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Modulverantwortliche/r: Klaus Helmreich
Lehrende:
Klaus Helmreich
Startsemester: |
SS 2014 | Dauer: |
1 Semester |
Präsenzzeit: |
Std. | Eigenstudium: |
Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
Inhalt:
1. Grundlagen
Signalkenngrößen: Anstiegszeit und Bandbreite, Überschwingen, Jitter
Eigenschaften von Signalquellen und -senken: Quell-/Lastimpedanz, Nichtlinearität
Signale auf Leitungen: Verlustmechanismen, Frequenzabhängigkeit, Einfluß auf Signalform, Symbolinterferenz, Kopplung und Übersprechen
Leistungsversorgung: Verhalten unter dynamischen Lastschwankungen, Stabilisierungsbandbreite
2. Integrierte Schaltungen
Eingangs- / Ausgangseigenschaften von Gattern: Eingangskapazität, Anstiegszeitverhalten, Flankenform
Leitungen in integrierten Schaltungen: Geometrien und Parameter, Signalverformung durch Verluste, Laufzeitverhalten, Taktverteilung
Fehlermodelle bei hohen Datenraten: Laufzeitfehler, resistive Defekte, signalabhängige Fehler durch Koppeleffekte
Leistungsversorgung, interne Kapazität: dynamischer Strombedarf, Anforderung an externe Entkopplung
Aufbau- und Verbindungstechnik: Chipgehäuse, Bauformen, parasitäre Eigenschaften
Charakterisierungs- und Prüfverfahren: nichtinvasive und invasive Verfahren, Meßverfahren für Wafer/Gehäuse/Bauelement, Test in Entwurfsverifikation und Fertigung
Modellierung und Simulation des elektrischen Verhaltens: Schaltungs- und Verhaltensbeschreibung im Zeitbereich: SPICE, VHDL-AMS, IBIS
3. Schaltungen auf Leiterplatten
Materialien und Fertigungsprozess: Ausgangsmaterialien, physikalische und elektrische Eigenschaften, Einfluß von Ätz- und Laminiervorgang auf Material- und Leitungseigenschaften, Parameterhaltigkeit
Leitungsgestaltung und -dimensionierung: geeignete Leitungsbauformen und -geometrien, Topologie, Entwurfsregeln, typische Verluste und Auswirkung auf Signalform
Durchkontaktierungen: parasitäre Eigenschaften und deren quantitative Abschätzung, Entwurfsregeln, Einfluß auf Signale, Kompensationsmöglichkeiten durch geeignete Gestaltung
Leistungsversorgung: Entwurfsregeln, Stabilisierung und Entstörung
Lagenaufbau für Anwendungen hoher Datenrate: Signal-, Masse- und Versorgungslagen, Beschränkungen durch Fertigungsprozeß
Meßtechnik und -verfahren: Zeit- und Frequenzbereichsverfahren, Bestimmung von Leitungsparametern, Augendiagramm
Modellbildung: Zulässigkeit von Näherungen, Simulation von Leitungen mit frequenzabhängigen Verlusten im Zeitbereich, Versorgungs- und Massesystem, Simulationsunterstützung in Leiterplatten-Entwurfswerkzeugen
Signalintegrität und EMV: Koexistenz analoger und digitaler Funktionsgruppen, Gestaltung von Signalführung und Versorgungssystem
Weitere Informationen:
Schlüsselwörter: Leiterplatte Durchkontaktierung Aufbautechnik Verbindungstechnik Leistungsversorgung Charakterisierung Prüfverfahren Modellierung Chipgehäuse Simulation Meßtechnik Signalquelle Signalkenngröße Signalintegrität EMV Signal Leitung Datenrate
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 1-2. Semester
(Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | Wahlpflicht- und Vertiefungsmodul Modulgruppe 6 | Wahlpflichtmodul Modulgruppe 6 | Entwurf und Analyse von Schaltungen für hohe Datenraten)
- Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 1-2. Semester
(Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | 2.+3. Wahlpflichtmodul | Entwurf und Analyse von Schaltungen für hohe Datenraten)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Berufspädagogik Technik (Master of Education)", "Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)", "Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)", "Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)", "Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Entwurf und Analyse von Schaltungen für hohe Datenraten_ (Prüfungsnummer: 61801)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2014, 1. Wdh.: WS 2014/2015, 2. Wdh.: SS 2015
1. Prüfer: | Klaus Helmreich |
- Termin: 29.09.2014
Termin: 06.10.2015, 11:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
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