener Veranstaltungen m¨oglich.
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
141106: freie Veranstaltungswahl
(S.55)
15
KAPITEL 1. MODULE
1.13
Wahlpflichtf¨
acher HOS
Nummer:
Ku
¨ rzel:
Verantwortlicher:
Arbeitsaufwand:
Leistungspunkte:
149139
WPFHOS-PO13
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Mindestens 720 Stunden (entsprechend der Lehrveranstaltungen)
≥24
Ziele: Die Studierenden haben fachspezifische Kenntnisse auf dem Gebiet
des Studienschwerpunktes, k¨onnen diese anwenden und entprechende Fragestellungen analysieren und l¨osen.
Inhalt: Es sind Module aus dem Wahlpflichtkatalog des Studienschwerpunktes auszuw¨ahlen. Jedes Modul besteht aus je einer Lehrveranstaltung
¨
(Vorlesung + Ubung)
mit eigener Modulabschlusspr¨
ufung.
Zur Vermeidung von Mehrfachbeschreibungen jeweils identischer Module
und Lehrveranstaltungen, wird direkt auf die Lehrveranstaltungsbeschreibung verwiesen, die auch die jeweils zugeh¨origen LP enth¨alt.
Insgesamt sind im Wahlpflichtbereich Module im Gesamtumfang von mindestens 24 Leistungspunkten zu w¨ahlen.
Pru
¨ fungsform: siehe Lehrveranstaltungen
Veranstaltungen:
141124: Analoge CMOS-Schaltungen f¨
ur Mobilfunksysteme
141122: Antennen f¨
ur die Mobil- und Satellitenkommunikation
148188: Bauelemente und Schaltungen der Hochfrequenztechnik
141280: Biomedizinische Anwendungen in der Plasmatechnik
141042: Digitale Signalverarbeitung
141367: Electromagnetic Fields and Materials
141064: Elektromagnetische Vertr¨aglichkeit
141067: Elektronische Schaltungen f¨
ur die industrielle Durchfluss
Messtechnik
141168: Embedded Multimedia
141301: Entwurf analoger BiCMOS Schaltungen
148206: Exakte Methoden und N¨aherungsverfahren I
148185: Exakte Methoden und N¨aherungsverfahren II
141361: Felder, Wellen und Teilchen
141382: Festk¨orperelektronik
141215: Funk-Kommunikation
141384: Halbleitertechnologie
141145: Hardware / Software Codesign
141144: Hardware Modeling and Simulation
141181: Integrierte Digitalschaltungen
141187: Integrierte Hochfrequenzschaltungen f¨
ur die Mess- und
Kommunikationstechnik
139930: Laser Metrology
139950: Laser Technology
16
3
3
3
3
4
3
3
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
(S.20)
(S.24)
(S.26)
(S.28)
(S.30)
(S.34)
(S.36)
3 SWS (S.40)
4
3
3
3
4
4
4
3
4
4
4
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
(S.42)
(S.44)
(S.47)
(S.49)
(S.51)
(S.53)
(S.56)
(S.58)
(S.60)
(S.62)
(S.66)
3 SWS (S.68)
4 SWS (S.70)
4 SWS (S.72)
KAPITEL 1. MODULE
141150:
141385:
150118:
141263:
141269:
160505:
141283:
141222:
141128:
141266:
141371:
141223:
141225:
141183:
Multi-Core Architekturen und deren Programmierung
Nanoelektronik
Numerische Mathematik f¨
ur Elektrotechniker
Optical Metrology
Photovoltaics
Plasma Diagnostics
Plasmatechnik 1
Statistische Signalverarbeitung
Systeme und Schaltungen der Mobilkommunikation
Terahertz Technology
Theoretische Methoden der Elektrotechnik
Tomographische Abbildungsverfahren in der Medizin
Ultraschall in der Medizin
VLSI-Entwurf
4
4
3
3
2
4
4
4
3
3
3
4
4
4
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
SWS
17
(S.101)
(S.103)
(S.107)
(S.109)
(S.113)
(S.114)
(S.115)
(S.117)
(S.121)
(S.123)
(S.125)
(S.127)
(S.129)
(S.131)
KAPITEL 1. MODULE
18
Kapitel 2
Veranstaltungen
19
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.1
141124: Analoge CMOS-Schaltungen fu
¨r
Mobilfunksysteme
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141124
¨
Vorlesungen und Ubungen
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Dr.-Ing. Vadim Issakov
Deutsch
3
4
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Montag den 13.04.2015
Vorlesung Montags: ab 16:00 bis 17:30 Uhr im ID 03/419
¨
Ubung
Montags: ab 17:30 bis 18:15 Uhr im ID 03/419
Ziele: Mobilfunkger¨ate (Handys) f¨
ur die verschiedenen Mobilfunknetze und
-standards enthalten komplexe Systeme, bei denen die entscheidenden Funktionen auf einer integrierten Schaltung (System on a Chip, SoC), oder mehreren Schaltungen untergebracht sind. Die Studierenden kennen die wichtigsten
integrierten Grundschaltungen im Analogteil eines Mobilfunkger¨ates und beherrschen aktuelle L¨osungen in CMOS-Technik. So haben sie vertiefte Kenntnisse u
¨ber Grundschaltungen im Analogteil eines Mobilfunkger¨ates erworben.
Sie verstehen, wie diese in wichtigen Transceiver-Architekturen zusammenspielen und in welcher Weise in modernen Mobilfunksystemen hochfrequenzund nachrichtentechnische Prinzipien zusammen mit monolithischer Systemintegration angewandt werden.
¨
Inhalt: Nach einem Uberblick
u
¨ber die wichtigsten Mobilfunkstandards,
und deren Systemdaten werden zun¨achst die wichtigsten TransceiverArchitekturen vorgestellt, in die sich die in der Vorlesung behandelten integrierten Schaltungen f¨
ur den Empfangs- und den Sendepfad einf¨
ugen. Dazu geh¨oren rauscharme Verst¨arker, Mischer, Frequenzsynthesizer, und deren Komponenten (spannungsgesteuerte Oszillatoren, Phasenregelkreis und
Frequenzteiler), sowie Leistungsverst¨arker und A/D-Wandler. Es werden jeweils die theoretischen Grundlagen der Schaltungen behandelt, und dann
Ausf¨
uhrungen auf Transistorebene vorgestellt.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Grundkenntnisse der Hochfrequenz- und
Schaltungstechnik
20
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand berechnet sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS
¨
entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Ubungsaufgaben
und die Nachbereitung der Vorlesung sind etwa 60 Stunden (ca. 4 Stunden
¨
/ Woche) vorgesehen. Da bei regelm¨aßiger Bearbeitung der Ubungen
der
gesamte Lehrstoff vertieft wird, sind f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung lediglich
18 Stunden angesetzt.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
[1] Sansen, Willy M.C. ”Analog Design Essentials”, Springer Verlag, 2006
[2] Razavi, Behzad ”RF Microelectronics, 2nd edition”, Prentice Hall, 2011
[3] Lee, Thomas H. ”The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits”, Cambridge University Press, 2004
21
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.2
141062: Analoge Schaltungstechnik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141062
¨
Vorlesungen und Ubungen
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
Dipl.-Ing. Malte Mallach
Deutsch
4
5
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Dienstag den 07.04.2015
Vorlesung Dienstags: ab 14:15 bis 15:45 Uhr im ID 04/401
¨
Ubung
Dienstags: ab 16:15 bis 17:45 Uhr im ID 04/401
Ziele: Die Studierenden kennen die grundlegenden Prinzipien zur Reduktion der wesentlichen Fehlereinfl¨
usse in analogen integrierten Schaltungen. Der Einsatz der diskutierten Verfahren in kommerziellen Schaltungen
wird beherrscht. Ausgehend von analytischen und numerischen SchaltungsAnalyseverfahren wurden die F¨ahigkeiten zur Schaltungssynthese weiter einwickelt.
Inhalt: Die Vorlesung vermittelt grundlegende Prinzipien in folgenden Bereichen:
• Arbeitspunkteinstellung
• Differenzverst¨arker
• Oszillatoren
• Frequenzverdoppler
• Phasenregelschleife
• Direkte Digitale Synthese
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesungen
• Elektronische Schaltungen,
• Messtechnik,
sowie Bereitschaft zur aktiven Mitarbeit in der Veranstaltung.
22
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
23
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.3
141122: Antennen fu
¨ r die Mobil- und Satellitenkommunikation
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141122
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Prof. Dr.-Ing. Matthias Geissler
Deutsch
3
4
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Mittwoch den 08.04.2015
¨
Vorlesung m. int. Ubung
Mittwochs: ab 14:15 bis 16:45 Uhr im ID 03/419
Ziele: Die Studierenden haben vertiefte Kenntnisse aus dem Bereich der
Antennentechnik erworben.
Inhalt: Antennen sind sowohl im Mobilfunk als auch in der Satellitenkommunikation von zentraler Bedeutung, denn ihre Eigenschaften bestimmen
¨
direkt die Ubertragungsqualit¨
at und die Reichweite der Sprach- und Datendienste. Bei den Antennen auf der Nutzerseite spielen dabei, neben Gewinn
und Wirkungsgrad, viele andere Faktoren wie z.B. der Einfluss des Benutzers,
Umgebungseinfl¨
usse, Ausrichtung des Antennenbeams und ggf. die mechanische oder elektronische Strahlnachf¨
uhrung eine Rolle. Diese Vorlesung bietet
neben allgemeinen Grundlagen zu Antennen einen praxisnahen Einblick in
Konzepte, Entwicklung und Optimierung von Antennen f¨
ur den Mobilfunk
sowie f¨
ur die Satellitenfunktechnik.
Aus dem Inhalt:
• Grundbauformen von Antennen und typische Applikationen
• Hertzscher Dipol, lineare Antennen, PIF-Antennen, Microstripantennen
• Arrays, Apertur- und Reflektorantennen
• Antennen f¨
ur die mobile Kommunikation in Funkmodulen, Mobiltelefonen, Fahrzeugen
• Mechanisch nachf¨
uhrbare Antennen f¨
ur die mobile Satellitenkommunikation
• Elektronisches Beamforming / Phased Arrays
24
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Daneben umfasst die Vorlesung auch eine interaktive Sitzung zum Antennenentwurf mittels numerischen Simulationstools sowie eine Exkursion in
ein Antennenmesslabor.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Vorlesung “Hochfrequenztechnik”
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
[1] Stirner, Edmund ”Antennen III. Meßtechnik”, H¨
uthig, 1985
[2] Kark, Klaus ”Antennen und Strahlungsfelder”, Vieweg, 2004
25
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.4
148188: Bauelemente und Schaltungen
der Hochfrequenztechnik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
148188
¨
Vorlesungen und Ubungen
Folien
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Deutsch
3
4
Ziele: Die Studierenden haben vertiefte praxisnahe Kenntnisse aus dem
Bereich der Hochfrequenzbauelemente und Hochfrequenzschaltungen erworben.
¨
Inhalt: In der Vorlesung wird ein Uberblick
u
¨ber die wichtigsten passiven
und aktiven Komponenten und Bauelemente f¨
ur die Hochfrequenztechnik gegeben. Es wird die Synthese passiver Schaltungen aus Leitungen behandelt.
Die hochfrequenztechnischen Eigenschaften einiger Halbleiter-Bauelemente
werden diskutiert, und es werden eine Reihe aktiver, hochfrequenter Schaltungen vorgestellt. Aus dem Inhalt:
• Passive Bauelemente und Schaltungen der Hochfrequenztechnik:
¨
– Ubersicht
u
¨ber wichtige Leitungstypen (Mikrostreifenleitungen,
Schlitzleitungen, etc.)
– Synthese passiver Komponenten wie Filter und Richtkoppler aus
Leitungen
– Impedanztransformatoren, Anpassschaltungen
– Allp¨asse
– Mehrstufige Leitungskoppler
– Frequenzweichen
– Hochfrequenzeigenschaften von Halbleiter-Bauelementen
– Schottky-Dioden, PIN-Dioden, Varaktoren
– Bipolar- und Feldeffekt-Transistoren
• Aktive Schaltungen der Hochfrequenztechnik:
– Frequenzumsetzer bzw. Mischer
– Frequenzvervielfacher und Frequenzteiler
– Verst¨arker und Oszillatoren
Zur Vertiefung des Verst¨andnisses werden in der Vorlesung realisierte
Schaltungen vorgestellt.
26
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Vorlesung “Hochfrequenztechnik”
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
27
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.5
141280: Biomedizinische Anwendungen
in der Plasmatechnik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141280
¨
Vorlesungen und Ubungen
Blackboard
rechnerbasierte Pr¨asentation
Prof. Dr.-Ing. Katharina Stapelmann
Prof. Dr.-Ing. Katharina Stapelmann
Dr. rer. nat. Jan Lackmann
Deutsch
3
4
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Dienstag den 07.04.2015
Vorlesung Dienstags: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 03/401
¨
Ubung
Mittwochs: ab 12:15 bis 13:00 Uhr im ID 03/463
Ziele: Die Studierenden haben Interesse an plasmatechnischen Verfahren
und Technologien gewonnen. Sie haben die wichtigsten biologischen und medizinischen Grundbegriffe, sowie die derzeit wesentlichen biomedizinischen
Anwendungen der Plasmatechnik kennen gelernt.
Inhalt: Erst seit wenigen Jahren erfreut sich die Plasmatechnik einer stark
zunehmenden Anwendung in der Medizintechnik. Dabei spielt die Wechselwirkung zwischen dem Plasma und dem biologischen Material eine entscheidende Rolle. Die Vorlesung nimmt diese neue Forschungsrichtung auf und
erl¨autert die wichtigsten biologischen und medizinischen Grundbegriffe, sowie die derzeit wesentlichen biomedizinischen Anwendungen. Folgende Gliederung liegt der Vorlesung zugrunde:
1. Grundlagen Plasma
2. Atmosp¨arendruckplasmen und Niederdruckplasmen
3. Bestandteile des Plasmas, Wirkmechanismen
4. Grundlagen und Anwendung der Plasmasterilisation
5. Beschichtung f¨
ur biomedizinische Anwendungen
6. Grundbegriffe der Mikrobiologie
7. Einfluss von Plasma auf Pro- und Eukaryonten
8. Zellkomponenten und der Einfluss von Plasma
9. Plasma-Medizin
28
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalt aus der Vorlesung ’Plasmatechnik 1’
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
29
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.6
141042: Digitale Signalverarbeitung
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141042
¨
Vorlesungen und Ubungen
Folien
Handouts
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Dorothea Kolossa
Prof. Dr.-Ing. Dorothea Kolossa
Deutsch
4
5
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Montag den 26.10.2015
Vorlesung Montags: ab 14:15 bis 15:45 Uhr im HID
¨
Ubung
Dienstags: ab 14:15 bis 15:00 Uhr im HID
Praxis¨
ubung Dienstags: ab 15:15 bis 16:00 Uhr im ID 03/121
Ziele:
Die Studierenden beherrschen systematische Methoden zur vollst¨andigen Beschreibung und Analyse bzw. Simulation digitaler Systeme, sowohl im Zeit-,
als auch im Frequenzbereich. Sie kennen die Systemtheorie linearer und zeitinvarianter zeitdiskreter Systeme zur Verarbeitung bzw. Transformation von
Signalfolgen gem¨aß mathematisch formulierbarer Vorschriften.
Die Studierenden kennen die grundlegenden Methoden zur Beschreibung
und Analyse von digitalen Systemen, sowie den Aufbau von realisierenden
Strukturen und Algorithmen. Sie sind in der Lage, grundlegende Aufgaben
im Zusammenhang mit der Analyse und Simulation digitaler Systeme zu
formulieren, zu interpretieren, zu verstehen und zu l¨osen.
Inhalt:
• Zeitdiskrete und digitale Signale (reell, komplex)
• Eigenschaften diskreter Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich
• Abtasttheoreme f¨
ur reelle und komplexe Tiefpasssignale
• z-Transformation: Existenz, Eigenschaften, Stabilit¨at digitaler Systeme
• Zeitdiskrete und Diskrete Fourier-Transformation: Eigenschaften, Beziehungen zu anderen Transformationen
• Deterministische Spektralanalyse: DFT-Analyse periodischer Signale,
Gebrauch von Fensterfunktionen
30
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
¨
• Ubertragungsfunktion:
Pol-/Nullstellen-Darstellung, Frequenzgang
• Realisierbarkeitsbedingungen f¨
ur digitale Systeme
• Entwurf rekursiver Filter
• Entwurf linearphasiger FIR-Filter
• Strukturen digitaler Filter: Kanonische rekursive (IIR) und nichtrekursive (FIR) Strukturen
• Merkmale und Einsatz digitaler Signalprozessoren
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesungen
• Systemtheorie 1-3
• Mathematik 1, 2 und 4
• Informatik 1 und 3 (Programmierung, Digitaltechnik)
insbesondere
• Grundlagen linearer & zeitinvarianter Systeme
• Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik
• Fourieranalyse
• Laplace-Transformation
• z-Transformation
• Grundlagen der digitalen Schaltungstechnik
• Grundlegende Programmierkenntnisse
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
31
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.7
141125: Einfu
¨ hrung in die Radartechnik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141125
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
B. Sc. Marcel van Delden
Deutsch
4
5
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Dienstag den 20.10.2015
Vorlesung Dienstags: ab 14:15 bis 15:45 Uhr im ID 03/463
¨
Ubung
Dienstags: ab 16:15 bis 17:45 Uhr im ID 03/463
¨
Ziele: Die Studierenden haben einen Uberblick
u
¨ber in die Systemtechnik moderner Radarsysteme und haben zahlreiche applikationsnahe Beispiele
kennen gelernt.
Inhalt: Der Begriff Radar beinhaltet Methoden zur Entdeckung von Objekten und zur Bestimmung ihrer Parameter (Lage, Bewegungszustand, Beschaffenheit) mit Hilfe elektromagnetischer Wellen. Radarverfahren werden
¨
zur Uberwachung
und Sicherung des Flug-, Wasser- und Landverkehrs, sowie
in der Meteorologie, Erderkundung, Raumfahrt, Astronomie und industriellen Messtechnik eingesetzt. Im Rahmen der Vorlesung werden hochfrequenztechnische Aspekte sowie die Grundlagen der Signalverarbeitung behandelt:
• Radarantennen
• Radarstreuk¨orper
• Grundlagen von Radarsystemen
• Signalverarbeitung in Radarsystemen
• FMCW-Radar
• Pulsradar
Zur Vertiefung des Verst¨andnisses werden in der Vorlesung Radarsysteme
f¨
ur die industrielle Messtechnik vorgestellt.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhale der Vorlesungen Systemtheorie 1-2,
Elektronische Schaltungen
32
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 5 Stunden pro Woche, in Summe 70 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
[1] Skolnik, Cerril l. ”Introduction to Radar Systems”, Mcgraw Hill Higher
Education, 2000
33
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.8
141367: Electromagnetic Fields and Materials
number:
141367
teaching methods: lecture with tutorials
media:
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
responsible person: Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
lecturer:
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
language:
english
HWS:
3
Leistungspunkte: 5
angeboten im:
Summer term
dates in summer term:
Beginn: Dienstag the 07.04.2015
Vorlesung Montags: from 12:15 to 13:45 o’clock in ID 03/411
¨
Ubung
Mittwochs: from 12:15 to 13:00 o’clock in ID 03/411
goals: The students have learned the theoretical basics for modeling the
interaction of electromagnetic fields and waves with matter and are able to
apply the techniques to related problems in engineering and physics.
content:
• Week 1: Topics: Vectors and coordinate systems, Cartesian coordinates, curviliniar coordinates, Einstein sum convention, Kronecker symbol
and Levi-Civita symbol. Homework: Problem set 1, problem set 2
• Week 2: Topics: Derivatives and integral theorems, generalized functions. Homework: Problem set 3, problem set 4
• Week 3: Topics: Fourier analysis, othorgonal transforms, Cartesian tensors. Homework: Problem set 5, problem set 6
• Week 4: Topics: Helmholtz’ theorem, uniqueness theorem. Homework:
Problem set 7
• Week 5: Topics: Coulomb’s law, electric field, Gauss’s law, electrostatic
potential, Poisson’s and Laplace’s equation, Green’s theorem for the
electrostatic potential. Homework: Problem set 8
• Week 6: Topics: Current, current density, continuity equation, BiotSavart law, force between two closed currents, magnetostatic equations.
Homework: Problem set 9
• Week 7: Topics: Vector potential, Faraday’s law of induction, Maxwell’s
displacement current. Homework: Problem set 10
34
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
• Week 8: Topics: Vector and scalar potentials, Gauge transformations
• Week 9: Topics: Green’s function for the wave equation
• Week 10: Topic: Green’s function for the wave equation cont’d
• Week 11: Topics: Conservation laws, plane waves in a non-conducting
medium
• Week 12: Topics: Polarization, group velocity
requirements: none
recommended knowledge: Fundamental knowledge of electromagnetic
field theory, partial differential equations, and vector calculus would be helpful.
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
The workload is accumulated as follows. 14 weeks with 3 HWS each correspond to a total of 42 hours of physical presence. For preparation of exercises
and further reading after the lectures 5 hours per week are required, accumulating to 70 hours. About 38 hours are required for the preparation for
the examination.
Exam: m¨
undlich, 30 Minuten
literature:
[1] Panofsky, W.K.H. ”Classical Electricity and Magnetism”, Dover Publications Inc., 2005
[2] Jackson, J.D. ”Classical Electrodynamics”, Wiley & Sons, 1999
[3] Heald, M.A. ”Classical Electromagnetic Radiation”, Dover Publications
Inc., 1995
[4] Landau, L.D. ”Electrodynamics of Continuous Media”, Elsevier, 1984
[5] Melrose, D.B. ”Electromagnetic Processes”, Cambridge University Press,
1991
[6] Griffiths, D.J. ”Introduction to Electrodynamics”, Prentice Hall, 1999
[7] Verdeyen, J.T. ”Laser Electronics”, Prentice Hall, 1995
[8] Band, Y ”Light and Matter”, Wiley & Sons, 2006
[9] Zangwill, A. ”Modern Electrodynamics”, Cambridge University Press, 2013
[10] Kendall, P.C. ”Vector Analysis and Cartesian Tensors”, CRC Press, 1992
35
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.9
141064: Elektromagnetische Vertr¨
aglichkeit
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141064
¨
Vorlesungen und Ubungen
Folien
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
Prof. Dr.-Ing. Hans-J¨
urgen Meckelburg
Deutsch
3
4
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Freitag den 23.10.2015
Vorlesung Freitags: ab 13:30 bis 16:30 Uhr im ID 03/455
¨
Ubung
Freitags: ab 16:30 bis 18:00 Uhr im ID 03/455
Ziele: Die H¨orer sind mit den grundlegenden Aspekten der elektromagnetischen Vertr¨aglichkeit vertraut.
Inhalt: Alle elektrotechnischen/elektronischen Systeme k¨onnten durch
elektromagnetische Wirkungen (St¨orsignale) so beeinflusst werden, dass ihre
gewollte Funktion nicht mehr korrekt ausgef¨
uhrt werden kann. Dar¨
uber hinaus k¨onnte ein System neben den gewollten Eigenschaften (Funktionen) auch
elektromagnetische Nebenwirkungen erzeugen, die wiederum andere Systeme
ungewollt beeinflussen. Mit diesem Themenkreis befasst sich die Vorlesung.
Die Elektromagnetische Vertr¨aglichkeit (EMV) ist eine System-/ oder Produkteigenschaft, die bei der Konzeption und Entwicklung von praktisch allen
Systemen und Produkten ber¨
ucksichtigt werden muss. In der Vorlesung behandelt werden:
• Einf¨
uhrung und Motivation
• Systems Engineering
• EMV-Modelle
• St¨orquellen
• Kopplungsmodelle
• Allgemeines Vertr¨aglichkeitsmodell
• Leitungsbezogene EMV-Maßnahmen
• Feldbezogene EMV-Maßnahmen
• EMV-Messtechnik
36
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
• Beispiele von EMV-Probleml¨osungen
• EMV-Anforderungen, EU-Richtlinie und EMV-Gesetz
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Allgemeine Elektrotechnik, Systemtheorie
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
37
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.10
141372: Elektromagnetische Wellen
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141372
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
Dipl.-Ing. Daniel Szeremley
Dipl.-Ing. Jan Trieschmann
Deutsch
4
5
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Dienstag den 20.10.2015
Vorlesung Dienstags: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 03/463
¨
Ubung
Donnerstags: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 03/463
Ziele: Die Studierenden beherrschen die Theorie elektromagnetischer Wellen und k¨onnen Probleme aus dem Bereich der Hochfrequenztechnik, Photonik oder Plasmatechnik l¨osen.
Inhalt:
• Wiederholung mathematischer Grundlagen
• Tensorfelder und Distributionen
• Elektrostatik, Magnetostatik und Elektrodynamik
• Elektromagnetische Felder und Wellen
• Elektrodynamische Potentiale und Eichungen
• Eigenschaften elektromagnetischer Felder
• Felder beliebiger Ladungs- und Stromdichten
• Elektromagnetische Strahlung und Antennen
• Elektromagnetische Felder und Materie
Weitere
Information
http://homepage.rub.de/thomas.mussenbrock
Voraussetzungen: keine
38
unter
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Bachelor-Vorlesungen (PO 09)
Mathematik A, B und C, Grundlagen der Elektrotechnik I und II sowie
Elektrische und magnetische Felder bzw. Inhalte der Bachelor-Vorlesungen
(PO 13) Mathematik 1, 2 und 3 sowie Allgemeine Elektrotechnik 1, 2, 3 und
4
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
[1] Jackson, J.D. ”Classical Electrodynamics”, Wiley & Sons, 1999
39
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.11
141067: Elektronische Schaltungen fu
¨r
die industrielle Durchfluss Messtechnik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141067
Vorlesung
rechnerbasierte Pr¨asentation
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
Dr.-Ing. Helmut Brockhaus
Deutsch
3
4
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Montag den 13.04.2015
Vorlesung Montags: ab 09:15 bis 10:45 Uhr im ID 03/471
¨
Ubung
Montags: ab 11:00 bis 11:45 Uhr im ID 03/471
Ziele: Die Studierenden sind mit Aufbau, Funktionen und Anforderungen
industrieller Messger¨ate f¨
ur die Durchfluss- und Mengenmessung vertraut.
Inhalt: Neben der Temperatur- und der Druckmessung sind die Durchflussoder Mengenmessungen die wichtigste verfahrenstechnische Gr¨oße in prozesstechnischen Anlagen. Je nach Anforderungen und Randbedingungen kommen verschiedene Messverfahren und Messger¨ate zum Einsatz um die Durchfl¨
usse oder Mengen zu regeln. In der Vorlesung werden allgemeine und messverfahrenspezifische schaltungstechnische L¨osungen f¨
ur Durchflussmessger¨ate
ausgehend von den Anforderungen erarbeitet. Hierbei werden 5 moderne
ber¨
uhrungslose Messverfahren beispielhaft besprochen.
• Einf¨
uhrung
• Allgemeiner Aufbau der Elektronik f¨
ur Durchflussmessger¨ate
• Magnetisch Induktiver Durchflussmesser (MID)
• Coriolis Massendurchflussmesser (CMD)
• Wirbelz¨ahler (WZ)
• Ultraschall Durchflussmesser (UL)
• Thermischer Massedurchflussmesser (TMD)
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Besuch der Vorlesung “Messtechnik”
40
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand berechnet sich wie folgt: Die Kontaktzeit in der Vor¨
lesung und der Ubung
entspricht 45 Stunden (30 Stunden Vorlesung und 15
¨
¨
Stunden Ubung). F¨
ur die Vorbereitung der Ubung,
wozu implizit auch die
Nachbereitung der Vorlesung geh¨ort, werden 45 Stunden veranschlagt. Zur
Pr¨
ufungsvorbereitung werden 30 Stunden veranschlagt.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
41
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.12
141168: Embedded Multimedia
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141168
¨
Vorlesung mit integrierten Ubungen
Blackboard
rechnerbasierte Pr¨asentation
Prof. Dr.-Ing. Rainer Martin
Dr. Wolfgang Theimer
Deutsch
4
6
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Mittwoch den 08.04.2015
¨
Vorlesung m. int. Ubung
Mittwochs: ab 16:15 bis 17:45 Uhr im ID 03/401
¨
Ubung: nach Absprache
Ziele: Die Studierenden haben grundlegende Fertigkeiten f¨
ur das Systemdesign, die Implementierung, sowie die Integrations- und Testphase von Multimedial¨osungen im Bereich Embedded Systems. Sie sind bef¨ahigt, Hardwareund Softwarearchitekturen von eingebetteten Multimediasystemen zu bewerten. Sie haben anhand einer Plattform mit dem Unix-Echtzeitbetriebssystem
QNX Programmiererfahrungen gesammelt und in einem Projektteam eine
Aufgabe aus dem Bereich der Multimediakommunikation gel¨ost.
Inhalt: Die
Lehrveranstaltung
vermittelt die Grundlagen zur Durchf¨
uhrung von Entwicklungsarbeiten im Bereich
der eingebetteten Systeme, und hat den Fokus Multimediatechnologien. Zu
Beginn der Vorlesung wird eine kurze Einf¨
uhrung in die Entwicklungsprozesse wie System Engineering, Softwareentwicklung und Testvorgehen gegeben, um die Projektteams methodisch vorzubereiten. Anschließend werden
grundlegende Hardware- und Softwarearchitekturen von Embedded Systems
pr¨asentiert, um sie zu bef¨ahigen, L¨osungskonzepte einordnen zu k¨onnen. Der
Fokus der Lehrveranstaltung liegt danach in der detaillierten Analyse einer Smartphone-Plattform am Beispiel von BlackBerry 10. Die Nutzung der
Prozessorplattform und der Multimediaperipherie-komponenten wird anhand
der Eclipse-basierten Momentix-Entwicklungsumgebung unter C/C++ vertieft. Im Rahmen der praktischen Umsetzung in einem Projektteam erwerben die Studierenden die F¨ahigkeiten, gemeinsam ein Entwicklungsproblem
zu strukturieren, ein L¨osungskonzept zu entwickeln, und unter Zuhilfenahme
von existierenden Softwaremodulen zu einer Gesamtl¨osung zu integrieren. Die
Herangehensweise des Projektteams, und die L¨osung sind vom Projektteam
zu dokumentieren und abschließend allen Teilnehmern zu pr¨asentieren.
Voraussetzungen: keine
42
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Empfohlene Vorkenntnisse:
• Kenntnis der Programmiersprache C/C++
• Grundlagen der Signalverarbeitung
Arbeitsaufwand: 180 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. Zus¨atzlich entsteht Programmieraufwand f¨
ur die praktische Implementierung studienbegleitender Projektaufgaben. Daf¨
ur werden in Summe 86 Stunden angesetzt. F¨
ur die Nachbereitung
¨
der Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind in Summe
14 Stunden, erforderlich. Etwa 24 Stunden sind f¨
ur die Klausurvorbereitung
vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
43
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.13
141301: Entwurf
Schaltungen
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
analoger
BiCMOS
141301
Vorlesung und Praxis¨
ubungen
Folien
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. J¨
urgen Oehm
Prof. Dr.-Ing. J¨
urgen Oehm
Deutsch
3
4
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Mittwoch den 21.10.2015
Vorlesung Mittwochs: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 03/401
Praxis¨
ubung Mittwochs: ab 12:15 bis 13:00 Uhr im ID 03/349
¨
Ziele: Durch enge Verzahnung mit den integrierten CAD-Ubungen
haben
die studierenden elementare Kenntnisse u
¨ber die Vorgehensweisen beim Entwurf von integrationsgerechten analog/digitalen BiCMOS-Grundschaltungen
¨
erworben und k¨onnen CAD-Ubungsaufgaben
selbst¨andig l¨osen.
Inhalt: Vermittelt werden insbesondere vertiefte Kenntnisse u
¨ber:
• den Aufbau und die Prozessabfolgen in einem BiCMOS Halbleiterprozess;
• den Aufbau der elektrischen Verhaltensbeschreibungen in den Simulatoren der SPICE-Familie f¨
ur
– passive Elemente,
– Dioden und Bipolar-Transistoren,
– MOS-Transistoren;
• die zentralen Modellparameter und die Modellierungsstufen f¨
ur integrierte Strukturen;
• Design-Rules
• Layout-Topologie und Schaltungsauslegung
• ESD-Schutzstrukturen
• integrationsgerechte analoge und digitale Grundschaltungsanordnungen;
44
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
• die statistischen Gesetzm¨aßigkeiten in der monolithischen Integration;
• die Simulation analoger Schaltungen mit CAD-Methoden unter Verwendung von SPICE;
• die Simulation der Auswirkungen von Herstellungstoleranzen auf die
Eigenschaften analoger/digitaler Schaltungen;
• das Kennverhalten einfacher Grundschaltungsanordnungen unter
Ber¨
ucksichtigung von statistischen Fabrikationstoleranzen;
• die Auslegung und Optimierung analoger Grundschaltungen nicht zuletzt auch unter Ausbeutegesichtspunkten.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse:
• Elementare Kenntnisse der Elektrotechnik und der Mathematik
• Besuch der Vorlesung Grundlagen der Elektronik
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
45
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
[1] Budde, W., Bender, S., Bunk, G. ”BiCMOS-Schaltungen f¨
ur Hochfrequenzund Basisband-Signalverarbeitung”, Springer, 1996
[2] Razavi, Behzad ”Design of Integrated Circuits for Optical Communications”, McGraw-Hill Professional, 2003
[3] Jutzi, Wilhelm, Crocoll, Erich ”Digitalschaltungen. Eine Einf¨
uhrung”,
Springer, 1995
[4] Goser, Karl ”Großintegrationstechnik, Teil 1: Vom Transistor zur Grundschaltung”, H¨
uthig, 1990
[5] Goser, Karl ”Großintegrationstechnik, Teil 2: Von der Grundschaltung zum
VLSI System”, H¨
uthig, 1991
[6] Klar, Heinrich, Heimsch, Wolfgang ”Integrierte Digitale Schaltungen
MOS/BICMOS”, Springer, 1996
[7] Weste, Neil H. E., Eshragian, Karman, Eshragian, Kamran ”Principles
of CMOS VLSI Design: A Systems Perspective”, Addison Wesley Longman
Publishing Co, 1993
[8] Geiger, Randall, Strader, Noel ”VLSI Design Techniques for Analog and
Digital Circuits”, McGraw-Hill Professional, 1989
[9] Hoffmann, Kurt ”VLSI-Entwurf. Modelle und Schaltungen”, Oldenbourg,
1990
46
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.14
148206: Exakte Methoden und N¨
aherungsverfahren I
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
148206
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
Deutsch
3
4
Ziele: F¨
ur die mathematische Beschreibung von Plasmen, Halbleitern und
vielen anderen elektrotechnischen und physikalischen Systemen stehen h¨ochst
komplexe Differentialgleichungsysteme zur Verf¨
ugung. Um diese Gleichungen
handhabbar zu machen und an konkrete physikalische Situationen und technische Anwendungen anzupassen, ist die Kenntnis spezieller mathematischer
Methoden n¨otig, die u
¨ber den Inhalt der Mathematikvorlesungen des Grundstudiums hinausgehen. Die Studierenden haben verschiedene mathematische
Grundkonzepte zur L¨osung typischer Probleme und ihre Anwendungen in der
t¨aglichen Arbeit des Ingenieurs kennengelernt - ohne Anspruch auf (¨
ubertriebene) Exaktheit und Vollst¨andigkeit, aber mit Anspruch auf “Praxistauglichkeit”.
Inhalt:
• Dimensionsanalyse, Skalierung und Differentialgleichungen
• St¨orungsmethoden
• Variationsrechnung
• Eigenwertprobleme, Integralgleichungen und Green-Funktionen
• Partielle Differentialgleichungen
• Wellenph¨anomene
• Mathematische Modelle kontinuierlicher Medien
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesungen Mathematik 1-4
47
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
48
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.15
148185: Exakte Methoden und N¨
aherungsverfahren II
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
148185
¨
Vorlesungen und Ubungen
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
Deutsch
3
4
Ziele: Die Studierenden haben wichtige numerische (und auch analytische)
Methoden zur Berechnung elektromagnetischer Felder, sowie ihre Implementierung und Anwendung kennen gelernt.
Inhalt:
• Grundlagen der elektromagnetischen Feldtheorie
• Analytische Methoden und Orthogonale Funktionen
• Green-Funktionen
• Konforme Abbildungen
• Fourier-Transformationsmethoden
• Explizite und implizite Finite-Differenzen-Methoden
• Finite-Elemente-Methoden
• Momentenmethoden
• Spektral- und Pseudospektral-Methoden
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse:
• Inhalt der Vorlesungen Mathematik 1-4
• Inhalt der Vorlesung Elektrische und magnetische Felder
• Grundkenntnisse der Programmierung
49
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung vorgesehen.
50
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.16
141361: Felder, Wellen und Teilchen
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141361
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr. Ralf Peter Brinkmann
Prof. Dr. Ralf Peter Brinkmann
Deutsch
4
5
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Montag den 19.10.2015
Vorlesung Montags: ab 14:15 bis 15:45 Uhr im ID 03/471
¨
Ubung
Montags: ab 16:15 bis 17:45 Uhr im ID 03/471
Ziele: Die Studierenden verstehen, dass das anschauliche Verstehen und
die theoretische Beschreibung plasmatechnischer Systeme einander bedingt.
Inhalt: Die zur Beschreibung von Plasmen (und anderer Materie) gebildeten Begriffe Felder, Wellen, und Teilchen werden erl¨autert und in einen
gegenseitigen Zusammenhang gestellt.
1. Felder als Strukturen in Raum und Zeit
2. Wichtige Feldgleichungen
3. Erhaltungsgleichungen
4. Dispersionsrelation
5. Methode des Skalentrennung
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Hochfrequenztechnik
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand berechnet sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS
ergeben 42 Stunden Anwesenheit. Es verbleiben 108 Stunden zur Vor-und
Nachbereitung und zur Pr¨
ufungsvorbereitung.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
51
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Literatur:
[1] Schulz, Hermann ”Physik mit Bleistift. Einf¨
uhrung in die Rechenmethoden
der Naturwissenschaften”, Springer, 1993
[2] Lieberman, Michael A., Lichtenberg, Allan J. ”Principles of Plasma Discharges and Materials Processing”, Wiley-Interscience, 1994
52
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.17
141382: Festk¨
orperelektronik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141382
¨
Vorlesungen und Ubungen
language skills training
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Kunze
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Kunze
M. Sc. Epaminondas Karaissaridis
M. Sc. Joeren von Pock
Deutsch
4
5
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Dienstag den 20.10.2015
Vorlesung Montags: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 04/401
¨
Ubung
Dienstags: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 03/411
Ziele: Es besteht ein vertieftes Verst¨andnis u
¨ber die mikroskopischen Ursachen f¨
ur die Entstehung und Deutung von Energiebandstrukturen, den
Transport von Bandelektronen unter der Wirkung elektrischer und magnetischer Felder und von Streuungen, sowie die elektronischen Eigenschaften
reiner und dotierter Halbleiter bei verschiedenen Temperaturen und unter
¨außeren Feldern.
Inhalt: Der Ladungstransport im Festk¨orper ist der Schl¨
ussel zur modernen Mikroelektronik: Nur u
¨ber ein vertieftes Verst¨andnis der mikroskopischen Prozesse auf der Grundlage der B¨andertheorie ist ein Zugang zur
Funktion elektronischer Bauelemente m¨oglich. In der Vorlesung Festk¨orperelektronik wird das Zustandekommen der Energiebandstruktur in kristallinen Festk¨orpern erkl¨art, und die daraus folgenden elektrischen Eigenschaften
von Metallen und Halbleitern diskutiert. Erg¨anzend werden im letzten Kapitel Halbleiterkontakte behandelt, ohne die kein Bauelement auskommt und
die viele Bauelement-Funktionen bestimmen.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Grundlagen der Ingenieurmathematik Physikalische Grundlagen (Bachelor Elektrotechnik) Grundkenntnisse u
¨ber elektronische Materialien (Bachelor Elektrotechnik)
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
53
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
[1] Ashcroft, Neil W., Mermin, N. David ”Festk¨orperphysik”, Oldenbourg, 2001
[2] Ibach, Harald, L¨
uth, Hans ”Festk¨orperphysik. Einf¨
uhrung in die Grundlagen”, Springer, 2002
[3] Sze, Simon M. ”Physics of Semiconductor Devices”, Wiley & Sons, 1981
[4] Ashcroft, Neil W., Mermin, N. David ”Solid State Physics”, Cengage Learning, 1976
54
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.18
141106: freie Veranstaltungswahl
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
angeboten im:
141106
Beliebig
Dekan
Dozenten der RUB
Deutsch
Wintersemester und Sommersemester
Ziele: Innerhalb des Moduls setzen die Studierenden entsprechend ihrer
Interessen verschiedene Schwerpunkte. Daf¨
ur steht Ihnen das breite Angebot
der ganzen Universit¨at zur Verf¨
ugung. Sie beherrschen entsprechend ihrer
Auswahl verschiedene Schl¨
usselqualifikationen.
Inhalt: Bei der Auswahl geeigneter Lehrveranstaltungen kann das Vorlesungsverzeichnis der Ruhr-Universit¨at verwendet werden. Dies schließt Veranstaltungen aller Fakult¨aten, des Optionalbereichs und des Zentrums f¨
ur
Fremdsprachenausbildung (Veranstaltungen aus Bachelor- oder Masterstudieng¨angen) mit ein, also auch die Angebote der nichttechnischen Veranstaltungen . Im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung mit der Fakult¨at f¨
ur
Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Dortmund ist auch die Wahl
dort angebotener Veranstaltungen m¨oglich.
In der Fakult¨at wird speziell in diesem Bereich die Veranstaltung
Methodik des wissenschaftlichen Publizierens
angeboten. Aus dem Bereich IT-Sicherheit gibt es das Angebot
Aufbau eines Managementsystems f¨
ur Informationssicherheit
nach DIN ISO/IEC 27001
Voraussetzungen: entsprechend den Angaben zu der gew¨ahlten Veranstaltungen
Empfohlene Vorkenntnisse: entsprechend den Angaben zu der gew¨ahlten Veranstaltungen
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Beschreibung der Pru
ufung kann entsprechend
¨ fungsleistung: Die Pr¨
der gew¨ahlten Veranstaltungen variieren.
55
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.19
141215: Funk-Kommunikation
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141215
¨
Vorlesungen und Ubungen
Tafelanschrieb
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Karlheinz Ochs
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Karlheinz Ochs
Deutsch
4
5
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Dienstag den 20.10.2015
Vorlesung Dienstags: ab 12:15 bis 13:45 Uhr im ID 04/445
¨
Ubung
Donnerstags: ab 08:15 bis 10:00 Uhr im ID 04/445
Ziele: Konzepte zu Sende- und Empfangsstrategien bei Mehrantennensystemen sind bekannt und k¨onnen bei vorgegebenen G¨
utekriterien entwickelt
werden.
Inhalt:
1.) Mobilfunkkanal a.) Lineares zeitvariantes System b.) Zeitdiskretes
Basisbandmodell c.) Kenngr¨oßen bei einem Kanal mit Mehrwegeausbreitung: Doppler-Spreizung, Koh¨arenzzeit, Verz¨ogerungsspreizung,
Koh¨arenzbandbreite d.) Rayleigh-, Rice-Kanal
2.) Diversit¨
at bei einer Punkt-zu-Punkt-Kommunikation a.) Zeitdiversit¨at: Wiederholungscodierung, Weiterf¨
uhrendes b.) Antennendiversit¨at: Empfangsdiversit¨at, Sendediversit¨at (Raum-Zeit-Codes), MIMO
(Raummultiplex, Dekorrelation) c.) Frequenzdiversit¨at: Einzeltr¨agerverfahren mit Intersymbolinterferenz-Entzerrung, Orthogonales Frequenzmultiplexverfahren (OFDM)
3.) Kapazit¨
at von Mobilfunkkan¨
alen a.)
Kapazit¨at
eines
AWGN-Kanals: Wiederholungscodes, Kugelpackungen b.) Lineare zeitinvariante Gauß-Kan¨ale: SIMO-Kanal, MISO-Kanal c.) Ausfallwahrscheinlichkeit und Kapazit¨at: Kanal mit langsamen Schwund, Empfangsdiversit¨at, Sendediversit¨at, Zeit- und Frequenzdiversit¨at
¨
4.) Mehrgro
basierend auf ei¨ßensysteme (MIMO) a.) Ubertragung
ner Singul¨arwertzerlegung: Kapazit¨at, Freiheitsgrade (DoF), Diversit¨at b.) Empf¨anger-Architekturen: Linearer Dekorrelator, Sukzessive Ausl¨oschung, Linearer MMSE-Empf¨anger, Informationstheoretische Optimalit¨at c.) MIMO-Kanal mit langsamem Schwund: Kapazit¨at, Optimale Leistungsallokation (Waterfilling), Ausfallwahrscheinlichkeit, d.) Diversit¨at-Multiplex-Kompromiss: Allgemein, Skalarer
56
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Rayleigh-Kanal, Paralleler Rayleigh-Kanal, MISO Rayleigh-Kanal, MIMO Rayleigh-Kanal
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Grundlagenwissen in den Bereichen der li¨
nearen Algebra, der stochastischen Signale, der digitalen Ubertragungstechnik und der Informationstheorie
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
57
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.20
141384: Halbleitertechnologie
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141384
¨
Vorlesung mit integrierten Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Kunze
Dr.-Ing. Ulrich Wieser
Dipl.-Ing. Michael Szelong
Deutsch
3
4
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Mittwoch den 21.10.2015
Vorlesung Mittwochs: ab 14:15 bis 15:45 Uhr im ID 03/455
¨
Ubung
Donnerstags: ab 14:15 bis 15:00 Uhr im ID 03/455
Ziele: Ausgehend von den materialwissenschaftlichen Grundlagen durchschauen die Teilnehmer die Grundz¨
uge der Herstellungstechniken moderner
Halbleiterbauelemente und integrierter Schaltungen. Ein Absolvent der Veranstaltung ist damit auch auf spezielle Herausforderungen der industriellen
Halbleiter-Prozesstechnologie vorbereitet.
Inhalt: Zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und integrierten
Schaltungen wird eine Vielzahl unterschiedlicher technologischer Prozesse
ben¨otigt. So m¨
ussen zun¨achst hochreine Halbleiterkristalle in Form von Wafern gewonnen werden, welche die Basismaterialien f¨
ur die Mikroelektronik
darstellen. Anschließend werden die Wafer mit verschiedenen Verfahren oxidiert, beschichtet, strukturiert, dotiert, zerteilt und schließlich kontaktiert,
und als Bauelemente, oder integrierte Schaltungen verpackt. Die Lehrveranstaltung ’Halbleitertechnologie’ soll ein grundlegendes Verst¨andnis wichtiger
Prozesse und Verfahren bei der Pr¨aparation von Halbleiterbauelementen vermitteln. Der Inhalt der Lehrveranstaltung umfasst Themen wie:
• Herstellung hochreiner Einkristalle
• Epitaxieverfahren
• Oxidationstechniken
• Lithografieverfahren
¨
• Atzverfahren
• Depositionsverfahren
• Dotiertechniken
• Aufbau- und Verbindungstechnik
58
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse:
• Grundlagen Chemie
• Physik
• Elektronische Materialien
• Elektronische Bauelemente
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
[1] Globisch, Sabine ”Lehrbuch Mikrotechnologie”, Fachbuchverlag Leipzig,
2011
[2] Hoppe, Bernhard ”Mikroelektronik 1”, Vogel Verlag Und Druck, 1997
[3] Hoppe, Bernhard ”Mikroelektronik 2”, Vogel Verlag Und Druck, 1998
[4] Hilleringmann, Ulrich ”Silizium-Halbleitertechnologie”, Vieweg, 2008
[5] Prost, Werner ”Technologie der III/V-Halbleiter”, Springer, 1997
59
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.21
141145: Hardware / Software Codesign
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141145
¨
Vorlesungen und Ubungen
Prof. Dr.-Ing. Michael H¨
ubner
Prof. Dr.-Ing. Michael H¨
ubner
M. Sc. Benedikt Janßen
M. Sc. Fynn Schwiegelshohn
Deutsch
4
5
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Mittwoch den 08.04.2015
Vorlesung Mittwochs: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 04/445
¨
Ubung
Donnerstags: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 04/445
Ziele: Die Studierenden haben einen tiefen Einblick in modernste Entwurfsmethoden des HW / SW Codesigns. Sie haben einen gesamtheitlichen
¨
Uberblick
u
ur den Entwurf eingebetteter
¨ber eines der wichtigsten Gebiete f¨
Systeme.
Inhalt: Der Inhalt dieser Vorlesung behandelt die Methoden des Hardware / Software Codesigns, d.h. der verzahnte Entwurf von digitaler Hardware
und Software. Die Vorlesung erl¨autert m¨ogliche Zielarchitekturen und f¨
uhrt
dabei modernste Prozessortechnologien wie Superscalare Prozessoren, VLIW
Prozessoren aber auch die traditionellen RISC und CISC Architekturen ein.
Auch neuartige Multicore Prozessoren werden behandelt. Nachfolgend werden Methoden zur Absch¨atzung der Entwurfsqualit¨at vertieft. Hierbei kommen Methoden wie z.B. Worst Case Execution Time Analysis, das Profiling
und Tracing zur Sprache. Final werden partitionierungsverfahren wie Hierarchical Clustering, Fiduccia Mattheyses und auch genetische Algorithmen
vertieft.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesungen
• Digitaltechnik
• Programmieren mit C
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
60
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
ufung, 120 Minuten
¨ fung: schriftliche Pr¨
Literatur:
[1] Patterson, David A., Hennessy, John L., Bode, Arndt ”Rechnerorganisation
und -entwurf”, Spektrum Akademischer Verlag, 2005
61
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.22
141144: Hardware Modeling and Simulation
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141144
¨
Vorlesungen und Ubungen
Folien
Prof. Dr.-Ing. Michael H¨
ubner
Prof. Dr.-Ing. Michael H¨
ubner
M. Sc. Muhammed Soubhi Al Kadi
M. Sc. Benedikt Janßen
M. Sc. Fynn Schwiegelshohn
Deutsch
4
5
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Mittwoch den 08.04.2015
Vorlesung Mittwochs: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 04/459
Vorlesung Mittwochs: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 04/471
¨
Ubung
Donnerstags: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 04/459
¨
Ubung Donnerstags: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 04/471
Ziele: Die Studierenden kennen die Hardwarebeschreibungssprache VHDL
sowie die Methoden der Simulation, Evaluation und Verifikation f¨
ur digitale
elektronische Schaltungen.
Inhalt:
• Entwurfsprozesse f¨
ur Integrierte Schaltungen und Printed Circuit
Board
• Einf¨
uhrung in die Hardwarebeschreibungssprache VHDL
• Simulation, Evaluation und Verifikation digitaler Schaltungen
• SystemC
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Programmiererfahrung in C, C++, ggf.
HDL (VHDL, Verilog)
62
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
ufung, 120 Minuten
¨ fung: schriftliche Pr¨
Literatur:
[1] Reichardt, J¨
urgen, Schwarz, Bernd ”VHDL-Synthese: Entwurf digitaler
Schaltungen und Systeme”, Oldenbourg, 2009
63
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.23
141127: Hochfrequenzmesstechnik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141127
¨
Vorlesungen und Ubungen
Folien
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Deutsch
4
5
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Montag den 13.04.2015
¨
Vorlesung m. int. Ubung
Montags: ab 13:15 bis 15:30 Uhr im ID 03/455
Ziele: Die Studierenden haben vertiefte Kenntnisse aus dem Bereich der
Hochfrequenzmesstechnik und haben aktuelle Forschungs- und Entwicklungsarbeiten kennengelernt.
Inhalt: Im Rahmen der Vorlesung erwerben die Studierenden Kenntnisse
u
¨ber Grundlagen der Hochfrequenzmesstechnik und ihre zugrunde liegenden
physikalischen Prinzipien. Die angewandten Messprinzipien werden vermittelt, und es werden systematische Messfehler analysiert und Verfahren zu
deren Korrektur vorgestellt. Aus dem Inhalt:
• Wichtige Komponenten der Hochfrequenzmesstechnik
• Leistungsmessungen
• Messung skalarer Zweitorparameter
• Messung komplexer Zweitorparameter mit Netzwerk-Analysatoren
• Schrittgeneratoren
• Frequenz-Messungen
• Spektrum-Analysatoren
• Abtast-Oszillographen
Zur Vertiefung des Verst¨andnisses werden in der Vorlesung Messger¨ate
vorgestellt.
Voraussetzungen: keine
64
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesung Grundlagen der
Hochfrequenztechnik
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 5 Stunden pro Woche, in Summe 70 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
[1] Schiek, Burkhard ”Grundlagen Hochfrequenz-Messtechnik”, Springer, 2007
65
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.24
141181: Integrierte Digitalschaltungen
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141181
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Nils Pohl
Prof. Dr.-Ing. Nils Pohl
Dr.-Ing. Pierre Mayr
Deutsch
4
5
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Donnerstag den 09.04.2015
Vorlesung Donnerstags: ab 12:15 bis 13:45 Uhr im ID 03/419
¨
Ubung
Donnerstags: ab 15:45 bis 17:15 Uhr im ID 03/419
Ziele: Die Studierenden kennen den aktuellen Stand der Technik in
CMOS-Digitalschaltungen, den Konzept- und Systemingenieure, sowie VLSIDesigner brauchen, um erfolgreich zu arbeiten. Dabei werden sowohl die theoretischen Grundlagen der Bauelemente, als auch der Schritt vom Bauelement
u
¨ber die Schaltung zum System beherrscht.
Inhalt: Diese Vorlesung f¨
uhrt ein in die wesentlichen Grundlagen f¨
ur die
Materie der integrierten Schaltungen und Systeme. Nach einer einf¨
uhrenden Behandlung der Grundlagen und Anwendungen der Mikroelektronik
schreitet die Vorlesung u
¨ber die Behandlung einer Reihe von Einzelheiten integrierter Halbleiterbauelemente zu den integrierten digitalen CMOSGrundschaltungen voran. Zuletzt wendet sich die Vorlesung komplexeren
Aufgabenstellungen beim Entwurf von integrierten Systemkomponenten und
Systemen zu.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesungen
• Elektronische Bauelemente
• Digitaltechnik
• Elektronische Schaltungen
66
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
67
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.25
141187: Integrierte Hochfrequenzschaltungen fu
¨ r die Mess- und Kommunikationstechnik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141187
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Nils Pohl
Prof. Dr.-Ing. Nils Pohl
Deutsch
3
4
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Donnerstag den 22.10.2015
Vorlesung Donnerstags: ab 13:15 bis 14:45 Uhr im ID 03/463
¨
Ubung
Donnerstags: ab 15:00 bis 15:45 Uhr im ID 03/463
Ziele: Die Studierenden beherrschen die theoretischen Grundlagen zum
Entwurf integrierter Hochfrequenzschaltungen bis hinauf in den Millmeterwellenbereich sowie deren technologische Grenzen.
Inhalt: Durch die technischen Fortschritte der Halbleitertechnologien
erm¨oglichen integrierte Schaltungen das Erschließen immer h¨oherer Betriebsfrequenzen bis hinauf in den Millimeterwellenbereich (¿30GHz), die bis vor
kurzem noch der klassischen Hochfrequenztechnik vorbehalten waren. Als
treibende Anwendungen dieses Forschungsgebiets, welches die Hochfrequenztechnik mit der Mikroelektronik kombiniert, zeigen sich vor allem die Messund Kommunikationstechnik (z.B. automobile Radarsysteme und WirelessGBit). Die Vorlesung richtet sich insbesondere an Studierende der Studienschwerpunkte Mikro- und Nanoelektronik“ (NANO) und Hochfrequente
”
”
und optische Systeme“ (HOS)
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Grundkenntnisse der Hochfrequenz- und
Schaltungstechnik
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
68
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
69
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.26
139930: Laser Metrology
number:
139930
teaching methods: lecture with integrated tutorials
media:
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
responsible person: Prof. Dr.-Ing. Andreas Ostendorf
lecturer:
Jun. Prof. Dr. rer. nat. Evgeny Gurevich
language:
english
HWS:
4
Leistungspunkte: 6
angeboten im:
Winter term
dates in winter term:
¨
Vorlesung m. int. Ubung
Donnerstags: from 10:00 to 14:00 o’clock in ID
05/158
goals: The students have gained knowledge of the principles and opportunities in laser based measurement. They understand the difference between
non-coherent and coherent light and how to make use of coherence in interferometry. Third they understand how the different laser measurement
principles can be used to measure physical or mechanical parameters.
content: Based on the solution of Maxwells equations the description of
electromechanical waves is derived. In this context the important parameters temporal and spatial coherence are defined. Next, Mach-Zehnder and
Michelson interferometers are presented and analyzed. In the following recording and reconstruction of holograms is described. By merging the two
technologies holographic interferometry is introduced especially for applications in mechanics to analyze oscillations and vibrations. Another important
principle is Doppler measurements. After introducing the Doppler-principle
and Doppler interferometers/vibrometers Laser Doppler Anemometry (LDA)
is presented in more detail. An important chapter in this lecture is also the
understanding of important detectors like photodiodes or photomultipliers.
requirements: none
recommended knowledge:
• Basic knowledge of physics, mathematics and engineering
• Basics in electrical engineering
Arbeitsaufwand: 180 Stunden
The workload is accumulated as follows. 14 weeks with 4 HWS each correspond to a total of 56 hours of physical presence. For preparation of excercises
70
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
and further reading after the lectures 6 hours per week are required, accumulating to 84 hours. About 40 hours are required for the preparation for
the examination.
Exam: m¨
undlich, 30 Minuten
description of exam: For LAP students: exam has to be taken as a combined module exam in the module Metrology.
literature:
[1] Kreis, Thomas ”Handbook of Holographic Interferometry: Optical and Digital Methods”, Wiley-VCH, 2004
[2] Yoshizawa, Toru ”Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications”, CRC Press, 2009
71
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.27
139950: Laser Technology
number:
139950
teaching methods: lecture with tutorials
media:
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
responsible person: Prof. Dr.-Ing. Andreas Ostendorf
lecturer:
Jun. Prof. Dr. rer. nat. Evgeny Gurevich
language:
english
HWS:
4
Leistungspunkte: 6
angeboten im:
Summer term
dates in summer term:
Beginn: Dienstag the 07.04.2015
Vorlesung Dienstags: from 10:00 to 14:00 o’clock in ID 05/158
goals: The students understand the principle of lasers and how coherent
light is generated. Second, they have learned how these principles are used in
different laser sources and how existing lasers are designed. Finally, they have
accumulated knowledge of optical components to control and manipulate
laser light e.g. to convert wavelengths and to generate short and ultrashort
laser pulses.
content: After an introduction into the different energy levels in atoms
and molecules and a basic description of the quantum mechanics concept the
different principles of light-matter interaction are derived, i.e. absorption,
spontaneous emission and stimulated emission. Second, the rate equations
will be presented and effective amplification of light will be discussed. In the
following, resonator concepts will be investigated and a complete description
of the laser becomes possible. In the next chapter optical components, polarisation and birefringence are explained and methods to generate short and
ultrashort pulses. Based on this knowledge the different laser sources will
be presented subdivided into solid-state lasers, gas lasers, liquid dye lasers
and semiconductor lasers. Finally, non-linear optics is explained in order to
generate new wavelengths.
requirements: none
recommended knowledge:
• Theoretical electrical engineering
• basic knowledge of physics, mathematics and engineering
72
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 180 Stunden
The workload is accumulated as follows. 14 weeks with 4 HWS each correspond to a total of 56 hours of physical presence. For preparation of excercises
and further reading after the lectures 6 hours per week are required, accumulating to 84 hours. About 40 hours are required for the preparation for
the examination.
Exam: m¨
undlich, 30 Minuten
description of exam: For LAP students: exam has to be taken as a combined module exam in the module Lasers.
literature:
[1] Silfvast, William ”Laser Fundamentals”, Cambridge University Press, 1996
[2] Siegmann, Anthony ”Lasers”, University Science Books, 1986
[3] Koechner, Walter ”Solid-State Laser Engineering”, Springer, 2006
73
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.28
142063: Master-Praktikum
Schaltungstechnik
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
Analoge
142063
Praktikum
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
M. Sc. David-Benjamin Grys
Deutsch
3
3
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Vorbesprechung: Dienstag den 20.10.2015 ab 09:15 im ICN 03/623
Praktikum Dienstags: ab 09:15 bis 11:30 Uhr im ICN 03/623
Ziele: Die Studierenden k¨onnen die in der Vorlesung Analoge Schaltungs”
technik“ vermittelten Grundlagen und Zusammenh¨ange, am Beispiel eines
UKW-Empf¨angers, selbstst¨andig anwenden und erweitern. Die Analyse und
Synthese von analogen Schaltungen in Kleingruppen und die Pr¨asentation
der Ergebnisse in Kurzvortr¨agen wird beherrscht. Die praktischen F¨ahigkeiten im Umgang mit elektronischen Bauteilen und Messger¨aten sind geschult.
Am Ende des Praktikums besitzt jeder Teilnehmer einen selbstbest¨
uckten
UKW- Empf¨anger, dessen Aufbau und Funktionsweise aus eigener Erfahrung bekannt ist.
Inhalt:
• Theoretische Grundlagen des UKW-Rundfunks
• Aufbau und Funktionsweise eines UKW- Superhet Empf¨angers
• Analyse und Synthese analoger Schaltungen
• L¨oten von SMD- Bauteilen
• Umgang mit elektronischen Messger¨aten
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalt der Vorlesung Analoge Schaltungstechnik; Grundkenntnisse in MATLAB, PSPICE
74
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
Der Arbeitsaufwand berechnet sich wie folgt: 8 Wochen zu je 3 SWS entsprechen 24 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Vorbereitung und Ausarbeitung
werden jeweils 8 Stunden, insgesamt 64 Stunden veranschlagt. Es verbleiben
2 Stunden f¨
ur die sonstige Organisation der Praktikumsdurchf¨
uhrung.
Pru
¨ fung: Praktikum, studienbegleitend
75
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.29
142181:
Master-Praktikum
Entwurf integrierter Digitalschaltungen
mit VHDL
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
142181
Praktikum
Prof. Dr.-Ing. Michael H¨
ubner
Prof. Dr.-Ing. Michael H¨
ubner
M. Sc. Muhammed Soubhi Al Kadi
Deutsch
3
3
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Vorbesprechung: Donnerstag den 22.10.2015 ab 16:15 im ID 1/103
Ziele: Die Studierenden sind zum Entwurf integrierter Digitalschaltungen
unter Verwendung der Hardware-Beschreibungssprache VHDL bef¨ahigt. Sie
k¨onnen mit modernen Entwurfswerkzeugen der Mikroelektronik umgehen.
Inhalt: Der Entwurf von VLSI-Schaltungen ist aufgrund der großen
Zahl von Bauelementen nur zu beherrschen, wenn man HardwareBeschreibungssprachen wie VHDL f¨
ur den Entwurf einsetzt. Eine ganze
Reihe von Eigenschaften macht VHDL f¨
ur den Mikroelektronik-Entwurf so
interessant. Dazu z¨ahlen: VHDL ist nicht technologiespezifisch, es ist das
geeignete Medium zum Austausch zwischen Entwerfern untereinander und
mit dem Chiphersteller, VHDL unterst¨
utzt Hierarchie und Top-down- und
Bottom-up-Entwurfsmethoden, es unterst¨
utzt ferner Verhaltens-, Strukturund Datenfluss-Beschreibung, es ist ein IEEE-Standard, Testmuster k¨onnen
mit derselben Sprache generiert werden u.a.m. Das Praktikum besteht aus
¨
einem Einf¨
uhrungs- und Ubungsteil
und einem Entwurfsprojekt, z.B. Komponenten aus einem Mikroprocessor oder dem Digitalteil eines UMTSTransceivers. Dieses Projekt wird unter den Praktikumsgruppen aufgeteilt
und die Einzelentw¨
urfe am Ende des Semesters wieder zusammengef¨
uhrt und
getestet. Das Praktikum hat etwa folgenden Ablauf:
• Einf¨
uhrung in UNIX und VHDL
• einf¨
uhrendes Entwurfsbeispiel
¨
• Ubung
1 bis 3
• Projekt: Vorstellung der Spezifikation
• Projekt: Entwurf und Simulation
• Projekt: Synthese
76
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
• Projekt: Simulation der Gatterlaufzeiten
• Projekt: Verlustleistungsanalyse
• Projekt: Layout (Platzierung und Verdrahtung)
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: W¨
unschenswert sind Kenntnisse des Faches
“Integrierte Digitalschaltungen”
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
Der Arbeitsaufwand berechnet sich wie folgt: 12 Termine zu je 3 SWS entsprechen 36 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Vorbereitung werden 24 Stunden
(2 Stunden je Praktikumstermin), f¨
ur die Ausarbeitung der Dokumentation
24 Stunden (2 Stunden je Termin) und f¨
ur die Zwischen- und Abschlussbesprechung inkl. Vorbereitung der Pr¨asentationen 6 Stunden (jeweils 3 Stunden) veranschlagt.
Pru
¨ fung: Praktikum, studienbegleitend
Literatur:
[1] Reichardt, J¨
urgen, Schwarz, Bernd ”VHDL-Synthese: Entwurf digitaler
Schaltungen und Systeme”, Oldenbourg, 2009
77
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.30
142121:
Master-Praktikum
Hochfrequente Systeme
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
142121
Praktikum
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
M. Sc. Jan Barowski
M. Sc. Jochen Jebramcik
Dipl.-Ing. Artur Nalobin
M. Sc. Dennis Pohle
M. Sc. Jan Niclas Runkel
Deutsch
3
3
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Vorbesprechung: Freitag den 10.04.2015 ab 13:15 bis 17:45 Uhr im ID 03/455
Praktikum Freitags: ab 13:15 bis 17:45 Uhr im ID (alle 2 Wochen)
Ziele: Die Studierenden haben vertiefte Kenntnisse zur messtechnischen
Charakterisierung von Sende- und Empfangsschaltungen sowie verschiedener
Antennensysteme erworben. Sie haben hierbei die Verwendung modernster
Hochfrequenzmessger¨ate sowie den Einsatz von dreidimensionaler Feldsimulationssoftware erlernt.
Inhalt: Sowohl Empfangs- als auch Sendeeinheit eines Kommunikationssystems bestehen aus unterschiedlichen Komponenten wie z.B. rauscharmen Empfangsvorverst¨arkern, Mischern, Leistungsverst¨arkern und Filtern.
Zur Sicherstellung eines st¨orungsfreien und ausfallsicheren Betriebs des Gesamtsystems werden abh¨angig von der Zielapplikation unterschiedliche Anforderungen an jede dieser Komponenten gestellt. Im ersten Teil des Hochfrequenzpraktikums werden die Eigenschaften der Einzelkomponenten einer
Empfangs- sowie einer Sendeeinheit eines Testbeds‘ untersucht. Hierzu wer’
den die Studierenden in die praktische Nutzung der Spektral- sowie Netzwerkanalyse eingef¨
uhrt. Der Schwerpunkt des zweiten Teils des Hochfrequenzpraktikums liegt in der Untersuchung von Antenneneigenschaften. Zur
¨
drahtlosen Ubertragung
elektromagnetischer Wellen sind sende- wie empfangsseitig Antennensysteme notwendig, die das in einer Sendeeinheit generierte Signal abstrahlen, bzw. empfangsseitig in eine Spannung am Antennenfußpunkt zur¨
uckwandeln. F¨
ur die Entwicklung solcher Antennensysteme werden Feldsimulationsprogramme verwendet, die eine Berechnung der
Antenneneigenschaften wie Antennengewinn, Richtwirkung und Anpassung
im Antennenfußpunkt auf Basis dreidimensionaler Modelle erm¨oglichen. Die
78
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Studierenden f¨
uhren selbstst¨andig eine Feldsimulation eines Antennensystems durch. Dar¨
uber hinaus werden die Eigenschaften unterschiedlicher Antennensysteme messtechnisch charakterisiert.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Vorlesung Hochfrequenztechnik
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Vor- und Nachbereitung
der Versuche sind etwa 3 Stunden pro Woche, in Summe 42 Stunden, erforderlich. Etwa 6 Stunden sind f¨
ur die Pr¨asentation vorgesehen.
Pru
¨ fung: Praktikum, studienbegleitend
79
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.31
142180: Master-Praktikum Schaltungsdesign integrierter Hochfrequenzschaltungen mit Cadence
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
142180
Praktikum
Prof. Dr.-Ing. Nils Pohl
Prof. Dr.-Ing. Nils Pohl
Dipl.-Ing. Dominic Funke
Deutsch
3
3
Wintersemester und Sommersemester
Termine im Wintersemester:
Vorbesprechung: Donnerstag den 22.10.2015 ab 12:15 im ID 1/232
Termine im Sommersemester:
Vorbesprechung: Donnerstag den 09.04.2015 ab 13:15 im ID 1/232
Ziele: Die Studierenden haben den Entwurf integrierter BiCMOSSchaltungen f¨
ur Anwendungen in der Hochfrequenztechnik ge¨
ubt. Die bis
dahin im Studium erworbenen Kenntnisse der Schaltungstechnik und Hochfrequenztechnik k¨onnen anhand konkreter, praxisnaher Projekte angewendet
werden. Dabei haben die Studierenden den Umgang mit modernen Entwurfswerkzeugen f¨
ur den rechnergest¨
utzten Schaltungsentwurf und projektorientiertes Arbeiten in mehreren Teams ge¨
ubt und eine u
¨berzeugende Pr¨asentation der erzielten Ergebnisse in einer Abschlußbesprechung erlernt.
Inhalt: Dieses Fortgeschrittenen-Praktikum beginnt zun¨achst mit einer
kurzen Einf¨
uhrung in die BiCMOS-Schaltungstechnik, in das Betriebssystem LINUX und in die f¨
ur dieses Praktikum wichtigen Entwurfswerkzeuge
Spectre und CADENCE. Danach beginnt ein u
¨ber das ganze Semester laufendes Entwurfsprojekt aus der Hochfrequenztechnik, z.B. der Entwurf eines FMCW-Radar-Systems, jeweils auf Transistorebene. Die Entwurfsaufgabe wird auf die teilnehmenden Gruppen aufgeteilt, wobei eine Gruppe aus 2
oder 3 Studierenden besteht. Am Ende des Semesters werden die Teilprojekte
wieder zuzsammengef¨
uhrt und einem abschließenden Gesamttest unterzogen.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Gute Kenntnisse der Schaltungstechnik
80
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
Der Arbeitsaufwand berechnet sich wie folgt: 12 Termine zu je 3 SWS entsprechen 36 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Vorbereitung werden 24 Stunden
(2 Stunden je Praktikumstermin), f¨
ur die Ausarbeitung der Dokumentation
24 Stunden (2 Stunden je Termin) und f¨
ur die Zwischen- und Abschlussbesprechung inkl. Vorbereitung der Pr¨asentationen 6 Stunden (jeweils 3 Stunden) veranschlagt.
Pru
¨ fung: Praktikum, studienbegleitend
81
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.32
142262: Master Project Advanced Optics 1
number:
142262
teaching methods: project
responsible person: Prof. Dr. Martin R. Hofmann
lecturer:
Prof. Dr. Martin R. Hofmann
language:
english
HWS:
3
Leistungspunkte: 3
angeboten im:
Summer term
dates in summer term:
Vorbesprechung: Mittwoch the 08.04.2015 from 12:30 in ID 1/168
goals: The students have gained practical experience in handling optoelectronic elements. Learn the basics of optical spectroscopy.
content: It will be worked on a topic related to current research activities. Exemplary topics are semiconductor lasers, spectroscopy and spinoptoelectronics. The project takes place as block course on appointment.
requirements: none
recommended knowledge:
• fundamental knowledge of optics and optoelectronics
• attendanca of a laser safety instruction (e.g. Monday 21st Oct, 11:00h
ID 05/158) is mandatory
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
The workload is accumulated as follows: 14 weeks with 3 HWS each correspond to a total of 42 hours of physical presence. For preparation of exercises
and further reading after the lectures, 3 hours per week are required accumulating to 42 hours. About 6 hours are required in preparation for an oral
presentation.
Exam: Projektarbeit, continual assessment
description of exam: Participation in laboratory block course, preparation of project report and presentation of results in 15 min. seminar talk.
82
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.33
142263: Master Project Advanced Optics 2
number:
142263
teaching methods: project
responsible person: Prof. Dr. Martin R. Hofmann
lecturer:
Prof. Dr. Martin R. Hofmann
language:
english
HWS:
3
Leistungspunkte: 3
angeboten im:
Winter term
dates in winter term:
Vorbesprechung: Mittwoch the 21.10.2015 from 12:30 in ID 1/168
goals: The students have gained practical experience in optical metrology
and in handling optical instruments.
content: It will be worked on a topic related to current research activities.
Exemplary topics are holography, interferometry and short pulse generation.
The project takes place as block course on appointment.
requirements: none
recommended knowledge:
• fundamental knowledge of optics
• attendanca of a laser safety instruction (e.g. Monday 21st Oct, 11:00h
ID 05/158) is mandatory
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
The workload is accumulated as follows: 14 weeks with 3 HWS each correspond to a total of 42 hours of physical presence. For preparation of exercises
and further reading after the lectures, 3 hours per week are required accumulating to 42 hours. About 6 hours are required in preparation for an oral
presentation.
Exam: Projektarbeit, continual assessment
description of exam: Participation in laboratory block course, preparation of project report and presentation of results in 15 min. seminar talk.
83
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.34
142269: Master Project Optics Fundamentals
number:
142269
teaching methods: project
responsible person: Prof. Dr. Martin R. Hofmann
lecturer:
Prof. Dr. Martin R. Hofmann
language:
english
HWS:
1
Leistungspunkte: 1
angeboten im:
Winter term and Summer term
dates in winter term:
Vorbesprechung: Mittwoch the 21.10.2015 from 12:30 in ID 1/168
dates in summer term:
Vorbesprechung: Mittwoch the 08.04.2015 from 12:30 in ID 1/168
goals: After the project the students understand
• the basic requirements for work in an optical laboratory
• basic Matlab commands for data analysis (esp. interpolation
and Fourier transform)
Furthermore the students are able to apply
• the gained knowledge of optical experiments concerning the
handling and alignment of optics
• simple data analysis tasks using Matlab
content: The students receive information material about the fundamental work flow in optical laboratories and data analysis in Matlab. In three
experiments the gained knowledge of the students is tested and futhermore
applied to two optical setups and some data.
The practical experiments are the alignment of a single mode fiber coupling setup and a Michelson interferometer. In the Matlab experiment data
interpolation and Fourier transform are in the focus of the exercise.
Further contents are:
• Cleaning and Handling of optical components
• Optic alignment workflow
• Optomechanical components
• Basic characteristics of lenses and other optics
• Coherence and interferference
84
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
requirements: none
recommended knowledge: none
Arbeitsaufwand: 30 Stunden
The workload is accumulated as follows: 14 weeks with 1 HWS each correspond to a total of 14 hours of physical presence. For preparation of exercises
and further reading after the lectures, 1 hours per week are required accumulating to 14 hours. About 2 hours are required in preparation for an oral
presentation.
85
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.35
142040: Master-Projekt DSP
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
142040
Projekt
Folien
Prof. Dr.-Ing. Dorothea Kolossa
Prof. Dr.-Ing. Dorothea Kolossa
M. Sc. Ahmed Hussen
Dipl.-Ing. Steffen Zeiler
Deutsch
3
3
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Vorbesprechung: Dienstag den 14.04.2015 ab 10:00 im ID 2/201
Ziele: Neben den Strategien und Methoden zur Bew¨altigung der technischen Herausforderungen beherrschen die Studierenden gleichzeitig die Organisation von gr¨oßeren Projekten in Teams, Methoden der Projektplanung,
strukturierte Softwareentwicklung incl. Spezifikation und Validierung.
Inhalt: In dieser Veranstaltung implementieren Master-Studierende in
Teams von bis zu 10 Mitgliedern u
¨ber den Verlauf eines Semesters hinweg
ein gr¨oßeres Projekt ihrer Wahl echtzeitf¨ahig auf einer DSP-Plattform.
Semesterziel ist jeweils die vollst¨andige Realisierung eines selbstgew¨ahlten
Projekts aus der digitalen Signalverarbeitung, der automatischen Spracherkennung oder dem Bereich der kognitiven Modelle. Beispielhafte Themen, die
sich realistisch in einem Semester umsetzen lassen, sind: Realisierung eines
DAB-Radioempf¨angers, einer Sprachsteuerung f¨
ur die Hausautomatisierung,
oder einer automatischen Gesichtserkennung in Kamerabildern.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse:
• Grundkenntnisse der digitalen Signalverarbeitung
• sichere Beherrschung mindestens einer Programmiersprache
• idealerweise Erfahrungen mit der Programmierung in C
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
Der Arbeitsaufwand berecnet sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS
ergeben 42 Stunden Anwesenheit. Es verbleiben 48 Stunden zur Vor- und
Nachbereitung.
86
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Pru
¨ fung: Projektarbeit, studienbegleitend
87
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.36
142184: Master Project Virtual Prototyping of Embedded Systems
number:
142184
teaching methods: project
responsible person: Prof. Dr.-Ing. Michael H¨
ubner
lecturers:
Prof. Dr.-Ing. Michael H¨
ubner
Benedikt Janßen
M. Sc. Jones Yudi Mori Alves da Silva
M. Sc. Osvaldo Navarro
language:
english
HWS:
3
Leistungspunkte: 3
angeboten im:
Winter term
dates in winter term:
Vorbesprechung: Mittwoch the 21.10.2015 from 16:15 in ID 1/103
goals: The students master the design of “Embedded Systems” with the
help of “Virtual Prototyping”. Besides using tools for modeling, simulation
and analysis of a virtual “Embedded System”, the students will also be able to use SystemC, a hardware description language based on C++, and to
model selected peripheral components. Furthermore they can implement applications in connection with the designed processor platform and a real-time
operating system.
content: Within the project’s scope, the methods of “Virtual Prototyping”
are taught and reinforced with practical examples. The course’s agenda is
described below:
1.a – Introduction to Virtual Prototyping Basic concepts, systems, tools,
languages, etc.
1.b – SystemC basics Cadence iSL SystemC course.
2.a – Fast processor models: OVP Introduction What are the Open Virtual Platforms, which are the advantages in using a virtual processor model
and where to get it?
Fast models, cross-compilation and simulation The first part is to understand how to use the too by running different applications in some processor
models.
• How to initialize the tool and organize a new project.
• What is cross-compilation? How to do this in OVP API?
• Executing and profiling a simulation.
• Analyse the same software in different processor models.
88
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
The second part shows the differences between processor descriptions
using OVP API.
• Opening and analysing a processor model.
• How to modify the model?
• How to create a new cross-compiler for a custom model?
• Executing and profiling a simulation.
Multi-processor simulation In this part the aim is to understand a simple
multicore system with shared memory.
• Analysing the example. How the communication among the processors
is performed? How the software is partitioned/mapped to the processors?
• Simulation and analysis of the architecture.
• How to modify the software?
• How to add more processors?
2.b – Cadence Virtual System Platform Introduction
Basic examples on how to import models, connect them and simulate.
• Tool overview.
• Selected examples.
• Customizing and analysing the simulation.
Integrating SystemC and RTL models The objective is to create and
simulate mixed systems (different design levels: SystemC+RTL integration).
• Abstraction
design levels: What are Loosely-timed models, Approximately-timed
models and Cycle-accurate models?
• How to combine this models using the VSP tool? Simple examples.
• What can be analysed in a mixed simulation?
Using fast OVP models The aim of this part is to import OVP models
into VSP tool.
• How to create a SystemC wrapper for an OVP processor model?
• Importing and using OVP models in VSP.
• Comparison among OVP and RTL processor models in VSP.
3.a – Processor design: ArchC Introduction
• What is an Architecture Description Language (ADL)?
89
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
• ArchC framework overview.
[system-message] [system-message]system-message
WARNING/2 in <string>, line 83
Bullet list ends without a blank line; unexpected unindent. backrefs:
Analysis of a processor description, cross-compilation and simulation
• How to describe a processor model in ArchC?
• Cross-compilation and simulation.
[system-message] [system-message]system-message
WARNING/2 in <string>, line 88
Bullet list ends without a blank line; unexpected unindent. backrefs:
Exploring the design space of a processor model
• Modifying a custom processor model.
• How to generate a custom toolchain?
• Some examples.
MPSoCBench
• Multi-processor analysis framework based on ArchC and SystemCTLM.
• Overview of the framework. How to configure and perform simulations?
• Understanding the different NoC types.
• Software partition and mapping on several processors.
3.b – Cache Modeling: Alpha-Sim + CACTI Cache Size Tradeoff
In this exercise you will simulate caches with different sizes to observe
tradeoffs between this parameter, performance and energy consumption. The
tasks for this exercise are as follows:
• Choose and simulate 10 L1 data cache configurations with different
size in CACTI, plus the default configuration. Take notes about energy
consumption and access time.
• Run sim-alpha with each cache configuration. Make sure that for each
configuration you select the hit latency that corresponds better with
the access time observed with CACTI in the previous step. Assume the
hit latency is the ratio of cache access time to clock cycle, rounded up.
• Plot results:
[system-message] [system-message]system-message
WARNING/2 in <string>, line 118
Bullet list ends without a blank line; unexpected unindent. backrefs:
1 graph showing miss rate vs cache size 1 graph showing energy consumption vs cache size 1 graph showing execution time vs cache size
90
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
• Draw conclusions about results
[system-message] [system-message]system-message
WARNING/2 in <string>, line 123
Bullet list ends without a blank line; unexpected unindent. backrefs:
Associativity Tradeoff
The tasks for this exercise are as follows:
• Choose and simulate 5 L1 data cache configurations with different associativity in CACTI, plus the default configuration. Take notes about
energy consumption and access time.
• Run sim-alpha with each cache configuration. Make sure that for each
configuration you select the hit latency that corresponds better with
the access time observed with CACTI in the previous step.
• Plot results:
1 graph showing miss rate vs associativity 1 graph showing energy consumption vs associativity 1 graph showing execution time vs associativity
Draw conclusions about results
Block Size Tradeoff The tasks for this exercise are as follows:
• Choose and simulate 5 L1 data cache configurations with different block
size in CACTI, plus the default configuration. Take notes about energy
consumption and access time.
• Run sim-alpha with each cache configuration. Make sure that for each
configuration you select the hit latency that corresponds better with
the access time observed with CACTI in the previous step.
• Plot results:
[system-message] [system-message]system-message
WARNING/2 in <string>, line 146
Bullet list ends without a blank line; unexpected unindent. backrefs:
1 graph showing miss rate vs block size 1 graph showing energy consumption vs block size 1 graph showing execution time vs block size • Draw
conclusions about results Overall Configuration Tasks
• 1Considering the results obtained choose three candidate configurations
that you think will improve the performance and energy consumption
of the default configuration.
• Explain reasoning behind each selection
• Simulate chosen candidates with CACTI and sim-alpha
• Draw conclusions. Which candidate is the best?
• If a victim buffer is enabled, how is the performance affected and why?
requirements: none
91
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
recommended knowledge: Basic programming knowledge in C/C++
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
Der Arbeitsaufwand berechnet sich wie folgt: Das Praktikum findet als
Blockveranstaltung statt mit 4 1/2 Tagen Dauer, entsprechend 36 Stunden
Anwesenheit. F¨
ur die Vorbereitung werden 18 Stunden (9 Stunden je Abschnitt), f¨
ur die Ausarbeitung des Praktikumsberichts 36 Stunden (18 Stunden je Abschnitt) veranschlagt.
Exam: Projektarbeit, continual assessment
92
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.37
143261: Master Seminar Biomedical Optics
number:
143261
teaching methods: seminar
responsible person: Prof. Dr. Martin R. Hofmann
lecturer:
Prof. Dr. Martin R. Hofmann
language:
english
HWS:
3
Leistungspunkte: 3
angeboten im:
Summer term
dates in summer term:
Vorbesprechung: Mittwoch the 08.04.2015 from 13:00 in ID 04/232
goals: The students have learned how to investigate and deal with scientific information while acquiring presentation techniques. They have gained
knowledge of current research activities of optical measurement techniques
for biomedical applications.
content: Exemplary topics are optical coherence tomography, confocal microscopy, fluorescence spectroscopy etc.
requirements: none
recommended knowledge: fundamental knowledge of optics
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
The workload is accumulated as follows: 14 weeks with 3 HWS each correspond to a total of 42 hours of physical presence. 48 hours are required in
preparation for the own oral presentation.
Exam: Seminarbeitrag, continual assessment
93
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.38
143122: Master-Seminar Hochfrequente
Sensoren und Messsysteme
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
143122
Seminar
rechnerbasierte Pr¨asentation
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Dr.-Ing. Christoph Baer
Dr.-Ing. Pierre Mayr
Dipl.-Ing. Christian Schulz
M. Sc. Marc Zimmermanns
Deutsch
3
3
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Vorbesprechung: Montag den 13.04.2015 ab 15:45
Seminar Montags: ab 15:45 bis 18:15 Uhr im ID 04/413
Ziele: Die Studierenden haben die F¨ahigkeit zur eigenst¨andigen Erarbeitung und Aufbereitung wissenschaftlicher Inhalte sowie deren Pr¨asentation.
Dar¨
uber hinaus haben sie Kompetenzen im Umgang mit Online-Enzyklop¨adien erworben und eigene Artikel erstellt.
Inhalt: Im Rahmen dieses Seminares werden hochfrequente Sensoren und
Messsysteme im Hinblick auf Aufbau, Funktionsweise und Anwendungsgebiete betrachtet. Die Studierenden bearbeiten hierbei selbstst¨andig Fragestellungen zu ausgew¨ahlten Themen, wie zum Beispiel:
• Radarsysteme
• RFID
• Ambient Assisted Living
• Fahrerassistenzsysteme
• Massenspektroskopie
• Plasmadiagnostik
• Impulsreflektometrie
Die einzelnen Themen werden im Rahmen von Seminarvortr¨agen pr¨asentiert. Zus¨atzlich wird von jedem Teilnehmer ein Beitrag in der OnlineEnzyklop¨adie Wikiing“ erstellt. Die Beitr¨age werden einer Qualit¨atskon”
trolle unterzogen und anschließend ver¨offentlicht.
94
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Grundkenntnisse im Bereich der Hochfrequenztechnik und im Umgang mit Pr¨asentationsmedien.
Besuch einer der Vorlesungen
• Hochfrequenztechnik
• Hochfrequenzmesstechnik
• Einf¨
uhrung in die Radartechnik
• Integrierte Hochfrequenzschaltungen f¨
ur die Mess- und Kommunikationstechnik
• Bauelemente und Schaltungen der Hochfrequenztechnik
• Analoge Schaltungstechnik
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
Die Arbeitsbelastung berechnet sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS
entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. 48 Stunden werden f¨
ur die
Vorbereitung des eigenen Seminarvortrages angesetzt.
Pru
¨ fung: Seminarbeitrag, studienbegleitend
95
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.39
143121: Master-Seminar Mobilkommunikation
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
143121
Seminar
Handouts
rechnerbasierte Pr¨asentation
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Michael Vogt
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Michael Vogt
Deutsch
3
3
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Vorbesprechung: Donnerstag den 22.10.2015 ab 15:00
Seminar Donnerstags: ab 15:00 bis 18:00 Uhr im ID 03/411
Ziele: Die Studierenden haben die F¨ahigkeit zur eigenst¨andigen Erarbeitung und Aufbereitung wissenschaftlicher Inhalte sowie deren Pr¨asentation.
Inhalt: Im Rahmen des Seminars erarbeiten sich die Studierenden eine wissenschaftliche Problemstellung aus dem Bereich der Mobilfunkkommunikation. Die Ergebnisse dieser Arbeiten werden von den Studierenden vorgetragen,
diskutiert und in einer abschließenden Ausarbeitung zusammengefasst.
Exemplarische Themen von Seminarbeitr¨agen:
• Mobilfunksysteme GSM; UMTS, DECT, WLAN
• Code Division Multiple Access (CDMA)
• Kanalentzerrung
• Adaptive Antennensysteme
• Ultra Wide Band Technik
• Mobile Datenkommunikation
• Digital Video Broadcasting (DVB)
• Digital Audio Broadcasting (DAB)
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Vorlesung “Systeme und Schaltungen der
Mobilkommunikation”
96
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
Die Arbeitsbelastung berechnet sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS
entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. 48 Stunden werden f¨
ur die
Vorbereitung des eigenen Seminarvortrages angesetzt.
Pru
¨ fung: Seminarbeitrag, studienbegleitend
97
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.40
140003: Master-Startup ETIT
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
140003
Beliebig
Prof. Dr.-Ing. Thomas Musch
Dr.-Ing. Christoph Baer
Dipl.-Ing. Jan Abrolat
Deutsch
2
1
Wintersemester und Sommersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Mittwoch den 21.10.2015 ab 15:00 bis 16:00 Uhr im ID 04/413
Tutorium Mittwochs: ab 15:00 bis 17:00 Uhr im ID 04/413
Termine im Sommersemester:
Beginn: Mittwoch den 08.04.2015 ab 15:00 bis 16:00 Uhr im ID 04/413
Tutorium Mittwochs: ab 15:00 bis 17:00 Uhr im ID 04/413
Ziele: Die Studierenden haben eine Erleichterung des Einstiegs in das Studium; die Studierenden sind untereinander vernetzt und haben Einsicht in
Berufsbilder, Karrierem¨oglichkeiten etc.
Inhalt: Studienbegleitende Informationen, Exkursionen, Vortr¨age etc.
Programm SS 2015:
08.04.15 Vorstellung
15.04.15 RUB-Wie geht das?
22.04.15 Lehrstuhlf¨
uhrung HFS
29.04.15 Deutsches Bergbaumuseum
06.05.15 Exkursion: Gesellschaft f¨
ur Automationen/ Kernkraftwerkssimulator
13.05.15 Ehemaligen Talk: Dr. Sven Dortmund, Intel
03.06.15 Vorstellung der VDE Hochschulgruppe
10.06.15 Vom Master zur Promotion/Vorstellung der RUB Research
School
17.06.15 “Dos and don’ts” in m¨
undlichen Pr¨
ufungen
24.06.15 Besichtigung des Planetariums und Fachvortrag
01.07.15 TBD
08.07.15 TBD
15.07.15 Seminar “Besseres Auftreten in Pr¨asentationen und Vortr¨agen
durch Storytelling” mit Dirk Raguse
Weitere geplante Aktivit¨aten f¨
ur 2015: Besichtigung des DLR in
K¨oln, Powerpoint-Karaoke Wettbewerb, Pr¨
ufungsvorbereitung “M¨
undliche
Pr¨
ufung”
98
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 30 Stunden
Es handelt sich um eine freiwillige Zusatzveranstaltung. Es kann 1 LP
(Anerkennung als freies Wahlfach) erworben werden.
99
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.41
144101: Masterarbeit ETIT
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
Leistungspunkte:
angeboten im:
144101
Masterarbeit
Studiendekan ETIT
Hochschullehrer der Fakult¨at ET/IT
Deutsch
30
Wintersemester und Sommersemester
Termine im Wintersemester:
Abschlussarbeit: nach Absprache
Termine im Sommersemester:
Abschlussarbeit: nach Absprache
Ziele: Die Teilnehmer sind mit Arbeitsmethoden der wissenschafltichen
Forschung und der Projektorganisation vertraut. Ihre fortgeschrittenen
Kenntisse und Arbeitsergebnisse k¨onnen sie verst¨andlich pr¨asentieren.
Inhalt: Weitgehend eigenst¨andige L¨osung einer wissenschaftlichen Aufgabe
unter Anleitung. Pr¨asentation der eigenen Ergebnisse der Masterarbeit.
Voraussetzungen: siehe Pr¨
ufungsordnung
Empfohlene Vorkenntnisse: Vorkenntnisse entsprechend dem gew¨ahlten
Thema erforderlich
Arbeitsaufwand: 900 Stunden
6 Monate Vollzeitt¨atigkeit
Pru
¨ fung: Abschlussarbeit, studienbegleitend
100
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.42
141150: Multi-Core Architekturen und
deren Programmierung
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141150
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Prof. Dr.-Ing. Diana G¨ohringer
Prof. Dr.-Ing. Diana G¨ohringer
M. Sc. Jens Rettkowski
Deutsch
4
5
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Dienstag den 20.10.2015
Vorlesung Dienstags: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 03/455
¨
Ubung
Donnerstags: ab 12:15 bis 13:45 Uhr im ID 03/419
¨
Ziele: Die Studierenden haben einen Uberblick
u
¨ber verschiedene MultiCore Architekturen und deren Programmiermodelle. Anhand praktischer
Rechner¨
ubungen sind die Teilnehmer bef¨ahigt eigene eingebettete Multi-Core
Architekturen anhand von FPGA Technologie zu entwickeln, sowie aktuelle
Grafikkarten mittels CUDA C/C++ zu programmieren.
The students have an overview of multi-core architectures and parallel
programming models. Using computer exercises the attendees can develop
own embedded multi-core architectures based on FPGA technology and program state-of-the-art graphic cards using CUDA C/C++.
Inhalt: Im Rahmen der Vorlesung werden zun¨achst Multi-Core Architekturen und deren Komponenten (z.B. Prozessoren, Speicher, Kommunikationsinfrastrukturen) vorgestellt. Anschließend werden verschiedene Programmiermodelle (OpenMP, MPI, CUDA C/C++, OpenCL) erl¨autert. In den
Labor¨
ubungen werden die theoretischen Kenntnisse unter Verwendung von
Multi-Core Architekturen und Grafikkarten erweitert und vertieft.
First multi-core architectures and their hardware components (e.g. processors, memories, and communication infrastructures) will be introduced. Afterwards parallel programming models (e.g. OpenMP, MPI, CUDA
C/C++, and OpenCL) will be explained. The theoretical contents are supplemented using computer exercises for developing own multi-core architectures based on FPGA technology and for programming state-of-the-art graphic
cards using CUDA C/C++.
Voraussetzungen: keine
101
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Empfohlene Vorkenntnisse:
• Programmierkenntnisse in C/C++ oder einer ¨ahnlichen Programmiersprache
• Knowledge of C/C++ or a similar programming language is required
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
102
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.43
141385: Nanoelektronik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141385
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Kunze
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Kunze
Dr.-Ing. Claudia Bock
M. Sc. Epaminondas Karaissaridis
M. Sc. Oliver Kreiter
Dipl.-Ing. Michael Szelong
M. Sc. Joeren von Pock
Dr.-Ing. Ulrich Wieser
Deutsch
4
5
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Montag den 13.04.2015
Vorlesung Montags: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 03/419
¨
Ubung
Dienstags: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 03/419
Ziele: Die Studierenden haben ein vertieftes Verst¨andnis u
¨ber die Herausforderungen der CMOS-Technologie, die wichtigsten Verfahren zur Herstellung von elektronischen Nanostrukturen, die elektronischen Eigenschaften
niedrigdimensionaler Ladungstr¨agersysteme und der damit verbundenen Effekte und ausgew¨ahlter nanoelektronischer Bauelemente gewonnen.
Inhalt: Die fortschreitende Miniaturisierung mikroelektronischer Kompo¨
nenten hat l¨angst die Nanometer-Skala erreicht und damit formal den Ubergang zur Nanoelektronik vollzogen. Technologische und physikalische Prozesse setzen der kontinuierlichen Strukturverkleinerung Grenzen, die sich
nur durch materialbasierte und konzeptionelle Neuerungen hinausschieben
lassen. Dabei nehmen die niedrigdimensionalen Ladungstr¨agersysteme eine
Schl¨
usselrolle ein und verdienen daher eine vertiefte Behandlung ihren elektronischen Eigenschaften.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesung Festk¨orperelektronik
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
103
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
[1] Waser, Rainer ”Nanoelectronics and Information Technology”, Wiley-VCH,
2005
[2] Davies, John H. ”The Physics of Low-dimensional Semiconductors. An Introduction”, Cambridge University Press, 1998
104
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.44
141105: Nichttechnische Veranstaltungen
Nummer:
Lehrform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
angeboten im:
141105
Beliebig
Dekan
Dozenten der RUB
Deutsch
Wintersemester und Sommersemester
Ziele: Innerhalb des Moduls setzen die Studierenden entsprechend ihrer
Interessen verschiedene Schwerpunkte. Daf¨
ur steht Ihnen das breite Angebot
der ganzen Universit¨at zur Verf¨
ugung. Sie beherrschen entsprechend ihrer
Auswahl verschiedene Schl¨
usselqualifikationen.
Inhalt: Neben den in der Studiengangs¨
ubersicht angegebenen Lehrveranstaltungen k¨onnen die Studierenden aus dem Angebot der Ruhr-Universit¨at
weitere Veranstaltungen ausw¨ahlen. Es muss sich dabei um nichttechnische
F¨acher handeln. Ausgenommen sind somit die F¨acher der Ingenieurwissenschaften sowie der Physik und Mathematik. M¨oglich Inhalte sind dagegen
Sprachen, BWL, Jura, Chemie etc.
Beispielsweise wird ein spezieller Kurs Technisches Englisch f¨
ur Bachelorstudierende der Fakult¨at angeboten. Außerdem wird ein weiterf¨
uhrender
Englischkurs Projects and management in technical contexts f¨
ur Masterstudierende angeboten.
Weiterhin gibt es folgende Kurse:
Der Ingenieur als Manager
Angewandte Methoden zur Trendforschung und Ideenfindung .
Methods and Instruments of Technology Management
Scientific Working
Bei der Auswahl kann außerdem das Vorlesungsverzeichnis der RuhrUniversit¨at verwendet werden, eine Beispiele sind:
0em
BWL: http://www.ruhr-uni-bochum.de/zfoeb/
Sprachen: http://www.ruhr-uni-bochum.de/zfa/
Recht:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/ls-kaltenborn/
qualifikationszentrum%20recht.html
Schreibzentrum: http://www.sz.ruhr-uni-bochum.de/index.
html (z.B. Vorbereitung auf die Abschlussarbeit )
105
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Bitte beachten Sie, dass die Vorlesungen “BWL f¨
ur Ingenieure” und
“BWL f¨
ur Nicht¨okonomen” identischen Inhalt haben und deshalb nur eine von beiden Veranstaltungen anerkannt werden kann. Gleiches gilt f¨
ur die
Veranstaltungen “Kostenrechnung” und “Einf¨
uhrung in das Rechnungswesen/Controlling”.
Voraussetzungen: entsprechend den Angaben zu der gew¨ahlten Veranstaltungen
Empfohlene Vorkenntnisse: entsprechend den Angaben zu der gew¨ahlten Veranstaltungen
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Beschreibung der Pru
ufung kann entsprechend
¨ fungsleistung: Die Pr¨
der gew¨ahlten Veranstaltungen variieren.
106
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.45
150118: Numerical Methods and Scientific Computing
number:
150118
teaching methods: lecture with integrated tutorials
media:
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
responsible person: Dr. rer. nat. Mario Lipinski
lecturer:
Dr. rer. nat. Mario Lipinski
language:
english
HWS:
3
Leistungspunkte: 4
angeboten im:
Summer term
goals: The students have got an introduction to numerical methods and
their implementation in MatLab/Octave
content: The following problems and methods will be discussed in the
lecture:
• systems of linear and non-linear equations (matrix decompositions, iterative solvers, Newton’s method)
• interpolation (Lagrange, Hermite, cubic splines)
• numerical integration (composite rules, Romberg’s method, multidimensional integration)
• ordinary differential equations (Runge-Kutta methods, multistep methods)
• ordinary boundary value problems (difference method, variational method)
• partial differential equations (difference method, finite element method)
• eigenvalues and eigenvectors of matrices (power iteration, Rayleigh quotient, QR method)
requirements: none
recommended knowledge: Mathematik f¨
ur Studierende der Elektrotechnik und der Informationstechnik I-III
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
107
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung vorgesehen.
Exam: m¨
undlich, 30 Minuten
literature:
[1] Dahmen, Wolfgang, Reusken, Arnold ”Numerik f¨
ur Ingenieure und Naturwissenschaftler”, Springer Verlag, 2008
[2] Schwarz, Hans R., K¨ockler, Norbert ”Numerische Mathematik”, Teubner
Verlag, 2006
108
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.46
141263: Optical Metrology
number:
141263
teaching methods: lecture with tutorials
media:
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
responsible person: Priv.-Doz. Dr.-Ing. Nils C. Gerhardt
lecturers:
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Nils C. Gerhardt
Dr.-Ing. Carsten Brenner
language:
english
HWS:
3
Leistungspunkte: 4
angeboten im:
Summer term
dates in summer term:
Vorbesprechung: Freitag the 10.04.2015
Vorlesung Montags: from 14:15 to 15:45 o’clock in ID 03/419
¨
Ubung
Freitags: from 10:15 to 11:45 o’clock in ID 03/445 (every other week)
¨
Ubung
(alternativ) Freitags: from 10:15 to 11:45 o’clock in ID 03/401 (every other
week)
goals: The students understand the physical functional principles of optical metrology. They have learned the characteristics and limits of optical
metrology. Furthermore, they got to know the selection criteria of suitable
optical measuring techniques for a given application.
content: Optical metrology is used as cross-sectional technology in many disciplines. At first, the basic characteristics of light and its interaction
with matter are pointed out in a short fundamental chapter. Subsequently, the tools of optical metrology, i.e. active and passive optical elements
are discussed. The main part of the lecture deals with measuring techniques
like: geometry measurements, profilometry, shape measurements, spectroscopy, high-speed cameras, infrared imaging, and biophotonics.
requirements: none
recommended knowledge: Fundamental knowledge of electromagnetic
waves and optics
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
The workload is accumulated as follows: 14 weeks with 3 HWS each correspond to a total of 42 hours of physical presence. For preparation of exercises
and further reading after the lectures, 4 hours per week are required accumulating to 56 hours. About 22 hours are required in preparation for the
examination.
109
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Exam: m¨
undlich, 30 Minuten
description of exam: For LAP students: exam has to be taken as a combined module exam in the module Metrology.
literature:
[1] Saleh, , Teich, ”Fundamentals of Photonics”, Wiley & Sons, 2007
110
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.47
141261: Photonics
number:
141261
teaching methods: lecture with tutorials
media:
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
responsible person: Prof. Dr. Martin R. Hofmann
lecturer:
Prof. Dr. Martin R. Hofmann
language:
english
HWS:
4
Leistungspunkte: 5
angeboten im:
Summer term
dates in summer term:
Beginn: Mittwoch the 08.04.2015
Vorlesung: Mittwoch the 15.04.2015 from 10:15 to 11:45 o’clock in ID 04/459
Vorlesung: Mittwoch the 15.04.2015 from 10:15 to 11:45 o’clock in ID 04/471
Vorlesung Mittwochs: from 10:15 to 11:45 o’clock in ID 04/445
¨
Ubung:
Donnerstag the 16.04.2015 from 14:15 to 15:45 o’clock in ID 03/653
¨
Ubung (alternativ) Donnerstags: from 14:15 to 15:45 o’clock in ID 04/401
¨
Ubung
(alternativ) Donnerstags: from 14:15 to 15:45 o’clock in ID 03/419
goals: The students have learned the fundamentals of optical information
transfer and retrieval. The have acquired basic knowledge of lasers, linear
and non-linear optics and understand the concepts of optical memories (CD,
DVD) and optical telecommunication.
content: The lecture starts with the fundamentals of linear optics (refraction, diffraction, dispersion etc.). Afterwards, the interaction of light and
matter is analyzed and the fundamentals of lasers are worked out. Important
laser systems are discussed and principles of the generation of short light pulses are explained. Furthermore, the principles and applications of non-linear
optics are discussed. As the most important photonic application, optical
memories and optical telecommunications are discussed in separate chapters. The lecture is concluded with an outlook on the potential of photonic
crystals.
requirements: none
recommended knowledge: Fundamental knowlegde of electromagnetic
waves
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
111
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Exam: m¨
undlich, 30 Minuten
literature:
[1] Saleh, , Teich, ”Fundamentals of Photonics”, Wiley & Sons, 2007
[2] Meschede, Dieter ”Optics, Light and Lasers”, Wiley-VCH, 2007
[3] Jahns, J¨
urgen ”Photonik. Grundlagen, Komponenten und Systeme”, Oldenbourg, 2001
112
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.48
141269: Photovoltaics
number:
141269
teaching methods: lecture with integrated tutorials
responsible person: Prof. Dr. Martin R. Hofmann
lecturer:
Dr.-Ing. Dietmar Borchert
language:
english
HWS:
2
Leistungspunkte: 3
angeboten im:
Winter term
dates in winter term:
Vorbesprechung: Mittwoch the 21.10.2015 from 13:15 in ID 04/232
goals: The students have acquired basic knowledge of photovoltaics and
learned the fundamentals of solar cells and photovoltaic systems.
content: Content overview: - The sun as energy source - Basics of semiconductor physics - Operating principle of a solar cell - Solar cell materials Production technologies - Cell concepts - Module technology - Grid connected
systems - Stand-alone PV systems
requirements: none
recommended knowledge: basics about electronic materials and devices
Arbeitsaufwand: 90 Stunden
The workload is accumulated as follows: 14 weeks with 2 HWS each correspond to a total of 28 hours of physical presence. For the preparation of
exercises and further reading after the lectures, 3 hours per week are required, accumulating to 42 hours. About 20 hours are required in preparation
for the examination.
Exam: schriftliche Pr¨
ufung, 90 Minuten
113
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.49
160505: Plasma Diagnostics
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
160505
¨
Vorlesungen und Ubungen
Blackboard
Folien
Tafelanschrieb
Dr. Volker Schultz-von der Gathen
Dr. Volker Schultz-von der Gathen
Deutsch
4
5
Sommersemester
Ziele: Die Studierenden haben verschiedene Verfahren zur Diagnostik an
Plasmen kennen und verstehen gelernt.
Inhalt: Die Vorlesung f¨
uhrt in die Grundlagen der optischen Plasmadiagnostik ein. Es werden die wesentlichen plasma- und atomphysikalischen
Konzepte vorgestellt. Die spektroskopischen Methoden werden im Detail
erl¨autert, die daraus unmittelbar und mittelbar ableitbaren Parameter wie
z.B. Elektronendichte- und temperatur diskutiert, und der jeweilige Anwendungsbereich, sowie die Grenzen der Methoden aufgezeigt. Besonderer
Wert wird auch auf die Vermittlung der experimentellen Methodik gelegt,
d.h. Funktionsweise und Einsatz optischer Komponenten und Ger¨ate. In
Erg¨anzung zu den optischen Methoden wird schließlich auch auf die energieaufgel¨oste Massenspektroskopie zum Nachweis von Atomen, Molek¨
ulen
und Ionen eingegangen.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesung “Plasmatechnik 1”
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
114
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.50
141283: Plasmatechnik 1
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141283
¨
Vorlesungen und Ubungen
Folien
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Peter Awakowicz
Prof. Dr.-Ing. Peter Awakowicz
Moritz Oberberg
Deutsch
4
5
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Mittwoch den 21.10.2015
Vorlesung Mittwochs: ab 08:30 bis 10:00 Uhr im ID 04/401
¨
Ubung
Donnerstags: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 03/411
Ziele: Die Studierenden haben Interesse an plasmatechnischen Verfahren
¨
und Technologien. Sie sind in der Lage grunds¨atzliche physikalische Uberlegungen in Anwendung auf technologische Probleme aufzeigen, sowie die
Quantifizierbarkeit einfacher technologischer Aufgabenstellungen zu er¨ortern.
Inhalt: Die Vorlesung bietet die physikalischen Grundlagen, die als Einstieg in die Plasmatechnik unerl¨asslich sind. Es werden die wesentlichen Begriffe der Plasmaphysik diskutiert, sowie die dazu n¨otigen mathematischen
Grundlagen kurz umrissen. Eine der wichtigsten Technologien der modernen
¨
Plasmatechnik, das reaktive Atzen
zur Mikrostrukturierung von Bauelementen wird vorgestellt.
Die Vorlesung kann in drei Bereich unterteilt werden. Zun¨achst wird eine
reichhaltig bebilderte Einf¨
uhrung vorausgeschickt, um an die wesentlichen
Begriffe der Plasmaphysik und Plasmatechnik anschaulich heranzuf¨
uhren.
Neben dem Plasmabegriff an sich werden zahlreiche Anwendungen im Hochund Niederdruckplasmabereich vorgestellt. Die wichtigsten physikalischen
Konstanten leiten dann zu der Einordnung der Plasmatechnik in die Prozessabfolge am Beispiel eines MOSFET u
¨ber.
Im zweiten Teil er¨ortert die Vorlesung grunds¨atzliche Fragen zum Stoß
zwischen Teilchen, und diskutiert die Gleichgewichtsverteilungen der verschiedenen Teilchensorten (Elektronen, Photonen, Schwerteilchen und inneratomare Zust¨ande). Abweichungen von diesen Gleichgewichtsverteilungen in
typischen Niederdruckplasmen werden anschließend diskutiert. Weitere Kapitel im Grundlagenbereich sind der Plasmadynamik, der Diffusion und ambipolaren Diffusion sowie der Randschicht gewidmet. Auch werden zwei wichtige Maschinen der Plasmatechnik, die kapazitiv und induktiv gekoppelten
Hochfrequenzentladungen er¨ortert.
115
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Der dritte und letzte Teil ist auf das Plasma¨atzen konzentriert. Hier
¨
werden die verschiedenen Atztechnologien
und die Mechanismen des Plasma¨atzens besprochen. So grunds¨atzliche Fragen wie Selektivit¨at, Uniformit¨at
und Ansitropie bilden einen wesentlichen Bestandteil dieses Kapitels. Abschließend werden einige technologische Probleme aufgezeigt.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse:
• Grundlagen der Physik
• Schulchemie
• Grundlagen der Mathematik
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
116
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.51
141222: Statistische Signalverarbeitung
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141222
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz
Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz
Dipl.-Ing. Martin Beckmann
Deutsch
4
5
Wintersemester und Sommersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Dienstag den 03.11.2015
Vorlesung Mittwochs: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 03/419
¨
Ubung
Dienstags: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 03/419
Termine im Sommersemester:
Vorlesung Montags: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 04/401
¨
Ubung
Donnerstags: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 04/401
Ziele: Die Studierenden haben die F¨ahigkeit erworben, wichtige Standardverfahren der stochastischen Signalverarbeitung auf Problemstellungen anzuwenden. Hierzu wurden die fachspezifischen Grundkenntnisse erworben.
¨
Durch die Ubungen
in Kleingruppen an Rechnern sind die Studierenden
bef¨ahigt, das Erlernte im Team praktisch umzusetzen.
Inhalt: Die Vorlesung ’Statistische Signalverarbeitung’ stellt stochastische
Signalmodelle, und einige wichtige ingenieurtechnische Anwendungen stochastischer Signale vor. Zun¨achst werden die f¨
ur Signalmodelle wichtigsten
stochastischen Prozesse wie weißes Rauschen, Poisson-Prozesse oder MarkovKetten diskutiert. Bei den Anwendungen konzentriert sich die Vorlesung auf
zeitdiskrete Optimalfilterverfahren. Hierbei steht das Kalman Filter im Mittelpunkt, das f¨
ur das Beispiel der Ein-Schritt Pr¨adiktion hergeleitet wird.
Anschließend werden ausgew¨ahlte Methoden der Verarbeitung stochastischer
Signale behandelt: Hierzu geh¨oren insbesondere parametrische und nichtparametrische Spektralsch¨atzung, Maximum-Likelihood Sch¨atzer und Detektoren.
Voraussetzungen: keine
117
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Empfohlene Vorkenntnisse: Kenntnisse stochastischer Signale, die denen entsprechen, die in der Vorlesung “Stochastische Signale” im BachelorStudiengang Elektrotechnik und Informationstechnik vermittelt werden.
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 5 Stunden pro Woche, in Summe 70 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 25 Minuten
¨ fung: m¨
118
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.52
141131: Systeme der Hochfrequenztechnik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141131
¨
Vorlesungen und Ubungen
Folien
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Prof. Dr.-Ing. Ilona Rolfes
Deutsch
4
5
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Mittwoch den 08.04.2015
Vorlesung Mittwochs: ab 12:15 bis 13:45 Uhr im ID 04/445
¨
Ubung
Freitags: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 04/445
Ziele: Die Studierenden haben ein vertieftes Verst¨andnis f¨
ur hochfrequente Ph¨anomene sowie die quantitative Darstellung der Wellenausbreitung in
Raum und Zeit erlangt. Ausgehend von den Maxwell‘schen Gleichungen wird
zun¨achst die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen und darauf folgend deren Erzeugung und Abstrahlung behandelt. Die Studierenden haben erweiterte Kenntnisse u
¨ber Bauelemente und Schaltungen der Hochfrequenztechnik.
Es werden Methoden zur Analyse und zum Entwurf hochfrequenter Systeme beherrscht und Beispielen aus der Kommunikationstechnik, der Radar-,
Mess- und Sensortechnik sowie der Medizintechnik sind bekannt.
Inhalt: In der Vorlesung werden die folgenden Themen behandelt:
• Passive und aktive Bauelemente und Schaltungen der Hochfrequenztechnik
• Ausbreitung elektromagnetischer Wellen
• Erzeugung und Abstrahlung elektromagnetischer Wellen
• Antennen
• Analyse und Entwurf hochfrequenter Systeme
• Vorstellung hochfrequenter Systeme aus den Bereichen der Kommunikationstechnik, der Radar-, Mess- und Sensortechnik sowie der Medizintechnik
Voraussetzungen: keine
119
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesung “Grundlagen der
Hochfrequenztechnik”
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
¨ fung: schriftlich, 120 Minuten
120
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.53
141128: Systeme und Schaltungen der
Mobilkommunikation
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141128
¨
Vorlesungen und Ubungen
Folien
Handouts
Tafelanschrieb
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Michael Vogt
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Michael Vogt
Deutsch
3
4
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Freitag den 10.04.2015
Vorlesung Freitags: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 03/455
¨
Ubung
Freitags: ab 12:00 bis 12:45 Uhr im ID 03/455
Ziele: Die Studierenden haben einen praxisnahen Einblick in moderne Konzepte, Systeme und Schaltungen der Mobilkommunikation.
Inhalt: Unter dem Sammelbegriff der Mobilkommunikation wird die
Sprach- und Datenkommunikation mit mobilen, drahtlosen Endger¨aten zusammengefasst. Anwendungen wie das mobile Telefonieren, drahtlose Rechnernetzwerke und nahezu unbeschr¨ankte Kommunikationsm¨oglichkeiten sind
Alltag geworden. Im Rahmen der Vorlesung werden die zugrundeliegenden
Verfahren und Schaltungskonzepte sowie hochfrequenztechnische Komponenten und Aspekte der Mobilkommunikation behandelt.
Aus dem Inhalt:
¨
• Einf¨
uhrung in die Mobilkommunikation, Uberblick,
Anwendungen
• Ausbreitungsbedigungen, Mobilfunkkanal, Funknetze, Vielfachzugriffsverfahren
• Digitale Modulationsverfahren, Frequenzspreizverfahren, OFDM
• Sende- und Empfangsschaltungen, Antennen, Mischer, Filter, Synthesizer
• Mobilkommunikationssysteme: GSM, UMTS, LTE, TETRA, WLAN,
Bluetooth, DECT etc.
Voraussetzungen: keine
121
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Empfohlene Vorkenntnisse: Vorlesung “Nachrichtentechnik”, Vorlesungen “Signale und Systeme I” und “Signale und Systeme II”
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
122
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.54
141266: Terahertz Technology
number:
141266
teaching methods: lecture with integrated tutorials
media:
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
responsible person: Prof. Dr. Martin R. Hofmann
lecturers:
Dr.-Ing. Carsten Brenner
Prof. Dr. Martin R. Hofmann
language:
english
HWS:
3
Leistungspunkte: 4
angeboten im:
Winter term
dates in winter term:
Beginn: Montag the 19.10.2015
¨
Vorlesung m. int. Ubung
Montags: from 09:15 to 11:45 o’clock in ID
05/158
goals: The students have insight into the electromagnetic spectrum in the
region from 100 GHz to 30 THz. They understand the different approaches
for the generation and the detection of THz radiation.
content: For a long time the generation of THz radiation was a major issue.
In the past 20 years the possible approaches to generation and detection of
THz radiation have evolved. The lecture gives an overview over radiation in
this spectral region and its possible applications. Main focus of the lecture are
concepts for THz generation that are based on optical principles (quantum
cascade lasers, gas and pulse lasers) as well as electronic means (mixers,
tunnel diodes, superconducting contacts). Special attention is paid to time
domain spectroscopy which has become a commercially available technology
in the past few years.
requirements: none
recommended knowledge: Fundamental knowledge of electromagnetic
waves and optics
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
The workload is accumulated as follows: 14 weeks with 3 HWS each correspond to a total of 42 hours of physical presence. For the preparation of
exercises and further reading after the lectures, 4 hours per week are required, accumulating to 56 hours. About 22 hours are required in preparation
for the examination.
123
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Exam: m¨
undlich, 30 Minuten
124
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.55
141371: Theoretische Methoden der
Elektrotechnik
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141371
¨
Vorlesungen und Ubungen
Tafelanschrieb
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Mussenbrock
Deutsch
3
4
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Donnerstag den 09.04.2015 ab 16:15 im ID 1/136
¨
Vorlesung m. int. Ubung
Dienstags: ab 10:15 bis 13:00 Uhr im ID 1/136
Ziele: Die Studierenden kennen die wichtigen Konzepte der Theoretische
Physik, die der Beschreibung technisch-physikalischer Systeme zugrunde liegen und k¨onnen diese auf konkrete Problemstellungen anwenden.
Inhalt:
• Woche 1: Generalisierte Koordinten, Zwangsbedingungen, Bewegungsgleichungen
• Woche 2: Virtuelle Verr¨
uckungen, d’Alembert-Prinzip
• Woche 3: Lagrange-Gleichungen 2. Art
• Woche 4: Symmetrien, Erhaltungsgr¨oßen, Noether-Theorem, Energieerhaltungsgleichung
• Woche 5: Variationsrechnung, Hamilton-Prinzip
• Woche 6: Hamilton-Gleichungen, Poisson-Klammern, Elektrodynamik
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Bachelor-Module Mathematik
1, 2, 3 und 4, Allgemeine Elektrotechnik 1, 2, 3 und 4, sowie Physik
Arbeitsaufwand: 120 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 3 SWS entsprechen in Summe 42 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
125
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 22 Stunden sind
f¨
ur die Pr¨
ufungsvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 30 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
[1] Kuypers, F ”Klassische Mechanik”, Wiley-VCH, 1997
[2] Landau, L.D. ”Mechanik”, Harry Deutsch, 1997
[3] Schilcher, K ”Theoretische Physik”, Oldenbourg, 2010
[4] Rebhan, E. ”Theoretische Physik 1”, Spektrum Akademischer Verlag, 1999
126
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.56
141223: Tomographische Abbildungsverfahren in der Medizin
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141223
¨
Vorlesungen und Ubungen
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz
Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz
M. Sc. Hans-Martin Schwab
Deutsch
4
5
Sommersemester
Termine im Sommersemester:
Beginn: Mittwoch den 08.04.2015
Vorlesung Mittwochs: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 03/401
¨
Ubung
Mittwochs: ab 10:15 bis 11:45 Uhr im ID 03/401
Ziele: Die Studierenden haben fachspezifische Grundlagen zur Technik medizinischer Bildgebungsverfahren erworben. Die Studierenden haben insbesondere die F¨ahigkeit erlangt, Problemstellungen, die eine tomographische
Rekonstruktion erm¨oglichen, zu erkennen und Algorithmen zu deren L¨osung
zu formulieren.
Inhalt: Mit Hilfe tomographischer Abbildungsverfahren k¨onnen aus Projektionen, d.h. aus gemessenen, integralen Beziehungen physikalischer Parameter, Schnittbilder von Gewebe- und Knochenstrukturen rekonstruiert
werden. Bei der Computertomographie (CT) wird die Durchdringung von
R¨ontgenstrahlen durch ein abzubildendes Volumen unter verschiedenen Winkeln gemessen, und es erfolgt eine Rekonstruktion des R¨ontgenschw¨achungskoeffizienten. Bei der Magnetresonanz-Tomographie (MR-Tomographie) werden hingegen kernmagnetische Resonanzeffekte genutzt, und es werden
Relaxationszeiten bzw. Protonendichten abgebildet. Es werden von den physikalischen und mathematischen Grundlagen bis zu praktisch wichtigen Rekonstruktionsverfahren alle Schritte von der Datenaufnahme bis zum Bild
vermittelt.
Voraussetzungen: keine
Empfohlene Vorkenntnisse: Kenntnisse der Systemtheorie, FourierTransformation und Signalverarbeitung, die denen entsprechen, die als
Grundlagen in den Vorlesungen des Bachelorstudienganges Elektrotechnik
und Informationstechnik vermittelt werden.
127
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 25 Minuten
¨ fung: m¨
Literatur:
[1] Morneburg, Heinz ”Bildgebende Systeme f¨
ur die medizinische Diagnostik”,
Publicis Corporate Publishing, 1995
[2] Buzug, Thorsten M. ”Einf¨
uhrung in die Computertomographie.
Mathematisch-physikalische Grundlagen der Bildrekonstruktion”, Springer,
2007
[3] Vlaardingerbroek, Marius T., den Boer, Jacques A. ”Magnetic Resonance
Imaging. Theory and Practice”, Springer, 2003
[4] Kak, Avinash C., Slaney, Malcolm ”Principles of Computerized Tomographic Imaging”, I.E.E.E.Press, 1989
128
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.57
141225: Ultraschall in der Medizin
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozenten:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141225
¨
Vorlesungen und Ubungen
Folien
rechnerbasierte Pr¨asentation
Tafelanschrieb
Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz
Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz
M. Sc. Dimitri Ackermann
Deutsch
4
5
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Donnerstag den 05.11.2015
Vorlesung Donnerstags: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 04/413
¨
Ubung
Freitags: ab 08:15 bis 09:45 Uhr im ID 04/413
Ziele: Die Studierenden haben grundlegende und vertiefte Kenntnisse aus
dem Bereich der Ultraschalltechnik, insbesondere zur Wellenausbreitung,
auch in Relation zu vergleichbaren elektromagnetischen Vorg¨angen, außerdem zur Erzeugung, zum Empfang und zur Verarbeitung von Ultraschallsignalen mit Schwerpunkt auf Konzepten der Bildgebung und Bildverarbeitung, und teilweise auch mit Bezug zu aktuellen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten.
Inhalt: Es werden die Grundlagen der Ultraschallphysik und darauf aufbauend technische Elemente und Konzepte von Systemen f¨
ur die medizinische
Diagnostik und Therapie behandelt. Ferner werden Anwendungen der Ultraschalltechnik in technischen Bereichen (Materialpr¨
ufung, Fernerkundung,
Industriesensorik, Signalverarbeitung) vorgestellt. Es werden behandelt:
• Ultraschallausbreitung in verschiedenen Medien (Fluide Medien,
Festk¨orper)
• Ultraschallwandler
• Ultraschall in der Medizin (Diagnostik, Bildgebende Verfahren,
Ultraschall-Therapiesysteme)
• Technische Ultraschallanwendungen (Werkstoffpr¨
ufung, Fernerkundung, Industriesensorik, Signalverarbeitung)
Voraussetzungen: keine
129
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Empfohlene Vorkenntnisse: Kenntnisse der Systemtheorie, FourierTransformation und Signalverarbeitung, die denen entsprechen, die als
Grundlagen in den Vorlesungen des Bachelorstudienganges Elektrotechnik
und Informationstechnik vermittelt werden.
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
Pru
undlich, 25 Minuten
¨ fung: m¨
130
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
2.58
141183: VLSI-Entwurf
Nummer:
Lehrform:
Medienform:
Verantwortlicher:
Dozent:
Sprache:
SWS:
Leistungspunkte:
angeboten im:
141183
¨
Vorlesungen und Ubungen
Folien
rechnerbasierte Pr¨asentation
Prof. Dr.-Ing. Nils Pohl
Dr.-Ing. Pierre Mayr
Deutsch
4
5
Wintersemester
Termine im Wintersemester:
Beginn: Freitag den 23.10.2015
Vorlesung Freitags: ab 12:15 bis 13:45 Uhr im ID 03/419
¨
Ubung
Freitags: ab 14:15 bis 15:45 Uhr im ID 03/419
Ziele: Die Studierenden sind mit wichtigen Aspekten des VLSI-Entwurfs,
die beim Konzipieren komplexer mikroelektronischer Systeme und bei der
praktischen Umsetzung der Konzepte in reale integrierte Schaltungen beachtet werden m¨
ussen, vertraut. Dabei wurde detailliertes Fachwissen u
¨ber die
im Inhalt skizzierten Punkte erworben.
Inhalt: Komplexe elektronische Systeme der Kommunikationstechnik, der
Computertechnik, der Regelungstechnik oder anderer Bereiche der Elektronik
werden heute in vielen F¨allen als hochintegrierte, mikroelektronische Schaltungen auf Silizium (System on a Chip) realisiert. Solche Systeme k¨onnen sowohl rein digital arbeiten als auch aus analogen und digitalen Komponenten
¨
aufgebaut sein. Die Vorlesung gibt einen Uberblick
u
¨ber wichtige Elemente des Entwurfs moderner hochintegrierter Systeme, d.h. des VLSI-Entwurfs
(VLSI steht f¨
ur Very Large Scale Integration). Nach einer Einf¨
uhrung in die
heutigen Entwicklungstrends bei VLSI-Systemen werden zun¨achst die mit der
Strukturverkleinerung bei MOSFETs, dem Arbeitspferd f¨
ur die Hochintegration, einhergehenden Ver¨anderungen der Transistoreigenschaften behandelt.
Da Hochintegration nur erfolgreich sein kann, wenn auf allen Ebenen des
Entwurfs auf Einsparung von Verlustleistung geachtet wird, nimmt dieser
Aspekt anschließend einen breiten Raum ein. Dem schließt sich eine Darstellung von ausgew¨ahlten Teilsystemen an, die bei der Hochintegration eine
zentrale Rolle spielen, z.B. von Takterzeugung und -verteilung, eingebetteten
Speichern u.a.m.. Erl¨autert wird, dass bei Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit und Komplexit¨at der Frage der Signalqualit¨at auf dem Chip große
Bedeutung beim VLSI-Entwurf zukommt.
Voraussetzungen: keine
131
KAPITEL 2. VERANSTALTUNGEN
Empfohlene Vorkenntnisse: Inhalte der Vorlesung Integrierte Digitalschaltungen
Arbeitsaufwand: 150 Stunden
Der Arbeitsaufwand ergibt sich wie folgt: 14 Wochen zu je 4 SWS entsprechen in Summe 56 Stunden Anwesenheit. F¨
ur die Nachbereitung der
¨
Vorlesung und die Vor- und Nachbereitung der Ubungen
sind etwa 4 Stunden pro Woche, in Summe 56 Stunden, erforderlich. Etwa 38 Stunden sind
f¨
ur die Klausurvorbereitung vorgesehen.
132

ma14 antrag zulassungzertifikatstudium iuk.pdf - EU Quiz-Lab

Wasserstofftechnologie - KIT

Antwortschreiben - Bildung spricht!

Studienplan für Biologie als 45 Leistungspunkte Nebenfach für

Entwicklungen zu einer risikobasierten - Fakultät

Mathematik für Informatiker 2 – SoSe 2015

71013 Trinitarische Gotteslehre Schelhas MT 7C I. Was bedeutet

Informationen

Elementare Differentialgeometrie: Kurven und Flächen

Flyer - Hochschule Ruhr West