Low-Power Biomedical Electronics (LBE)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Low-Power Biomedical Electronics)

Lehrveranstaltungen:

• • Low-Power Biomedical Electronics
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Heinrich Milosiu, Mo, 16:15 - 17:45, 0.154-115; Vorlesung ab Mo. 18. Oktober 2021;)
  • Übung Low-Power Biomedical Electronics (LBE)
    (Übung, 2 SWS, Heinrich Milosiu, Mi, 16:15 - 17:45, 0.151-115; Die Übung findet erst ab Mittwoch, 20.Oktober 2021 statt;)

Inhalt:

1. Elektronik-Grundlagen: Leistungsbegriff, RC-Filter, Ultra-Low-Power, Stromquellen
2. Einfaches MOSFET-Modell und MOSFET-Betriebsarten: Starke Inversion, Kennlinienfeld und Ausgangswiderstand, Spannungsverstärkung
3. MOSFET-Betriebsart Schwache Inversion: Kennlinien
4. Vergleich der Betriebsarten starke vs. schwache Inversion, Konzept der Drain-Effizienz
5. Einfache MOSFET-Verstärkerschaltungen
6. Transkonduktanz-Verstärker (OTA)
7. OTA-basierte Filter
8. Biomedizinische Signale: Elektrokardiogramm (EKG)
9. Herzratenvariabilität (HRV), Poincaré-Diagramm und Fitness Monitoring
10. Schaltungsbeispiele für EKG-Verstärker
11. Puls-Oximetrie: Prinzip und Schaltungsbeispiel
12. Innenohrimplantat: Prinzip und Beispiel
13. Digitale Schaltungen: Grundlagen zur Leistungsberechnung, Low-Power-Techniken
14. Konzept für rückgekoppelte Schaltungen: Grundlagen, Beispiele

Lernziele und Kompetenzen:

Nach Teilnahme an der Lehrveranstaltung besitzen Studierende:
• Grundlegende Kenntnisse über integrierten Ultra-Low-Power-Schaltungsentwurf für analoge und digitale Komponenten
• Fähigkeit zur Analyse von rückgekoppelten Systemen sowie deren Implementierung
• Fähigkeit zur Entwicklung von analogen Ultra-Low-Power-MOSFET-Verstärkerschaltungen für biomedizinische Anwendungen
• Grundlegende Kenntnisse über Low-Power-Biomedizinische Systeme
• Grundlagen zu bioinspirierten Systemen

Bemerkung:

Vorlesung und Prüfung haben als Sprache "Deutsch". Teilweise wird zusätzlich englischsprachiges Lehrmaterial angeboten.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Medizintechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Studienrichtung Medizinelektronik | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (MEL) | Low Power Biomedical Electronics)
2. Medizintechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Study Field Health and Medical Data Analytics | M5 Medical Engineering specialisation modules (HMDA) | Low Power Biomedical Electronics)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Low Power Biomedical Electronics (Prüfungsnummer: 68311)

(englischer Titel: Low-Power Biomedical Electronics)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: SS 2023, 1. Wdh.: WS 2023/2024

1. Prüfer:

Georg Fischer