Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2017

Elektrotechnik und Informationstechnologie Bachelor Information
Bachelor-Studium (Studienreglement 2012)
4. Semester
Prüfungsblöcke
Prüfungsblock 2
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0014-00LTechnische Informatik II Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP2V + 2UR. Wattenhofer
KurzbeschreibungWir behandeln die wichtigsten Komponenten von Betriebssystemen. Netzwerke: IP, Routing, Transport, Flüsse, Anwendungen, Sockets, Link/Physical, Markov-Ketten, PageRank, Sicherheit. Speicher: Hierarchie, Dateisysteme, Caching, Hashing, Datenbanken. Rechnen: Virtualisierung, Prozesse, Threads, Concurrency, Scheduling, Locking, Synchronisation, gegenseitigen Ausschluss, Deadlocks, Konsistenz.
Lernzielsiehe oben
InhaltComputer gibt es in verschiedenen Grössen: Von Servern über Laptops, Tablets, Smartphones, Smartwatches, bis hin zu winzigen Microcontrollern in einer Waschmaschine. Menschen kaufen vor allem aus drei Gründen einen Computer: (i) Internetzugang, (ii) Datenspeicherung, und (iii) Berechnungen. Während der Internetzugang nicht zu ersetzen ist, werden Speicher- und Rechenmöglichkeiten immer mehr auf dedizierte Server (die "Cloud") ausgelagert. In dieser Vorlesung besprechen wir wie Computer Netzwerkzugang, Speicher und Berechnungen mittels eines Betriebssystems ermöglichen.

Wir beginnen mit Netzwerken und besprechen das Internet-Protokoll, Adressierung, Routing, die Transportschicht, Flüsse, einige repräsentative Protokolle der Anwendungsschicht, und wie man diese mit Sockets implementiert. Ausserdem diskutieren wir die tieferen Schichten, Markov-Ketten und PageRank, sowie ausgewählte Themen der Sicherheit. Bezüglich Speicher sprechen wir über die Speicherhierarchie, Dateisysteme, Caching, effiziente Datenstrukturen wie Hashing und Datenbanken. Beim Rechnen behandeln wir die Virtualisierung der Prozessoren mit Prozessen und Threads. Wir konzentrieren uns auf Concurrency und untersuchen Scheduling, Locking, Synchronisation, gegenseitigen Ausschluss, Deadlocks und Konsistenz.

Die Vorlesung wird verschiedene Lehrparadigmen benutzen. Hauptsächlich diskutieren wir an der Tafel, unterstützt durch ein Skript. Gegebenenfalls verwenden wir auch Slides oder machen Demos. Einige wenige Vorlesungsstunden werden als "Flipped Classroom" durchgeführt. Es werden jede Woche schriftliche Übungen angeboten.

Man lernt Teile der Vorlesung am besten vor einem tatsächlichen Computer. Zusätzlich zur Vorlesung bieten wir deshalb spannende praktische Übungen als Fachpraktikum an.
SkriptVorhanden, in Englischer Sprache
227-0046-10LSignal- und Systemtheorie IIO4 KP2V + 2UJ. Lygeros
KurzbeschreibungZeitkontinuierliche und zeitdiskrete lineare Systemtheorie, Zustandsraummethoden, Frequenzbereichmethoden, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Stabilität.
LernzielEinführung in die Grundkonzepte der Systemtheorie
InhaltModellierung und Typenbezeichnung von dynamischen Systemen.

Modellierung von linearen, zeitinvarianten Systemen durch Zustandsgleichungen. Lösung von Zustandsgleichungen durch Zeitbereich- und Laplacebereichmethoden. Stabilitäts-, Steuerbarkeits- und Beobachtbarkeitsanalyse. Beschreibung im Frequenzbereich, Bode- und Nyquistdiagramm. Abgetastete und zeitdiskrete Systeme.

Weiterführende Themen: Nichtlineare Systeme, Chaos, Diskrete Ereignissysteme, Hybride Systeme.
SkriptKopie der Folien
LiteraturEmpfohlen:
K.J. Astrom and R. Murray, "Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers", Princeton University Press 2009

Link
Voraussetzungen / BesonderesDIE VORLESUNG WIRD AUF ENGLISCH GEHALTEN.
Prüfungsblock 3
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-0654-00LNumerische Methoden Information O4 KP2V + 1UR. Käppeli
KurzbeschreibungDer Kurs stellt numerische Methoden gegliedert nach der zugrundeliegenden Problemstellung vor. Er wird begleitet von theoretischen und praktischen Übungen.
LernzielDie Hörer der Vorlesung sollen grundlegende numerische Methoden, die für Berechnungsverfahren in den Ingenieurwissenschaften wichtig sind, kennen, verstehen, beurteilen, implementieren und anwenden lernen. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf der numerischen Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen. Ausserdem sollen sie mit wichtigen Konzepten und Techniken der numerischen Mathematik bekannt gemacht werden. Sie sollen dazu befähigt werden, gezielt geeignete numerische Methoden für ein Problem auszuwählen und unter Umständen an das Problem anzupassen.
InhaltQuadratur, Newton-Verfahren, Anfangswertaufgaben gewöhnlicher Differentialgleichungen:explizite Einschrittverfahren, Schrittweitensteuerung, Stabilitätsanalyse und implizite Verfahren, strukturerhaltende Verfahren
LiteraturM. Hanke Bourgeois: Grundlagen der Numerischen Mathematik und des Wissenschaftlichen Rechnens, BG Teubner, Stuttgart, 2002.

W. Dahmen, A. Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Springer, 2008.

Ein ausführliches Literaturstudium ist nicht erforderlich, um der Vorlesung zu folgen.
Voraussetzungen / BesonderesErwartet werden solide Kenntnisse in Analysis und linearer Algebra.
227-0052-10LElektromagnetische Felder und Wellen Information O6 KP3V + 2UL. Novotny
KurzbeschreibungGegenstand dieser Vorlesung ist die Erzeugung und Ausbreitung elektromagnetischer Felder. Ausgehend von den Maxwell'schen Gleichungen werden die Wellengleichung und ihre Loesungen hergeleitet. Spezifische Themen sind: Felder im freien Raum, Brechung und Reflexion an Grenzflaechen, Dipolstrahlung und Green'sche Funktionen, Vektor- und Skalarpotentiale, sowie Eichtransformationen.
LernzielVerständnis von elektromagnetischen Feldern und Anwendungsgebiete
227-0056-00LHalbleiterbauelemente Information O4 KP2V + 2UC. Bolognesi
KurzbeschreibungThe course covers the basic principles of semiconductor devices in micro-, opto-, and power electronics. It imparts knowledge both of the basic physics and on the operation principles of pn-junctions, diodes, contacts, bipolar transistors, MOS devices, solar cells, photodetectors, LEDs and laser diodes.
LernzielUnderstanding of the basic principles of semiconductor devices in micro-, opto-, and power electronics.
InhaltBrief survey of the history of microelectronics. Basic physics: Crystal structure of solids, properties of silicon and other semiconductors, principles of quantum mechanics, band model, conductivity, dispersion relation, equilibrium statistics, transport equations, generation-recombination (G-R), Quasi-Fermi levels. Physical and electrical properties of the pn-junction. pn-diode: Characteristics, small-signal behaviour, G-R currents, ideality factor, junction breakdown. Contacts: Schottky contact, rectifying barrier, Ohmic contact, Heterojunctions. Bipolar transistor: Operation principles, modes of operation, characteristics, models, simulation. MOS devices: Band diagram, MOSFET operation, CV- and IV characteristics, frequency limitations and non-ideal behaviour. Optoelectronic devices: Optical absorption, solar cells, photodetector, LED, laser diode.
SkriptScript of the slides.
LiteraturThe lecture course follows the book Neamen, Semiconductor Physics and Devices, ISBN 978-007-108902-9, Fr. 89.00
Voraussetzungen / BesonderesQualifications: Physics I+II
401-0604-00LWahrscheinlichkeitstheorie und StatistikO4 KP2V + 1UP. Nolin
KurzbeschreibungWahrscheinlichkeitsmodelle und Anwendungen, Einführung in die Estimationstheorie und in die statistischen Tests.
LernzielFähigkeit, die behandelten wahrscheinlichkeitstheoretischen Methoden und Modellen zu verstehen und anzuwenden. Fähigkeit, einfache statistische Tests selbst durchzuführen und die Resultate zu interpretieren
InhaltDer Begriff Wahrscheinlichkeitsraum und einige klassische Modelle: Die Axiome von Kolmogorov, einfache Folgerungen, diskrete Modelle, Dichtefunktionen, Produktmodelle, Zusammenhang zwischen den bisher betrachteten Modellen, Verteilungsfunktionen, Transformation von Wahrscheinlichkeitsverteilungen. Bedingte Wahrscheinlichkeiten: Definition und Beispiele, Berechnung von absoluten aus bedingten Wahrscheinlichkeiten, Bayes'sche Regel, Anwendung auf Nachrichtenquellen, bedingte Verteilungen. Der Erwartungswert einer Zufallsvariablen, Varianz, Kovarianz und Korrelation, lineare Prognosen, bedingte Erwartungen, das Gesetz der grossen Zahlen, der zentrale Grenzwertsatz. Einführung in die Statistik: Schätzung von Parametern, Tests.
Skriptja
LiteraturTextbuch: P. Brémaud: 'An Introduction to Probabilistic Modeling', Springer, 1988.
Praktika, Projekte, Seminare
Es müssen mindestens 18 KP aus der Kategorie "Praktika, Projekte, Seminare" erworben werden.
Allgemeines Fachpraktikum
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0095-10LAllgemeines Fachpraktikum I Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für BSc Elektrotechnik und Informationstechnologie.

Einschreibung über das Online-Tool (EE-Website: Education > Bachelor > Third Year > Laboratory Courses).
W2 KP2PProfessor/innen
KurzbeschreibungIm Fachpraktikum wird der Lehrstoff der ersten vier Semester und des dritten Studienjahres im Labor erprobt und gefestigt. Darüber hinaus besteht die Mögllichkeit, sich in so genannten Softwarekursen spezifische Kenntnisse von Programmpaketen anzueignen (MATLAB etc.).
LernzielPraktische Anwendung der im Grundstudium erworbenen Kenntnisse.
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, Link
227-0096-10LAllgemeines Fachpraktikum II Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für BSc Elektrotechnik und Informationstechnologie.

Einschreibung über das Online-Tool (EE-Website: Education > Bachelor > Third Year > Laboratory Courses).
W4 KP4PProfessor/innen
KurzbeschreibungIm Fachpraktikum wird der Lehrstoff der ersten vier Semester und des dritten Studienjahres im Labor erprobt und gefestigt. Darüber hinaus besteht die Mögllichkeit, sich in so genannten Softwarekursen spezifische Kenntnisse von Programmpaketen anzueignen (MATLAB etc.).
LernzielPraktische Anwendung der im Grundstudium erworbenen Kenntnisse.
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, Link
Projekte & Seminare
Es können maximal 13 KP aus Projekten & Seminaren belegt werden. Jede Lerneinheit kann nur einmal belegt werden.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0085-10LProjekte & Seminare für 1 KP (1) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W1 KP1PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, Link
227-0085-20LProjekte & Seminare für 1 KP (2) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W1 KP1PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, Link
227-0085-30LProjekte & Seminare für 2 KP (1) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W2 KP2PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, Link
227-0085-40LProjekte & Seminare für 2 KP (2) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W2 KP2PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, Link
227-0085-50LProjekte & Seminare für 3 KP Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W3 KP3PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, Link
227-0085-60LProjekte & Seminare für 4 KP Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W4 KP4PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, Link
Gruppenarbeiten
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0091-10LGruppenarbeit IW6 KP5ADozent/innen
KurzbeschreibungDie Studierenden arbeiten in Gruppen an betreuten Projekten, im Umfang von 150 bis 180 Stunden. Die Themen der Gruppenarbeit sind frei wählbar und können sowohl rein technischer als auch genereller Natur im Rahmen des Ingenieurwesens sein.
Lernzielsiehe oben
227-0092-10LGruppenarbeit IIW6 KP5ADozent/innen
KurzbeschreibungDie Studierenden arbeiten in Gruppen an betreuten Projekten, im Umfang von 150 bis 180 Stunden. Die Themen der Gruppenarbeit sind frei wählbar und können sowohl rein technischer als auch genereller Natur im Rahmen des Ingenieurwesens sein.
Lernzielsiehe oben
Industriepraktikum
Bitte beachten Sie die Bedingungen zum Industriepraktikum in den "Richtlinien für die Kategorie Projekte, Praktika, Seminare" (Link).
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0093-10LIndustriepraktikum Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für BSc Elektrotechnik und Informationstechnologie.
W6 KPexterne Veranstalter
KurzbeschreibungEs ist das Ziel der 12-wöchigen Praxis, Bachelor-Studierenden die industriellen Arbeitsumgebungen näher zu bringen. Während dieser Zeit bietet sich ihnen die Gelegenheit, in aktuelle Projekte der Gastinstitution involviert zu werden.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesBitte beachten Sie die Bedingungen zum Industriepraktikum in den "Richtlinien für die Kategorie Projekte, Praktika, Seminare" (Link).
Weitere Angebote
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0651-00LSchaltungs- und Leiterplattenentwicklung in der Praxis Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 24
W2 KP4GA. Blanco Fontao
KurzbeschreibungTeilnehmer lernen eine vorgegebene elektronische Schaltung zu entwickeln und die zugehörige Leiterplatte zu entwerfen. Als CAE/CAD Werkzeuge für Design und Simulation gelangt Altium Designer zur Anwendung.
LernzielDas Lernziel besteht darin, sich anhand eines bescheidenen aber vollständig durchzuarbeitenden Beispiels mit den praktischen Aspekten des Entwurfs von elektronischen Schaltungen und Leiterplatten vertraut machen. Dazu gehören das Verstehen von Pflichtenheft und Spezifikationen, die Evaluation von Komponenten, Testbarkeit und effiziente Fehlersuche bei Prototypen, Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV), die Verwendung industrieller CAE/CAD Werkzeuge für Schaltungssimulation und PCB Konstruktion, die Erstellung von Fertigungsdaten für den Leiterplatten-Hersteller generieren, das Bestücken von Leiterplatten, das Testen und die Inbetriebnahme.
InhaltInhalt:
- Entwicklung - von der Idee zum fertigen Produkt
- Arbeit mit Lasten- und Pflichtenheft

- Komponenten via Internet effizient suchen
- Fehler bei der Komponentenwahl vermeiden

- Die Altium Designer Umgebung einrichten

- Aufbau von Bauteilebibliotheken
- Aufbau eines Schema-Symbols für CAE
- Aufbau eines Board-Symbols für CAD
- Verknüpfung von Bauteilebibliotheken mit Datenbanken

- Einfuehrung in Altium Vault und Supply Chain Management.

- Aufbau von Schema und Schaltung
- Umsetzung schematischer Funktion in physikalische Bauelemente
- Eingabe einer Schaltung nach Vorlage
- Hinweise und Tipps zur Testbarkeit und Fehlersuche

- Prüfen der Schemadaten
- Simulation von Mixed Signal Schaltungen mit Spice

- Einführung in die Leiterplattenherstellung
- Umsetzen der Schemadaten in ein brauchbares Layout mit Altium Designer

- Plazieren der Bauelemente auf der Leiterplatte
- Manuelles und automatisches Verlegen der Leiterbahnen
- EMV- und High-Speed-gerechtes Design von Leiterplattenschaltungen

- Erstellen der Fertigungsdaten für den Leiterplattenhersteller
- Dokumentation für die Baugruppenfertigung
- Baugruppenfertigung (Bestücken und Löten)
- Prüfen und Inbetriebnahme der Schaltung
LiteraturAlle notwendigen Unterlagen stehen als elektronische Dokumente zur Verfügung (PDF).
Voraussetzungen / Besonderes- Der Kurs wird allen Studenten empfohlen, welche beabsichtigen in einer Semester- oder Diplomarbeit eine Schaltung zu entwickeln oder eine Leiterplatte zu konstruieren. Damit sie optimal vorbereitet sind und sich ganz auf die eigentliche Projektarbeit konzentrieren können, ist es vorteilhaft den Kurs ein Semester zuvor zu belegen.

- Die Anzahl Teilnehmer ist begrenzt.

- Für Studenten und Mitarbeiter des Departements Informationstechnologie und Elektrotechnik trägt das Departement die Materialkosten. Andere Teilnehmer müssen diese Kosten im Wert von 200 CHF selber tragen.
Kernfächer des 3. Jahres
Kurswahl kann frei zusammengestellt werden, eine Liste von Empfehlungen findet sich unter Link
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0104-00LCommunication and Detection Theory Information W6 KP4GA. Lapidoth
KurzbeschreibungThis course teaches the foundations of modern digital communications and detection theory. Topics include the geometry of the space of energy-limited signals; the baseband representation of passband signals, spectral efficiency and the Nyquist Criterion; the power and power spectral density of PAM and QAM; hypothesis testing; Gaussian stochastic processes; and detection in white Gaussian noise.
LernzielThis is an introductory class to the field of wired and wireless communication. It offers a glimpse at classical analog modulation (AM, FM), but mainly focuses on aspects of modern digital communication, including modulation schemes, spectral efficiency, power budget analysis, block and convolu- tional codes, receiver design, and multi- accessing schemes such as TDMA, FDMA and Spread Spectrum.
Inhalt- Baseband representation of passband signals.
- Bandwidth and inner products in baseband and passband.
- The geometry of the space of energy-limited signals.
- The Sampling Theorem as an orthonormal expansion.
- Sampling passband signals.
- Pulse Amplitude Modulation (PAM): energy, power, and power spectral density.
- Nyquist Pulses.
- Quadrature Amplitude Modulation (QAM).
- Hypothesis testing.
- The Bhattacharyya Bound.
- The multivariate Gaussian distribution
- Gaussian stochastic processes.
- Detection in white Gaussian noise.
Skriptn/a
LiteraturA. Lapidoth, A Foundation in Digital Communication, Cambridge University Press, 2nd edition (2017)
227-0111-00LCommunication Electronics Information W6 KP2V + 2UQ. Huang
KurzbeschreibungElectronics for communications systems, with emphasis on realization. Low noise amplifiers, modulators and demodulators, transmit amplifiers and oscillators are discussed in the context of wireless communications. Wireless receiver, transmitter and frequency synthesizer will be described. Importance of and trade offs among sensitivity, linearity and selectivity are discussed extensively.
LernzielFoundation course for understanding modern electronic circuits for communication applications. We learn how theoretical communications principles are reduced to practice using transistors, switches, inductors, capacitors and resistors. The harsh environment such communication electronics will be exposed to and the resulting requirements on the sensitivity, linearity and selectivity help explain the design trade offs encountered in every circuit block found in a modern transceiver.
InhaltAccounting for more than two trillion dollars per year, communications is one of the most important drivers for advanced economies of our time. Wired networks have been a key enabler to the internet age and the proliferation of search engines, social networks and electronic commerce, whereas wireless communications, cellular networks in particular, have liberated people and increased productivity in developed and developing nations alike. Integrated circuits that make such communications devices light weight and affordable have played a key role in the proliferation of communications.
This course introduces our students to the key components that realize the tangible products in electronic form. We begin with an introduction to wireless communications, and describe the harsh environment in which a transceiver has to work reliably. In this context we highlight the importance of sensitivity or low noise, linearity, selectivity, power consumption and cost, that are all vital to a competitive device in such applications.
We shall review bipolar and MOS devices from a designer's prospectives, before discussing basic amplifier structures - common emitter/source, common base/gate configurations, their noise performance and linearity, impedance matching, and many other things one needs to know about a low noise amplifier.
We will discuss modulation, and the mixer that enables its implementation. Noise and linearity form an inseparable part of the discussion of its design, but we also introduce the concept of quadrature demodulator, image rejection, and the effects of mismatch on performance.
When mixers are used as a modulator the signals they receive are usually large and the natural linearity of transistors becomes insufficient. The concept of feedback will be introduced and its function as an improver of linearity studied in detail.
Amplifiers in the transmit path are necessary to boost the power level before the signal leaves an integrated circuit to drive an even more powerful amplifier (PA) off chip. Linearized pre-amplifiers will be studied as part of the transmitter.
A crucial part of a mobile transceiver terminal is the generation of local oscillator signals at the desired frequencies that are required for modulation and demodulation. Oscillators will be studied, starting from stability criteria of an electronic system, then leading to criteria for controlled instability or oscillation. Oscillator design will be discussed in detail, including that of crystal controlled oscillators which provide accurate time base.
An introduction to phase-locked loops will be made, illustrating how it links a variable frequency oscillator to a very stable fixed frequency crystal oscillator, and how phase detector, charge pump and programmable dividers all serve to realize an agile frequency synthesizer that is very stable in each frequency synthesized.
SkriptScript with slides and notes is available.
Voraussetzungen / BesonderesThe course Analog Integrated Circuits is recommended as preparation for this course.
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