Applikationsorientierter Systementwurf - Interactive curriculae of TU Ilmenau

- Messelektronik für BMT 1
- Messelektronik für BMT 2
- Grundlagen der Schaltungstechnik
- Elektronik
- Allgemeine Elektrotechnik 1-3

Der Studierende erkennt die speziellen Probleme beim Entwurf komplexer elektronischer Schaltungen im Bereich der Medizintechnikentwicklung. Dabei nutzt der Studierende auch die bereits erworbenen Grundlagen, die zuvor in anderen Fächern wie Messelektronik und Schaltungstechnik vermittelt wurden. Der Studierende ist in der Lage die erworbene Methodenkompetenz in eigenen Systementwürfen umzusetzen und in praktischen Problemstellungen anwenden zu können. Des Weiteren ist er befähigt auf Basis der erworbenen Grundlagen auch fortgeschrittene Messmethoden und Hardwarekonzepte zu entwerfen.   

Im Rahmen der Vorlesung werden vertiefendes Wissen und methodische Ansätze mit einem speziellen Fokus auf die in der Medizintechnik relevanten Bereiche vermittelt. Der Fokus liegt dabei besonders auf dem konzeptionellen Teil bei der Lösung von Hardwareproblemstellungen. Im Rahmen des Seminars werden konkrete Beispiele benutzt um ein praxisbezogenes Verständnis zu entwickeln.

Gliederung:
- Analoges Frontend und Sensorik (Operationsverstärker als integrierter Schaltkreis, Spezialanwendung Isolationsverstärker, Designprozess analoges Frontend, Messgrößenwandler, Signalpegelanpassung bei Single Supply)
- EKG-Monitor (Elektrische Signalcharakteristika, Störeinflüsse, Endstörmaßnahmen, Philosophie der Auflösung, Analog Digital Wandler)
- Pulsoximeter (Aufbau, Auswahl der Lichtquelle, LED Treiber zur Leutmittelansteuerung, Aufbau und physikalisches Funktionsprinzip des Photosensor, Photosensorschaltung)
- Highspeed Messdatenübertragung (Übertragungsformen, Serielle Datenverbindung, Adressierbare Hochgeschwindigkeitsschnittstellen)
- Powermanagement (Bauelemente für die Spannungsversorgung, Energy Harvesting)

Vorlesung

Medienform: hauptsächlich Tafel ergänzt durch Powerpoint mit Beamer

Veranstaltungsform: Präsenz 

Moodle-Link: https://moodle2.tu-ilmenau.de/enrol/index.php?id=179

1. B. Carter and T. R. Brown, “HANDBOOK OF OPERATIONAL AMPLIFIER APPLICATIONS,” no. October. pp. 1–94, 2001.
2. R. Mancini, “Op Amps For Everyone Design Reference,” white paper, no. August. 2002.
3. R. Lerch, Elektrische Messtechnik. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007, p. 673.
4. S. Franco, Design with operational amplifiers and analog integrated circuits, 2nd ed. San Francisco: McGraw-Hill New York, 1988.
5. P. Husar, Biosignalverarbeitung. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2010, p. 514.
6. J. G. Webster, Design of Pulse Oximeters. IOP Publishing Ltd, 1997, p. 257.
7. J. D. Lenk, Simplified Design of Switching Power Supplies. Newnes, 1996, p. 217.
8. S. Priya and D. J. Inman, Eds., Energy Harvesting Technologies. Boston, MA: Springer US, 2009, p. 522.
9. A. Erturk and D. Inman, Piezoelectric Energy Harvesting. John Wiley & Sons, Ltd, 2011, p. 402.