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Praktikum
18.031
WS 05/06
Technische Informatik 2 (T2-Praktikum)
Raum: C-005
Zeit: 3 Termine á 3 Stunden
Veranstalter: Manfred Grove , Bernd Schütz

Termine Im laufenden Semester (WS 05/06) wird zum letzten Mal ein Kurs des T2-Praktikums angeboten. Die genauen Termine werden Anfang Oktober festgelegt werden und voraussichtlich im November liegen.
Inhalt Das T2-Praktikum vertieft den Stoff der T2-Vorlesung. Es werden an einfachen Beispielen die in der Vorlesung vorgestellten elektrotechnischen Grundlagen, wie das Ohmsche Gesetz und die Eigenschaften elementarer Bauteile praktisch erfahren. Das Verhalten von Dioden, Kapazitäten und MOS-Transistoren wird durch das Messen ihrer Kennlinien verdeutlicht. Der Aufbau von digitalen Grunsdschaltungen, wie einem NMOS-Inverter, aus den kennen gelernten Bauteilen schlägt die Brücke zu den in T1 erlernten Sachverhalten digitaler Schaltungen.
Die folgende Liste fasst die Teilaufgaben und ihre ungefähre Bearbeitungsdauer zusammen. Die aktuellen Aufgabenblätter zu den einzelnen Versuchen für das Praktikum finden sich bei den Beschreibungen und hier.
Nicht wundern, die Nummerierung ist korrekt, Versuch 1-4 gehören zum T1-Praktikum.
  • Versuch 5 - Ohmsches Gesetz   Postscript    pdf

    • Aufgabe 5.1 (~0:20h): Bestimmen des Widerstandswertes eines ohmschen Widerstandes durch Messen von Strom und Spannung.
    • Aufgabe 5.2 (~0:10h): Erstellen der Strom/Spannungs- Kennlinie eines ohmschen Widerstandes.
    • Aufgabe 5.3 (~0:40h): Messen der Kennlinie weiterer passiver Zweipole, wie Halbleiter-Widerstand und Halbleiterdioden.
    • Aufgabe 5.4 (~0:20h): Mathematische Beschreibung eines Spannungsteilers aus ohmschen Widerständen. (Sollte schon zu Hause vorbereitet werden!)
    • Aufgabe 5.5 (~0:30h): Rechnerische Analyse eines linearen zeitunabhängigen Netzes. Die aus der Vorlesung bekannten Kirchhoffschen Gesetze werden auf ein Beispiel angewendet. (Sollte soweit möglich schon zu Hause vorbereitet werden!)
    • Aufgabe 5.6 (~0:25h): Theoretische Berechnung eines sog. Schmitt-Triggers. (Sollte schon zu Hause vorbereitet werden!)
    • Aufgabe 5.7 (~0:25h): Praktischer Aufbau und Testen eines Schmitt-Triggers.

  • Versuch 6 - Kondensator   Postscript   pdf
    • Aufgabe 6.1 (~0:30h): Laden eines Kondensators unbekannter Kapazität mit konstanten Strom. Durch Messen geeigneter elektrischer Größen wird die Kapazität bestimmt.
    • Aufgabe 6.2 (~0:15h): Messung des Wechselstroms durch einen Kondensator.
    • Aufgabe 6.3 (~0:40h): Analyse des Verhaltens einfacher Differenzier- und Integrierglieder durch Messen der Spannungsverläufe an Eingang und Ausgang.
    • Aufgabe 6.4 (~0:40h): Hoch- und Tiefpaß: Untersuchung des Durchlaßverhaltens von RC-Gliedern bei Wechselspannungen unterschiedlicher Frequenzen. Bestimmung der Grenzfrequenzen dieser Filter.
    • Aufgabe 6.5 (~0:15h): Messen des Leckstromes eines realen Kondensators.

  • Versuch 7 - MOS-Transistor   Postscript    pdf
    • Aufgabe 7.1 (~0:15h): Messen der Steuerkennlinie eines n-Kanal MOS-Transistors.
    • Aufgabe 7.2 (~0:40h): Messen des Ausgangskennlinienfeldes eines n-Kanal MOS-Transistors. Identifikation des Widerstands- und Sättigungsbereichs des Transistors.
    • Aufgabe 7.3 (~0:20h): Veranschaulichung der Verwendung eines MOS-Transistors als regelbarer Widerstand durch Messen der Spannungen an einem geeigneten Spannungsteiler.
    • Aufgabe 7.4 (~0:15h): Messen der Steuerkennlinie eines p-Kanal MOS-Transistors.
    • Aufgabe 7.5 (~1:00h): Digitale Grundschaltungen. Einige der aus T1 bekannten digitalen Elemente werden in verschiedenen Realisierungen theoretisch und im realen Aufbau untersucht.

Ablauf Die Aufgaben werden in Gruppen von je zwei Studierenden an PCs mit spezieller Meßhardware bearbeitet. Die Aufgabenzettel dienen dabei als Praktikumsprotokoll und werden wärend der Bearbeitung ausgefüllt.
Die Teilversuche bauen inhaltlich aufeinander auf und sind sequentiell zu bearbeiten. Zu jedem Termin sind alle Unterlagen (auch zu den vorhergehenden Aufgaben) mitzubringen, da diese als Nachschlagewerk benötigt werden.

Die häusliche Vorbereitung der Praktikumsaufgaben ist zwingend erforderlich, da sich der Zeitrahmen zur Bearbeitung der Aufgaben an den benötigten Arbeitszeiten am Meß-PC orientiert. Sollten bei der häuslichen Vorbereitung unüberwindliche Probleme oder Verständnisschwierigkeiten auftreten, die sich auch nach intensivem Literatustudium nicht lösen lassen, so stehen die Veranstalter gerne helfend zur Seite.

Erfahrungen aus vergangenen Semestern haben gezeigt, daß Gruppen, die zum ersten Termin unvorbereitet erschienen sind, den dadurch begründeten zeitlichen Rückstand meist nicht mehr aufholen konnten. Unvorbereitete Teilnahme am Praktikum belegt somit einen Platz, mit nur mässiger Chance, das Praktikum erfolgreich abzuschliessen. Dies bindet unnötig Betreuungskapazitäten und nimmt bei hoher Nachfrage anderen Studierenden die Möglichkeit, am Praktikum teilzunehmen.

Anmeldung Die Anmeldelisten hängen an den angekündigten Terminen in Haus F, 3. Flur (neben Raum F-308) aus. Die endgültigen Teilnehmerlisten werden zwei bis drei Wochen später am gleichen Ort aushängen.

Die Termine für die Anmeldung werden unter Aktuell bekanntgegeben

Formalia Die Eintragung in die Listen ist verbindlich (Unterschrift des Studierenden). Wird ein garantierter Praktikumsplatz verfallen gelassen oder bei Wiederholen des Praktikums, kann ein weiterer Praktikumsplatz im gleichen Semester nur bei ausreichend freien Kapazitäten in Anspruch genommen werden.
Eine Eintragung in mehr als eine Teilnehmerliste ist nicht zulässig. Studierende, die in mehr als einer Teilnehmerliste eingetragen sind, werden in allen, außer einer Liste, auf den letzten Platz der Überhangliste gesetzt bzw. komplett gestrichen. Dabei wird der Eintrag in der weniger gefragten Praktikumsgruppe beibehalten.

Wegen der zu erwartenden hohen Auslastung ist rechtzeitiges Erscheinen am Praktikumsplatz erforderlich. Sollten 10 Minuten nach Kursbeginn reservierte Praktikumsplätze nicht belegt sein, so werden diese an anwesende Bewerber (Rangfolge nach Überhangliste) neu vergeben.

Die Scheinkriterien werden zu Beginn der Veranstaltung bekanntgegeben, zum Nachlesen stehen sie auch im ersten Bogen der Versuchsunterlagen.

Eine gründliche Vorbereitung der Praktikumsaufgaben zum jeweiligen Termin (auch zum 1.Termin!!) ist zwingend erforderlich!

Gruppen mit mehr als 20 Teilnehmern sind technisch nicht möglich (10 Arbeitsplätze á 2 Personen), Gruppen mit weniger als 12 Teilnehmern können wegen des Mangels an Betreuungskapzität nicht durchgeführt werden.

Literatur
  • Wolfram Schiffmann ; Robert Schmitz: Technische Informatik 1, Grundlagen der digitalen Elektronik.
  • Reinhold Paul: Elektrotechnik und Elektronik für Informatiker Bd. 1: Grundbegriffe der Elektrotechnik
Ansprechpartner Manfred Grove und Bernd Schütz
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Impressum
08.03.2005
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http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/lehre/ss2005/t2Prak/t2praktikum.html