Labor für Schaltungstechnik (C201)

Ziele und Idee

Ohne Strom läuft eigentlich fast nichts. Erst bei Stromausfall wird einem das bewusst. Selbst der Mensch (und viele Tiere) würden innerhalb von Sekunden sterben, wenn deren elektrisches Kommunikationsnetz (Nervensystem) versagt oder stark durch elektro-magnetische Felder gestört wird. 

Die Schaltungstechnik ist also eine ganz universelle Basis des natürlichen wie technischen Lebens:  Für die Stromversorgungsnetze, die Kommunikationsnetze, für die unzähligen – ja weltweit billionenfachen elektrischen und elektronischen Anwendungen. Führt man sich das vor Augen, was wir nur im Haushalt vom Aufstehen bis ins Bettgehen an elektrischen Begleitern rund um uns haben, wird dies deutlich: Lichtschalter, elektrische Zahnbürste/Föhn/Rasieraparat/Waage, Wasserkocher/Herd/Toaster, Kühl-/Gefrierschrank, Geschirrspüler, Radio/HiFi/PC/Scanner/Drucker/Handy/Smartphone/TV, Elektromobilität: Bahnen, eBikes (geschätzt: 300 Millionen in China produziert), E-Autos und fast alle Verbrenner….ohne Schaltungstechnik nicht möglich.

Ziel des Labors Schaltungstechnik ist es daher, ausgehend von den ganz primitiven Grundlagen wie Serien-/Parallelschaltung, Ohmsches und Kirchhoffsche Gesetze etc., Studierenden eine erste Praxisgrundlage für elektrische und elektronische Bauteile, die Prinzipien von Grundschaltungen, Schaltungsaufbauten, deren Berechnung/Entwurf/auch nichtlineare Modellbildung, die Analyse durch Simulation und die Verifikation durch intensive Messungen zu geben. 

Die Simulationstools sind kostenlos und äußerst mächtig, so dass ganze Multiphysik-Systeme mittlerweile zuhause vor dem Versuch am PC simuliert werden können. Nach der Circuit-Design-Phase (Überlegung/Entwurf/Simulation) in der Vorbereitung zuhause, geht es in den Versuchen praxisnah um die Schaltungsaufbauten, Verifikationsmessungen, Verbesserungs-iterationen per Simulation/Messung an geänderten Aufbauten.