Modulbeschreibung

Modul: EMV II: Signalintegrität und Spannungsversorgung elektronischer Systeme

Lehrveranstaltungen:

TitelTypSWSZeitraum
EMV II: Signalintegrität und Spannungsversorgung elektronischer SystemeVorlesung3Wintersemester
EMV II: Signalintegrität und Spannungsversorgung elektronischer SystemeGruppenübung1Wintersemester
EMV II: Signalintegrität und Spannungsversorgung elektronischer SystemePraktikum1Wintersemester

Modulverantwortlich:

Prof. Christian Schuster

Zulassungsvoraussetzungen:

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse:

Grundlagen der Elektrotechnik

Modulziele / angestrebte Lernergebnisse:

Fachkompetenz

Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten, Zusammenhänge und Methoden der Signalintegrität und der Güte der Spannungsversorgung (Powerintegrität) elektronischer Systeme erklären und in den Kontext des störungsfreien Aufbaus bzw. der elektromagnetischen Verträglichkeit solcher Systeme setzen. Sie können das prinzipielle Verhalten von Signalen und Spannungsversorgung vor dem Hintergrund der typischen Aufbau- und Verbindungstechnik erläutern.  Sie können Lösungsstrategien für Probleme der Signal- und Powerintegrität vorschlagen und beschreiben. Sie können einen Überblick über messtechnische und numerische Methoden zur Charakterisierung der Signal- und Powerintegrität in der elektrotechnischen Praxis geben.

Fertigkeiten

Die Studierenden können eine Reihe von Verfahren zur Modellbildung zur Beschreibung des elektromagnetischen Verhaltens typischer Aufbau- und Verbindungstechnik elektronischer Systeme anwenden. Sie können einschätzen, welche prinzipiellen Effekte diese Modelle in Bezug auf die Signal- und Powerintegrität vorhersagen, können diese klassifizieren und quantitativ analysieren. Sie können Lösungsstrategien aus diesen Vorhersagen ableiten und für die Anwendung in der elektrotechnischen Praxis dimensionieren. Sie können verschiedene Lösungsstrategien gegeneinander abwägen.

Personale Kompetenzen

Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse in geeigneter Weise auf Englisch präsentieren (z.B. während der CAD-Übungen).

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus den angegebenen Literaturquellen zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen (z.B. Theoretischer Elektrotechnik, Nachrichtentechnik und Halbleiterschaltungstechnik) verknüpfen. Sie können Probleme und Lösungen im Bereich der Signal- und Powerintegrität der Aufbau- und Verbindungstechnik auf Englisch kommunizieren.

Leistungspunkte Modul:

6 LP

Studienleistung:

Mündliche Prüfung

Arbeitsaufwand in Stunden:

Eigenstudium: 110, Präsenzstudium: 70


Lehrveranstaltung: EMV II: Signalintegrität und Spannungsversorgung elektronischer Systeme

Dozent:

Christian Schuster

Sprache:

Deutsch & Englisch

Zeitraum:

Wintersemester

Inhalt:

- Die Rolle von Packages und Interconnects in elektronischen Systemen

- Komponenten der Aufbau- und Verbindungstechnik elektronischer Systeme

- Hauptziele und Konzepte der Signal- und Powerintegrität elektronischer Systeme

- Wiederholung relevanter Konzepte der elektromagnetischen Feldtheorie

- Eigenschaften digitaler Signale und Systeme

- Entwurf und Charakterisierung der Signalintegrität

- Entwurf und Charakterisierung der Spannungsversorgung

- Techniken und Geräte zur Messung in Zeit- und Frequenzbereich

- CAD-Werkzeuge für elektrische Analyse und Entwurf von Packages und Interconnects

- Bezug zur gesamten elektromagnetischen Verträglichkeit von elektronischen Systemen

Literatur:

- J. Franz, "EMV: Störungssicherer Aufbau elektronischer Schaltungen", Springer (2012)

- R. Tummala, "Fundamentals of Microsystems Packaging", McGraw-Hill (2001)

- S. Ramo, J. Whinnery, T. Van Duzer, "Fields and Waves in Communication Electronics", Wiley (1994)

- S. Thierauf, "Understanding Signal Integrity", Artech House (2010)

- M. Swaminathan, A. Engin, "Power Integrity Modeling and Design for Semiconductors and Systems", Prentice-Hall (2007)


Lehrveranstaltung: EMV II: Signalintegrität und Spannungsversorgung elektronischer Systeme (Praktikum)

Dozent:

Christian Schuster

Sprache:

Deutsch & Englisch

Zeitraum:

Wintersemester

Inhalt:

- Die Rolle von Packages und Interconnects in elektronischen Systemen

- Komponenten der Aufbau- und Verbindungstechnik elektronischer Systeme

- Hauptziele und Konzepte der Signal- und Powerintegrität elektronischer Systeme

- Wiederholung relevanter Konzepte der elektromagnetischen Feldtheorie

- Eigenschaften digitaler Signale und Systeme

- Entwurf und Charakterisierung der Signalintegrität

- Entwurf und Charakterisierung der Spannungsversorgung

- Techniken und Geräte zur Messung in Zeit- und Frequenzbereich

- CAD-Werkzeuge für elektrische Analyse und Entwurf von Packages und Interconnects

- Bezug zur gesamten elektromagnetischen Verträglichkeit von elektronischen Systemen

Literatur:

- J. Franz, "EMV: Störungssicherer Aufbau elektronischer Schaltungen", Springer (2012)

- R. Tummala, "Fundamentals of Microsystems Packaging", McGraw-Hill (2001)

- S. Ramo, J. Whinnery, T. Van Duzer, "Fields and Waves in Communication Electronics", Wiley (1994)

- S. Thierauf, "Understanding Signal Integrity", Artech House (2010)

- M. Swaminathan, A. Engin, "Power Integrity Modeling and Design for Semiconductors and Systems", Prentice-Hall (2007)