Elektronik und Computer Engineering
Im Studium
Studienplan ab Wintersemester 2022/23
Auslaufender Studienplan
1. Semester
- ISO/OSI 7-Schichten Modell
- Übertragungsmedien, Kabeltechnologien
- Kommunikationsprotokolle
- Schnittstellen
- Zugriffsverfahren
- LAN-Technologien
- Internetworking
- Transportprotokolle
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
Einführung
- Rechneraufbau (Architektur)
- Datendarstellung (Codierung) und Interpretation
- Compiler, Interpreter
- Software Build Process
- Speicherverwaltung: Stack, Heap
Programmiersprache C
- Variablen und Standardtypen
- Operatoren
- Kontrollstrukturen, Fallunterscheidungen, Schleifen
- Funktionen, Prototypen, Speicherklassen von Variablen, Speicherorganisation zur Laufzeit
- Zeiger
- Arrays, Strings und Zeigerarithmetik
In den Übungen sind Programmieraufgaben zu lösen.
- elektrische Größen
- elektrischer Widerstand
- ideale und reale Quellen
- Leistung und Energie in elektrischen Netzen
- Ohmsches Gesetz
- Kirchhoffsche Gesetze
- Gleichstromnetzwerke: Netzwerkumformung, Superpositionsverfahren, Ersatzquellenverfahren, Knoten- und Maschenanalyse, Knotenspannungsverfahren, Maschenstromverfahren
In den Übungen werden Beispiele gelöst, zum Teil mit Computerunterstützung.
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Aufbau und Inbetriebnahme einer vorgefertigten Schaltung auf Bausatz-Basis
- Durchführung einfacher elektrischer Messungen
- Programmierung von eingebetteten Systemen mit vorgefertigten Bausätzen
Lineare Algebra
- Vektoren
- Matrizen
- Determinanten
- lineare Gleichungssysteme
- Eigenwerte und Eigenvektoren
Komplexe Analysis
- komplexe Zahlen
- komplexe analytische Funktionen
Differentialrechnung
- Ableitung
- Taylor-Reihen
In den Übungen werden Beispiele gelöst.
- Internationales Maßsystem
- Newton'sche Axiome, Kräfte, Potential, Bewegungsgleichung
- Dynamik: Energie Impuls, Drehimpuls
- Einführung in die Betriebswirtschaftslehre
- Unternehmensformen (Unterschiede aus betriebswirtschaftlicher Sicht)
- Finanzierung (ohne Export)
- Externes Rechnungswesen und operatives Controlling:
- Bilanz (Inhalte und Verständnis)
- Kennzahlenanalyse
- Selbstorganisation
- Lernen und Lerntechniken
- Lernaktivitäten
- Vom Umgang mit Stress
- Teamwork
2. Semester
- Widerstand
- Kondensator
- Spule
- Halbleiter
- pn-Übergang
- Halbleiterdiode
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- stationäres Strömungsfeld
- elektrostatisches Feld
- magnetostatisches Feld
- Induktionsgesetz
- Kenngrößen für zeitlich veränderliche Ströme und Spannungen
- sinusförmige Ströme und Spannungen
- Wechselstromnetzwerke
- Drehstromnetze
In den Übungen werden Beispiele gelöst, zum Teil mit Computerunterstützung.
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Statistik, Kalibrierung, Fehlerfortpflanzung, Verteilung nach Gauß und Student
- Messung von Gleichgrößen, Prinzip des Drehspul- und Dreheisenmessinstruments
- Meßschaltungen (Brückenschaltung)
- Widerstandsmessung, Prinzip der spannungsrichtigen zur stromrichtigen Messung
- digitale Meßwerterfassung (Fehler), Unterschiede digitales und analoges Messinstrument
- Temperaturmessung
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Zahlensysteme und boolesche Algebra mit ihren Rechengesetzen
- Kombinatorische und sequentielle Grundschaltungen auf Gatter-Ebene
- Einführung in eine Hardwarebeschreibungssprache
- Einfache Anwendungsschaltungen
- Finite State Machines
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
Programmiersprache C
- Strukturen
- Typedefinitionen
- Dateien
- modulares Programmieren
- dynamisch allokierte Datenstrukturen
Algorithmen und Datenstrukturen:
- Ressorcenverbrauch (Speicher, Laufzeit)
- grundlegende Datenstrukturen
- Sortierverfahren
- Suchverfahren
- Baumstrukturen
- Programmiermethoden
In den Übungen sind Programmieraufgaben zu lösen.
- Integration
- Gewöhnliche Differentialgleichungen 1. und 2. Ordnung
- Wahrscheinlichkeit und Statistik
In den Übungen werden Beispiele gelöst.
- Wirtschaftlichkeitsrechnung
- Produktions- und Kostentheorie
- Kostenrechnung und Kalkulation: Kostenarten-, -stellen-, -trägerrechnung
- Voll- versus Teilkostenrechnung
- Break-Even-Analyse
- Plankostenrechnung und Abweichungsanalyse
- Wesen des Rechts/Stufenbau der Rechtsordung
- Grundzüge des Europarechts
- Grundzüge des Handelsrechts
- Grundzüge des Personengesellschaftsrechts
- Grundzüge des Kaptitalgesellschaftsrechts
- Grundzüge des Wettbewerbsrechts
- Grundzüge des Vertragsrechts
- Grundzüge des Immaterialgüterrechts
3. Semester
- Schwingkreise
- Ortskurven
- Bode-Diagramme
- Fourier-Reihen und Analyse von nichtsinusförmigen periodischen Signalen
- Fourier-Transformation und Analyse von Signalen
- Laplace-Transformation und Analyse von Schaltvorgängen in elektrischen Netzwerken
In den Übungen werden Beispiele gelöst, zum Teil mit Computerunterstützung.
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Messung von Wechselgrößen (Effektivwert etc.)
- Leistungsmessung
- Messschaltungen (Messbrücke)
- Kapazität, Induktivität
- Funktionsweise von Zeigerinstrumenten
- Oszilloskop, analog und digital, Abtasttheorem nach Shannon
- Grundtypen der Analog-Digitalwandler
- statistisches Rauschen, Quantisierungsrauschens des idealen Analog-Digital-Wandlers
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Mikroprozessor- und Mikrocontroller-Grundlagen
- 16-Bit vs. 32-Bit Controller
- Aufbau und Funktionsweise einer Mikrocontrollerfamilie (ALU, Taktgenerierung, Debug-Interface)
- Überblick über den Befehlssatz einer Mikrocontrollerfamilie
- Peripheriemodule von Mikrocontrollern (I/O-Ports, Timer mit Capture/Compare Units, Real time clock, serielle Schnittstellen, ADC12, DAC12, DMA, Hardware Multiplier, LCD etc.)
- Speicherbusse und Speicheransteuerung (Multiplexed, demultiplexed bus, bus timing, wait states)
- Speicher-Aufbau und Funktionsweise (SRAM, SDRAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash)
- Serielle Schnittstellen (UART, IrDa, SPI, Microwire, One Wire, I2C, SPORT, USB)
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Halbleiterdioden und Schaltungsbeispiele
- Bipolartransistoren und Grundschaltungen
- Feldeffekttransistoren und Grundschaltungen
- HF-Verhalten von Transistorgrundschaltungen
- Differenzverstärker
- Gegentaktendstufen
In den Übungen werden Beispiele gelöst, zum Teil mit Computerunterstützung.
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- DC-DC und DC-AC Konverter
- Funktion von Gleichstrom-, Synchron- und Asynchrommotor
- drehzahlgeregelter Betrieb elektrischen Motoren
- Grundlagen der Regelungstechnik
- Modellierung, Simulation und regelungstechnische Systemanalyse an einem Antriebsbeispiel
- Simulation und Reglerauslegung mit Computerunterstützung
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Verbesserung der Kommunikationsfähigkeit und Ausdrucksweise durch einen kommunikationsorientierten Sprachunterricht anhand von Situationen und Texten aus Wirtschaft und Technik
- Erweiterung des Wortschatzes (mit Hilfe von allgemeinen und fachspezifischen Texten), Wiederholung und Festigung ausgewählter Grammatikkapitel
- Schulung des Leseverständnisses anhand authentischer Materialien (Texte/Handbücher/Memos/Berichte mit technischem Inhalt)
- Einführung von Kommunikationsstrategien im Beruf: Telefonieren, Korrespondenz (E- Mails, Geschäftsbriefe, Fax), Mini-Meetings, alltägliche Situationen der Arbeitswelt in der Fremdsprache meistern können (auf Fragen antworten und Erklärungen/Instruktionen/Beschreibungen geben können)
- Grundlagen der menschlichen Kommunikation
- Kommunikation in unterschiedlichen Situationen
- Gestalttheorie, Gestalttherapie, systemische Therapie, Gruppendynamik und NLP
4. Semester
- Operationsverstärker: Aufbau und Eigenschaften
- Operationsverstärker: Grundschaltungen und Anwendungen
- Aktive Filter
- Lineare Spannungsregler
- Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandler
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Schaltplaneingabe
- Geometriedefinition
- Bauteilbibliothek
- Stückliste
- Layout, Design Rules
- Gerber-Dateien erstellen
- praxisorientierte Einführung in ein CAD-System durch Eingabe und Layout einer einfachen Schaltung
- Bestückung und Inbetriebnahme von Leiterplatten
- Computerunterstützte Meßwerterfassung und –verarbeitung
- Erstellen von Messapplikationen
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Grundlagen Betriebssysteme
- Speicher-, Prozess- und Geräteverwaltung
- Echtzeitbetriebssysteme
- Softwareentwicklungsprozesse
- Sourcecode- und Konfigurationsverwaltung
- Qualitätssicherung
- Grundlagen der objektorientierten Programmierung
- Datenkapselung durch Klassen und Vererbung
- Objekte mit deren Eigenschaften und Methoden
In den Übungen sind Programmieraufgaben zu lösen.
- Informationstheorie
- Signale und Spektren
- Eigenschaften und Messung von Signalen mit Informationsgehalt
- Elektronische Komponenten
- Eigenschaften eines Übertragungskanals
- Übertragungsmedien (Kabel, Funkübertragung, Near Field Communication, Infrarot- und optische Übertragung)
- Modulationsverfahren (analog, digital)
- Fehlererkennung und Fehlerkorrektur (ARQ, FEC)
- Übertragungsverfahren (Schmalband, Multicarrier-OFDM, Spread Spectrum Verfahren)
- Architekturen für Sender und Empfänger
- Beispiele Technischer Systeme
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Studiengangs- und berufsspezifische Themenbereiche
- Erweiterung des Wortschatzes im technischen Bereich; Schulung des Leseverständnisses anhand authentischer Materialien (Texte/Handbücher/Memos/Berichte mit technischem Inhalt)
- Erweiterung der Kommunikationsstrategien im Beruf: Korrespondenz (Bewerbungsschreiben, Lebenslauf), Struktur- und Prozessbeschreibungen, Mini- Präsentationen und Mini-Meetings
- Projektbegriff, Projektarten, Projektorientierung, Projektmanagement-Ansatz
- Projektabgrenzung und Projektkontextanalyse
- Rollen im Projekt, Anforderungen an Projektleiter und Projektteammitglieder
- Leistungsplanung mittels Projektstrukturplan
- Terminplanung - Ressourcen- und Kostenplanung
- Projekthandbuch
In den Übungen werden die Planungsunterlagen für die Projektarbeit erstellt.
- Erfassung von Meßdaten wie Beschleunigung, Neigung, Winkelgeschwindigkeit, Abstand
- drahtlose Messdatenübertragung aus einer mobilen Anwendung und Visualisierung am PC
- einbinden von Sensordaten in einen bestehenden Algorithmus
- Simulation von Algorithmen
- Testen von Source-Code
- Sensorik (mit Schwerpunkt auf das Messen nichtelektrischer physikalischer Größen)
- Prozesssteuerung (Grundsätzliche Methoden und Standards, Beispiele von industriellen Systemen)
5. Semester
- Abtastung und Rekonstruktion zeitkontinuierlicher Signale
- Eigenschaften zeitdiskreter Systeme
- Impulsantwort, Differenzengleichung und Übertragungsfunktion
- Zeitdiskreter Filterentwurf
- Analyse zeitdiskreter Signale im Zeit- und Frequenzbereich
- Zeitdiskrete stochastische Prozesse
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Lösen einer dem Ausbildungsstand entsprechenden technischen Aufgabenstellung in Gruppen unter Anleitung
- Objektorientierter Softwareentwurf
- Polymorphismus und Klassenentwurf
- Ausnahmebehandlung
- Nebenläufigkeit
- Einsatz fertiger Klassenbibliotheken
- Templates und Templatesklassen
Die Lehrinhalte werden durch ein umfangreicheres Gruppenprojekt praktisch umgesetzt.
- numerische Simulation
- Modellbildung
- Entwicklung von zeitdiskreten Funktionen
- Test (Verifikation, Validierung)
- Zustandsautomaten
- automatische Code-Generierung
- graphische User-Interfaces
- Datenmanagement in Software-Applikationen
- Kommunikation zwischen Prozessen
- verteilte Applikationen
In den Laborübungen werden die theoretischen Zusammenhänge anhand von praktischen Übungen verdeutlicht.
- Qualitätsbegriff
- Total Quality Management
- Qualitätsmanagement-Systeme
- Statistische Methoden im Qualitätswesen
- Sicherstellen der Produktqualität
- Modelle von Entwicklungsprozessen
- Qualitätsmanagement in der Elektronik
- Fachsprache Technik und Informationstechnologie (lexikalische, orthographische und grammatikalische Phänomene in der Dokumentation)
- Zielgruppenorientiertes Schreiben (Verständlichkeit, Stilistik, Sprachgebrauch)
- Lesbarkeit und Verständlichkeit (Lesbarkeitsformeln, Hamburger Verständlichkeitsmodell)
- formattechnische und sprachliche Standardisierung durch den Einsatz von Vorlagen
- Gestaltung, Typografie, Layout
- Informationsgrafik, technische Illustration
- Inbetriebnahme von Sensoren
- Sensordatenübertragung per Funk, Funkfernsteuerung
- Lokalisierung in statischer Umgebung
- Modellierung eines Fahrzeugs
- Programmierung von ausgewählten Funktionen in einem Fahrzeug
- Aufbau einer Testumgebung
- Systemanalyse und Konzeption von Automatisierungssystemen
- Prozessüberwachung
- Regelungstechnik in industriellen Anlagen
6. Semester
- Lösen einer dem Ausbildungsstand entsprechenden technischen Aufgabenstellung unter Anleitung
- Planung der nötigen Arbeitsschritte sowie Zeit- und Ressourcenplanung
- wissenschaftliche Ausarbeitung einer fachspezifischen Aufgabenstellung
- Lösen von technischen Aufgabenstellungen im industriellen Umfeld