Anbefalede faglige forudsætninger for at deltage i modulet

Modulet bygger videre på de teorier og metoder inden for grundlæggende elektroniske systemer og problembaseret læring, som er specificeret i studieordningen for 1. semester på hhv. Bacheloruddannelsen i Elektronik og systemdesign (ESD) og Diplomingeniøruddannelsen i Elektronik (DE).

Modulets indhold, forløb og pædagogik

Dette modul beskæftiger sig med design af et elektronisk system, hvor der i designprocessen er særlig fokus på de anvendte elektroniske komponenter og kredsløb, disses virkemåde, ydeevne og optimering i relation til udvalgte elektriske og fysiske parametre.

Begrebet ”dynamiske elektroniske systemer” er i kontekst af dette semester defineret som systemer bestående af såvel analoge som digitale diskrete komponenter og større elektroniske byggeblokke, der i vekselvirkning med givne ikke-statiske omgivelser løser et problem med en konkret samfundsmæssig relation. Denne løsnings elektroniske virkemåde og performance skal have særlig fokus gennem projektforløbet. De studerende skal, primært gennem teoretisk arbejde med en udvalgt problemstilling, opnå læring inden for elektronik-fagområdet, hvor der lægges vægt på såvel de elektroniske komponenters/byggeblokkes som det samlede systems specifikationer, modeller, virkemåde og interfaces samt arbejdsområder og elektriske/fysiske begrænsninger.

Den valgte problemstilling analyseres med henblik på at opstille en design- og testspecifikation, hvorefter denne anvendes som udgangspunkt for et struktureret design-forløb baseret på trinvis nedbrydning i delsystemer. Der skal fokuseres på en detaljeret analyse af delsystemernes funktionelle og elektriske krav, egenskaber og begrænsninger, så der kan foretages kvalificerede valg af elektroniske komponenter og større byggeblokke med eventuelt efterfølgende design-iterationer, hvor såvel delsystemerne som det samlede system optimeres med hensyn til funktionelle egenskaber og udvalgte elektriske/fysiske parametre.

Der vil i forbindelse med projektvejledningen blive givet introduktion til strukturerede designmetoder, ligesom projektvejledningen vil fokusere på praktisk laboratorie-arbejde, primært i relation til pålidelig, nøjagtig og reproducerbar måling af såvel basale som mere avancerede elektriske/fysiske parametre på komponent-, delsystem- og system-niveau, herunder udarbejdelse af målejournaler.

Læringsmål

Viden

Den studerende skal have viden om

• teorier og metoder til beregning på og simulering af lineære elektroniske kredsløb og lineære elektromekaniske systemer
• grundlæggende tilbagekoblingsteori og dennes anvendelse inden for elektroniske systemer
• modeller for elektroniske komponenter, herunder den ikke-ideelle operationsforstærker
• komponenttolerancer og støj i elektroniske komponenter, herunder statistiske modeller for dette
• grundlæggende programmerings-paradigmer med relation til realtidsoperativsystemer
• fundamentale begreber inden for metoder til måling/beregning af elektriske parametre som fx spænding, strøm, effekt, energi, resistans, kapacitet, induktans, frekvens, forstærkning, fase og duty cycle
• metoder og processer for, hvordan der redegøres og argumenteres for valg og fravalg gennem et systematisk og struktureret projektarbejde

Færdigheder

Den studerende skal være i stand til

• at identificere, analysere og formulere problemstillinger inden for fagområdet ved brug af såvel kontekstuelle som tekniske analysemetoder, og på baggrund heraf kunne formulere en design- og test-specifikation
• at nedbryde en overordnet systembeskrivelse i interagerende delsystemer, herunder beskrivelse af disses funktionelle og elektriske interface-relationer
• at designe, simulere, implementere og dokumentere simple analoge kredsløb, så ønskede egenskaber opnås, f.eks. specifikke overføringsfunktioner eller amplitude/fase-karakteristikker
• at konstruere software til realtids-måling og -styring, evt. under anvendelse af et RTOS
• at måle på og karakterisere elektriske kredsløb, herunder at kunne inddrage betydningen af ikke-ideelle komponenter og måleinstrumenter i form af forhold vedrørende nøjagtighed, præcision og reproducerbarhed af måledata
• at formidle viden og resultater under korrekt brug af fagets terminologi, såvel mundtligt som skriftligt i form af en projektrapport
• at analysere en teknisk problemstilling under hensyntagen til teknologiske og samfundsmæssige sammenhænge, og at kunne vurdere såvel de teknologiske som de samfundsmæssige konsekvenser af den foreslåede løsning

Kompetencer

Den studerende skal

• kunne implementere og teste et elektronisk system således, at det i elektrisk forstand er optimalt eller nær-optimalt ift. centrale designparametre som fx effektforbrug, respons-tid/båndbredde, nøjagtighed, stabilitet, pålidelighed, og/eller fysisk størrelse
• gennem samarbejde i projektgruppen kunne planlægge, strukturere, gennemføre og reflektere over et projekt, som tager udgangspunkt i en samfunds- eller erhvervsmæssig relevant problemstilling, og hvori et dynamisk elektronisk system indgår som løsning
• kunne analysere og beskrive egen læreproces under inddragelse af relevante analysemetoder samt erfaringer fra tidligere, og på baggrund heraf kunne udvide sit læringsmæssige begrebsapparat
• kunne generalisere og perspektivere erfaringerne fra projekt-planlægning og -samarbejde med henblik på struktureret at kunne tilrettelægge det videre studieforløb

Undervisningsform

Jf. beskrivelsen i §17

Eksamen

Prøver

Prøvens navn	Dynamiske elektroniske systemer
Prøveform	Mundtlig pba. projekt
ECTS	15
Tilladte hjælpemidler	Alle skriftlige og alle elektroniske hjælpemidler
Bedømmelsesform	7-trins-skala
Censur	Ekstern prøve
Vurderingskriterier	Vurderingskriterierne er angivet i Universitetets eksamensordning