Elektronik 1

Diese Veranstaltung wird im Sommersemester 2025 von Christoph Kalkuhl gehalten
(Alma Veranstaltung:  PHY-EL1 ) Allgemeinbildung Elektrik/Elektronik für Naturwissenschaftler und Lehramtstudenten (Physik Bachelor und Physik Lehramt).
Achtung! Wenn Sie NWT studieren, belegen Sie bitte die Veranstaltung  NWT-BNWT08V bei N.N.

In dieser Veranstaltung werden die einfachen Grundlagen vermittelt.

Einführung

• Wiederholung Schulwissen:
  Stromkreis.
  Spannung, Strom, Leistung, Widerstand, Kondensator, Spule
• Haustechnik und Sicherheit
  (Physiologische Wirkung des elektrischen Stroms)
  Schutzmaßnahmen, Sicherungen
• (Netztopologien, Drehstrom)

Spannung und Strom, Widerstand

• Spannungs- und Stromquellen
• Kirchhoffsche Regeln
  o Knotenregel, Maschenregel
• Ersatzspannungsquelle, Ersatzstromquelle
• Überlagerungssatz

Wechselspannungen Wechselströme

• Komplexe Darstellung elektrischer Größen
  • Wechselstromrechnungen, komplexe Zahlen <-> Betrag und Phase
• Impedanzen, R L C
• Einfache RC ... Glieder, Bode Diagramme
• Zeitbereich <-> Frequenzbereich, Sprungantwort <-> Frequenzgang
• Transformatoren, Ersatzschaltbild

Halbleiterbauelemente

(Grundlagen Halbleiter)

• Dioden
• Gleichrichter
• Z-Diode, (Band Gap Referenz)
• Spannungsstabilisierung
• (Photodiode )
• LED
• Transistoren
  Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren, jFET, MOSFET

Jeweilige Grundschaltungen

Operationsverstärker

• Eigenschaften
  • nahezu idealer Verstärker mit unendlicher Verstärkung
  • nichtideale Nebenwirkungen (Clipping, Frequenzgang, Eingangsströme, Offset ...)
• Grundschaltungen
  • Nichtinvertierender, invertierender Verstärker
  • Addierer
  • Instrumentation Amplifier ( = Elektrometerverstärker)
  • (Filter)
  • (Regler)

Digitaltechnik

• Logische Grundschaltungen
  AND OR EXOR Inverter …
  Wahrheitstabellen
• Kippschaltungen
  Schmitt-Trigger, Flip Flop, Monoflop, astabiler Multivibrator
• Technologien
  TTL CMOS ECL CML LVDS

Voraussetzung:

Die Wechselstromrechnung erfordert Kenntnisse in der Mathematik der komplexen Zahlen

Termin:

Mittwochs 14:00 Uhr - 15:30 Uhr  Hörsaal (xx) im Hörsaalzentrum Morgenstelle, als Präsenzveranstaltung.
Start: 16.4.2025

Wenn Sie eigentlich NWT-BNWT08V hören sollten, wenden sich bitte an N.N. Es gibt unterschiedliche Kursinhalte und entsprechend unterschiedliche Prüfungen.

Für die 1. Vorlesung brauchen Sie das  1. Handout (Drehstrom, LS- FI- Schalter) ausgedruckt.
-> Info Seite (Campus Login)

zur 3. Vorlesung brauchen Sie das Handout "Wechselspannungsrechnung, Impedanzen, Hoch-und Tiefpass".

Das Handout zum Thema Halbleiter und Transistorschaltungen bitte zur 4. Vorlesungseinheit vorhalten.

Für die Operationsverstärker gibt es ebenfalls ein Handout. Ebenso für die Logik-Schaltungen.

Die Vorlesung Elektronik 1 findet jedes Sommersemester statt, (Elektronik 2 im Wintersemester).

Anrechnung (NWT, Physik Bachelor, weitere Fachrichtungen)

3 ECTS Punkte für Vorlesung allein
3 ECTS Punkte für Vorlesung + 3 ECTS Punkte für das erfolgreich durchgeführte Praktikum

Modulnote ist in beiden Fällen die Klausurnote.

Das Praktikum allein kann nicht angerechnet werden.

Prüfungstermin SoSe 2025:

Vorbereitungstermine: an den lezten beiden Vorlesungsterminen am 16.7. und 23.7. werden die Übungsaufgaben besprochen.

Prüfung:

Dienstag, N.N  9:00 (pünktlich!) Hörsaal xx  im Hörsaalzentrum
Bitte mindestens 10 Minuten früher da sein, da wir pünktlich starten müssen! Der Raum ist danach belegt.

Zugelassene Hilfsmittel: alle außer Kommunikation nach außen, d.h. Smartphones und Computer/Laptop etc. sind nicht zugelassen.

Die Studierenden des B.Sc. Physik können sich in Alma auf eine der beiden folgenden Nummern anmelden: Die Prüfungsnummern für die Elektronik 1 sind 2320 (ohne Praktikum) und 2322 (mit Praktikum).

B.Ed. Physik Elektronik-Prüfung (3008) mit Prüfer Kalkuhl und getrennt die Übungen (3010)

Wenn Sie sich nicht in Alma anmelden können, dann eine e-Mail an den Dozenten mit Name, Matrikelnummer und Studiengang.
Ohne Anmeldung können Sie nicht mitschreiben.

Nachklausur:
Termin: N.N 
Anmeldung per e-Mail an den Dozenten erforderlich. (Name, Mt.Nr + Studiengang.)

Praktikum

Zu dieser Veranstaltung gehört das Elektronik Praktikum

Da es diesbezüglich immer wieder Fragen gibt: Für die Prüfung ist das Praktikum nicht erforderlich. Das Modul kann ja wahlweise mit oder ohne Praktikum belegt werden. Der Prüfungsstoff bezieht sich auf den Stoff der Vorlesung und die zugehörigen Übungsaufgaben und nicht auf zusätzliche Information im Praktikum. Das Praktikum vertieft den Stoff der Vorlesung. Allerdings ist das Praktikum in manchen Studienrichtungen nötig, um die erforderliche Anzahl an ECTS Punkten zu erreichen. Klären Sie das bitte vor Anmeldung ab!

Info Seite

Info Seite nach Anmeldung (Ihr normaler Campus Login)

Vorschau:
Elektronik 2 (Für Physik, Medizintechnik und sonstige technisch orientierten Fächer)
Microcontroller und Kleincomputer für Lehramtsstudenten (Nur anrechenbar für Lehramtstudierende, da der Schwerpunkt die Anwendung in Unterricht und AG in Schulen ist)