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

2023S, VU, 3.0h, 4.0EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 4.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Präsenz

Lernergebnisse

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

Inhalt der Lehrveranstaltung

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

Methoden

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

Prüfungsmodus

Mündlich

Weitere Informationen

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

Organisation der Übungen: Die Übungen bestehen aus Großgruppenübungen (EI 9) und aus Kleingruppenübungen (Sem 362 / EI 5) mit Anwesenheitspflicht, die als Kreuzerlübungen durchgeführt werden. Eine der Gruppen wird in Englisch abgehalten; die Studierenden können aber auch hier Deutsch sprechen. Ein wesentlicher Bestandteil der Übungen ist das eigenständige Lösen von weiteren Übungsaufgaben als Vorbereitung auf die Klausuren, insbesondere die 2. Klausur. Zur Klärung eventuell dabei auftretender Fragen werden vor den Klausuren zusätzliche Fragestunden abgehalten (Teilnahme freiwillig).

Die Kleingruppenübungen beginnen 15 Minuten nach der angegebenen Zeit (c.t.) und sind auf eine Dauer von 60 min ausgelegt plus 15 Minuten Reserve.

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

Verhinderung bei Kleingruppenübungen: Wenn Sie an einer Kleingruppenübung nicht teilnehmen können und das rechtzeitig wissen, kreuzen Sie bitte keine Beispiele an. Eine Verständigung des Übungsleiters ist nicht notwendig, ein "Nachbringen" von Beispielen oder ein Gruppenwechsel ist nicht vorgesehen. Ihr Fehlen wird entschuldigt bei Krankheit inkl. COVID-19 Infektion oder Quarantäne oder Arbeit (schicken Sie eine entsprechende Bestätigung an das Sekretariat), bei Terminkollision mit einer Prüfung oder verpflichtender Teilnahme an einer anderen Lehrveranstaltung (lassen Sie das auf TUWEL zur Verfügung gestellte Formular vom Prüfer oder Leiter der anderen Lehrveranstaltung unterschreiben und schicken Sie es an das Sekretariat) oder bei sonstigen guten Gründen (nehmen Sie Kontakt mit dem Übungsleiter (Hobler) auf). Die Bestätigungen müssen bis zur 2. Klausur eingelangt sein. Falls Sie im Vorhinein wissen, dass Sie an mindestens 3 Terminen nicht teilnehmen können, z.B. bei Berufstätigkeit, können Sie von den Kleingruppenübungen befreit werden. Nehmen Sie hierzu ebenfalls mit dem Übungsleiter Kontakt auf. Bei entschuldigtem Fehlen werden Ihre sonst erworbenen Punkte aufgewertet, sodass Ihnen bei der Benotung keine Nachteile erwachsen (Genaueres finden Sie auf der LVA-Homepage).

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

Die Lehrveranstaltung findet grundsätzlich in Präsenz statt. Sollte die epidemiologische Lage einen Übergang zu Distance Learning erfordern, werden Sie über TUWEL informiert.

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

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.09:00 - 11:0001.03.2023 - 26.04.2023EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Do.09:00 - 11:0002.03.2023 - 27.04.2023EI 9 Hlawka HS - ETIT Übung
Di.09:00 - 11:0007.03.2023 - 25.04.2023EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Di.11:00 - 17:0014.03.2023 - 02.05.2023Seminarraum 362 - 1 Übung
Di.11:00 - 17:0014.03.2023 - 02.05.2023EI 5 Hochenegg HS Übung
Di.12:00 - 14:0009.05.2023EI 5 Hochenegg HS Fragestunde
Elektronische Bauelemente - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.01.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Do.02.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Di.07.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Mi.08.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Do.09.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Übung
Di.14.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Di.14.03.202311:00 - 17:00Seminarraum 362 - 1 Übung
Di.14.03.202311:00 - 17:00EI 5 Hochenegg HS Übung
Mi.15.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Do.16.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Übung
Di.21.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Di.21.03.202311:00 - 17:00Seminarraum 362 - 1 Übung
Di.21.03.202311:00 - 17:00EI 5 Hochenegg HS Übung
Mi.22.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Do.23.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Übung
Di.28.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Di.28.03.202311:00 - 17:00Seminarraum 362 - 1 Übung
Di.28.03.202311:00 - 17:00EI 5 Hochenegg HS Übung
Mi.29.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Vorlesung
Do.30.03.202309:00 - 11:00EI 9 Hlawka HS - ETIT Übung

Leistungsnachweis

- Laufende Beurteilung (Kleingruppenübungen)
- 2 Klausuren (schriftlich)
- Mündliche Prüfung

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Di.08:30 - 14:0009.08.2022 mündlich16.05.2022 09:00 - 05.08.2022 18:00in TISSMündliche Prüfung - 09.08.2022
Mi.08:30 - 13:0010.08.2022 schriftlich03.08.2022 12:45 - 05.08.2022 18:00in TISSMündliche Prüfung - 10.08.2022
Di.08:30 - 14:0016.08.2022 mündlich16.05.2022 09:00 - 12.08.2022 18:00in TISSMündliche Prüfung - 16.08.2022
Do.08:30 - 14:0001.09.2022 mündlich16.05.2022 09:00 - 30.08.2022 18:00in TISSMündliche Prüfung - 01.09.2022
Mo.08:30 - 14:0005.09.2022 mündlich16.05.2022 09:00 - 02.09.2022 18:00in TISSMündliche Prüfung - 05.09.2022
Mo.08:30 - 14:0026.09.2022 mündlich16.05.2022 09:00 - 23.09.2022 18:00in TISSMündliche Prüfung - 26.09.2022
Di.08:30 - 18:3027.09.2022 mündlich16.05.2022 09:00 - 23.09.2022 18:00in TISSMündliche Prüfung 27.09.2022
Do.13:00 - 15:0030.03.2023EI 7 Hörsaal - ETIT schriftlich23.03.2023 00:00 - 28.03.2023 23:59in TISS1. Klausur
Do.13:00 - 15:0030.03.2023EI 9 Hlawka HS - ETIT schriftlich23.03.2023 00:00 - 28.03.2023 23:59in TISS1. Klausur
Do.13:00 - 15:0011.05.2023EI 7 Hörsaal - ETIT schriftlich04.05.2023 00:00 - 09.05.2023 23:59in TISS2. Klausur
Do.13:00 - 15:0011.05.2023EI 9 Hlawka HS - ETIT schriftlich04.05.2023 00:00 - 09.05.2023 23:59in TISS2. Klausur
Do.13:00 - 15:0015.06.2023EI 7 Hörsaal - ETIT schriftlich08.06.2023 00:00 - 13.06.2023 23:59in TISSNachklausur

LVA-Anmeldung

Nicht erforderlich

Curricula

Literatur

Das Skriptum (Preis 15,-  - bitte genau mitnehmen)  zur Lehrveranstaltung für das Sommersemester 2022 ist wieder erhältlich (Stand 20.1.2022). Es wird das gleiche Skriptkum wie 2021 verwendet werden. Erhältlich Montag und Donnerstag 9 - 12 Uhr im Sekretariat des Inst. für Festkörperelektronik, Gebäude CH, 3. Stock.
Die Unterlagen zu den Übungen sind in TUWEL abrufbar.

Weitere Literatur:

a) Halbleiterbauelemente:
S.M. Sze, Y. Li und K. Ng, Übersetzt von J. Smoliner, Physik der Halbleiterbauelemente, Wiley VCH (2022). Auch als e-book über die TU Bibliothek für alle TU-Wien Studierenden kostenlos verfügbar: https://ebookcentral.proquest.com/lib/viennaut/detail.action?docID=6724559
Y. Taur, T. H. Ning, Fundamentals of Modern VLSI Devices, Cambridge Univ. Press, 3. Auflage (2021)
R. Müller, Bauelemente der Halbleiterelektronik, Springer Verlag, 4. Auflage
R. Müller, Grundlagen der Halbleiterelektronik, Springer Verlag, 7. Auflage
M. Reisch, Elektronische Bauelemente, Springer Verlag
R. Paul, Elektronische Halbleiterbauelemente, Teubner Verlag
R. Paul, MOS-Feldeffekttransistoren, Springer Verlag, 10. Auflage

b) Halbleiterschaltungen:
R. Unbehauen, Grundlagen der Elektrotechnik, Bd. 1 und 2, Springer Verlag
P. Horowitz, W. Hill, The Art of Electronics, 3. Edition, Cambridge University Press (2015)

Vorkenntnisse

Grundkenntnisse in der Netzwerkanalyse und Halbleiterphysik

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Vertiefende Lehrveranstaltungen

Weitere Informationen

Sprache

Deutsch