Module Handbook

  • Dynamischer Default-Fachbereich geändert auf PHY

Notes on the module handbook of the department Physics

Die hier dargestellten Studiengang-, Modul- und Kursdaten des Fachbereichs Physik [PHY] befinden sich noch in Entwicklung und sind nicht offiziell.

Die offiziellen Modulhandbücher finden Sie unter https://www.physik.uni-kl.de/studium/modulhandbuecher/ .

Module PHY-WPfl-EIT-1-M-1

Informationsverarbeitung und elektrische Messtechnik (für Physik) (M, 16.0 LP)

Module Identification

Module Number Module Name CP (Effort)
PHY-WPfl-EIT-1-M-1 Informationsverarbeitung und elektrische Messtechnik (für Physik) 16.0 CP (480 h)

Basedata

CP, Effort 16.0 CP = 480 h
Position of the semester 3 Sem. from SuSe
Level [1] Bachelor (General)
Module Manager
Lecturers
Reference course of study [PHY-82.681-SG] B.Sc. Biophysics
Livecycle-State [NORM] Active

Courses

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  • HIER FEHLT NOCH MESSTECHNIK II

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
3V+1U EIT-EIS-314-K-2
Fundamentals of Information Processing
P 56 h 124 h - - see comments 6.0 SuSe
3V EIT-ISE-105-K-2
Electrical Measurement Technique I
P 42 h 78 h - - see comments 4.0 SuSe
2V EIT-DSV-532-K-4
Digital Filters
WP 28 h 62 h - - see comments 3.0 SuSe
2V EIT-LEL-707-K-4
Microcontrollers
WP 28 h 62 h - - see comments 3.0 WiSe
  • About [EIT-EIS-314-K-2]: Title: "Fundamentals of Information Processing"; Presence-Time: 56 h; Self-Study: 124 h
  • About [EIT-ISE-105-K-2]: Title: "Electrical Measurement Technique I"; Presence-Time: 42 h; Self-Study: 78 h
  • About [EIT-DSV-532-K-4]: Title: "Digital Filters"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h
  • About [EIT-LEL-707-K-4]: Title: "Microcontrollers"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h
Note on credits, test performances and examinations:

The lecturers determine the credits, test performances and examinations. The examination modalities follow the practices of the respective oganizing department or institution.

Students are strongly advised to inform themselves at the respective lecturers at the beginning of the course.

Evaluation of grades

All partial module examinations have to be passed. The module grade is the arithmetic mean of all partial examination grades.


Contents

  • Aussagenlogik
  • Mengen, Relationen, Graphen
  • Automaten
  • Entwurf und Optimierung von Schaltkreisen und Schaltwerken
  • Bauelemente und Funktionseinheiten digitaler Entwürfe
  • Von Neumann-Rechner
  • Praktische Schaltungsimplementierung auf FPGAs
  • Bedeutung, Einordnung und Geschichte der elektrischen Messtechnik
  • Maß- und SI-Einheiten, Grundbegriffe der Messtechnik
  • Messabweichung und Messunsicherheit, zufällige und systematische Abweichung,

Fehlerfortpflanzung, GUM

  • Elektromechanische Messgeräte, Kenngrößen, Prinzip Digitalmultimeter
  • Messung von Strom und Spannung
  • Messung elektrischer Leistung
  • Aufbau und Anwendung des Oszilloskops, Prinzip Digitaloszilloskop
  • Verfahren zur Messung von Widerständen, Abgleich- und Ausschlagmessbrücken
  • Verfahren zur Impedanzmessung, Wechselstrombrücken
  • Übersicht grundlegender diskreter und integrierter Aufnehmer
  • Prinzip und Anwendung von Messverstärkern, Prinzip integrierter Sensorsysteme
  • Sicherheitsaspekte beim Messen
  • Übersicht Digitale Messtechnik (Ausblick MT II)
  • Typen digitaler Filter, Beschreibung digitaler Filter im Zeit- und Frequenzbereich
  • Charakterisierung von Entwurfsaufgaben (Fehlerfunktionen, Toleranzschema, Approximationsaufgaben, Minimax, kleinster quadratischer Fehler)
  • Strukturierung der Entwurfsaufgabe im Frequenzbereich
  • Digitalsierung von Analogfiltern (FIR-Approximation, matched-Z-transform, zeitdiskrete Differentiation und Integration, Signalinvarinzmethoden)
  • Entwurfsverfahren (klassische analytische Entwurfsverfahren, Entwurf linearphasiger FIR-Filter, Parametrisches Modellieren mit direktem und indirektem Fehler, Entwurf nichtlinearphasiger Filter, Entwurf von Allpassfiltern)
  • Optimierungsprobleme (Umsetzung von Filterentwurfsproblemen in Optimierungsprobleme, Verfahren der math. Optimierung)
  • Optimierungsgestützter Filterentwurf, Entwurf nach dem "Baukastenprinzip" mit linearer und quadratischer Optimierung, nichtlineare Optimierung
  • Grundlagen Mikrocontroller
  • 8-Bit Mikrocontroller (8051-Familie, Mikrochip PIC 16, ATMEL ATtiny)
  • 16-Bit Mikrocontroller (80C166-Familie)
  • Anwendungsbeispiele zu Mikrocontrollern

Literature

  • M. Mano, C. Kime: Logic and Computer Design Fundamentals, Prentice-Hall 2008, ISBN 978-0131989269
  • Randy Katz, G. Borriello: Contemporary Logic Design, Pearson Intl. Edition, ISBN 0-13-127830-4, 2005.
  • U. Schöning: Logik für Informatiker, Spektrum Verlag, ISBN-13: 978-3827410054,

Januar 2000.

  • Schrüfer, E.: Elektrische Messtechnik. Hanser, 2007, ISBN 978-3-446-40904-0
  • Lerch, R.: Elektrische Messtechnik. Springer, 1996, ISBN 3-540-59373-X
  • Profos, P.; Pfeiffer, T.: Grundlagen der Messtechnik. Oldenbourg, 1997, ISBN 3-

486-24148-6

  • Parks; Burrus: Digital Filter Design. Wiley, ISBN 0-4718-2896-3
  • H.W. Schüßler et al., Digitale Signalverarbeitung II: Entwurf diskreter Systeme, Springer, Springer 2009, ISBN 978-3642011184
Auf relevante Datenblätter und Artikel wird in der Vorlesung verwiesen

Materials

siehe Kursbeschreibungen

Registration

siehe Kursbeschreibungen

Requirements for attendance (informal)

siehe Kursbeschreibungen

Requirements for attendance (formal)

siehe Kursbeschreibungen

References to Module / Module Number [PHY-WPfl-EIT-1-M-1]