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Low-Power Biomedical Electronics (LBE)5 ECTS (englische Bezeichnung: Low-Power Biomedical Electronics)
Modulverantwortliche/r: Heinrich Milosiu Lehrende:
Heinrich Milosiu
Startsemester: |
WS 2021/2022 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Low-Power Biomedical Electronics
(Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Heinrich Milosiu, Mo, 16:15 - 17:45, 0.154-115; Vorlesung ab Mo. 18. Oktober 2021;)
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Übung Low-Power Biomedical Electronics (LBE)
(Übung, 2 SWS, Heinrich Milosiu, Mi, 16:15 - 17:45, 0.151-115; Die Übung findet erst ab Mittwoch, 20.Oktober 2021 statt;)
Inhalt:
1. Elektronik-Grundlagen: Leistungsbegriff, RC-Filter, Ultra-Low-Power, Stromquellen
2. Einfaches MOSFET-Modell und MOSFET-Betriebsarten:
Starke Inversion, Kennlinienfeld und Ausgangswiderstand, Spannungsverstärkung
3. MOSFET-Betriebsart Schwache Inversion:
Kennlinien
4. Vergleich der Betriebsarten starke vs. schwache Inversion, Konzept der Drain-Effizienz
5. Einfache MOSFET-Verstärkerschaltungen
6. Transkonduktanz-Verstärker (OTA)
7. OTA-basierte Filter
8. Biomedizinische Signale: Elektrokardiogramm (EKG)
9. Herzratenvariabilität (HRV), Poincaré-Diagramm und Fitness Monitoring
10. Schaltungsbeispiele für EKG-Verstärker
11. Puls-Oximetrie: Prinzip und Schaltungsbeispiel
12. Innenohrimplantat: Prinzip und Beispiel
13. Digitale Schaltungen: Grundlagen zur Leistungsberechnung, Low-Power-Techniken
14. Konzept für rückgekoppelte Schaltungen: Grundlagen, Beispiele
Lernziele und Kompetenzen:
Nach Teilnahme an der Lehrveranstaltung besitzen Studierende:
• Grundlegende Kenntnisse über integrierten Ultra-Low-Power-Schaltungsentwurf für analoge und digitale Komponenten
• Fähigkeit zur Analyse von rückgekoppelten Systemen sowie deren Implementierung
• Fähigkeit zur Entwicklung von analogen Ultra-Low-Power-MOSFET-Verstärkerschaltungen für biomedizinische Anwendungen
• Grundlegende Kenntnisse über Low-Power-Biomedizinische Systeme
• Grundlagen zu bioinspirierten Systemen
Bemerkung:
Vorlesung und Prüfung haben als Sprache "Deutsch". Teilweise wird zusätzlich englischsprachiges Lehrmaterial angeboten.
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2019w | TechFak | Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Studienrichtung Mikroelektronik | Kern- und Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Low Power Biomedical Electronics)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Low Power Biomedical Electronics (Prüfungsnummer: 68311)
(englischer Titel: Low-Power Biomedical Electronics)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Prüfungssprache: Deutsch
- Erstablegung: WS 2021/2022, 1. Wdh.: SS 2022
- Termin: 31.03.2022, 11:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 05.10.2022
Termin: 05.10.2022
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