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12840Fakultät 1 – MINT – Mathematik, Informatik, Physik, Elektro- und Informationstechnik
Digitale Schaltungen
Titel auf Englisch: Digital circuits
Lernergebnisse
Die Studierenden können digitale kombinatorische und sequentielle Schaltungen verstehen und entwerfen. Sie kennen die zugrundeliegenden Schaltungstechnologien, deren Funktionsweise und Eigenschaften. Die Studierenden können grundlegende Schaltungen, die sie im Rahmen der Elektrotechnik kennen lernen, mit einem Schaltungssimulator, der auf SPICE basiert, analysieren.
Inhalte
- Boolsche Algebra
- Grundgatter, komplexe Gatter
- Normalform
- Karnaugh Diagramm und Logik Minimierung
- Beispiele für Kombinatorische Schaltungen
- Dynamisches Verhalten kombinatorischer Schaltungen
- Grundlagen sequentieller Schaltungen
- Automaten (Moore, Mealy, Zustandsdiagramme)
- Speicherelemente Flip-Flop, Multiplexer-basierte Register und Latches, Pegel und Taktflankensteuerung
- Timing in sequentiellen Schaltungen (Setup- und Hold Time)
- Beispiele für sequentielle Schaltungen (Zähler, synchron, asynchron)
- Grundlagen von digitalen Tabellen-Speichern (RAM, statisch und dynamisch, EEPROM-Zelle, Organisation von Speichern, NOR- und NAND-Flash-Speicher Technologien
- Funktionsweise des Schaltungssimulators basierend auf der modifizierten Knotenanalyse
- Newton Algorithmus, Jakobi-Matrix
- Funktionsweise der DC-Simulation und DC-Arbeitspunkt
- Funktionsweise der AC-Simulation, AC-Anregung und Interpretation der Simulationsergebnisse
- Funktionsweise der Transientensimulation, Parameter, die Simulationsgeschwindigkeit, Konvergenz und Rechengenauigkeit beeinflussen
Voraussetzungen
Verpflichtende Voraussetzungen
Keine
Empfohlene Voraussetzungen
Prüfungsmodalitäten
- Erfolgreiche Bearbeitung von Übungsaufgaben
- Klausur, 180 min.
Angeboten in
- ElektrotechnikB.Sc.
Wahlpflichtkomplex: Kein Komplex genannt
- WirtschaftsingenieurwesenBachelor
Wahlpflichtkomplex: Kein Komplex genannt
- Wirtschaftsingenieurwesen - dualBachelor
Wahlpflichtkomplex: Kein Komplex genannt
| Studiengang | Abschluss | Wahlpflichtkomplex |
|---|---|---|
| Elektrotechnik | B.Sc. | Kein Komplex genannt |
| Wirtschaftsingenieurwesen | Bachelor | Kein Komplex genannt |
| Wirtschaftsingenieurwesen - dual | Bachelor | Kein Komplex genannt |
Literatur und Materialien
- Vorlesungsskript ET 4, BTU, LS Mikroelektronik
- Software und Simulationsbeispiele auf der Webseite der BTU zum Download
- Digital Integrated Circuits, A Design Perspective, 2nd Edition, by Jan M. Rabaey, A. Chandrakasan and B. Nikolic, Prentice Hall Electronics and VLSI Series, 2003
- Hinweise zur Verwendung von LT-Spice im Internet: http://cmosedu.com/cmos1/ltspice/ltspice.htm
Bewertungen von Studierenden
Was Studierende über dieses Modul sagen. Die BTU hat damit nichts zu tun — hier schreiben nur Studierende, und jede Bewertung ist die Meinung einer einzelnen Person.