Signalverarbeitung mit FPGAs für Detektoren
FPGA based detector signal processing

Modul PH2101

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom WS 2015/6 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2015/6SS 2011

Basisdaten

PH2101 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das in jedem Semester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 75 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2101 ist Stephan Paul.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Detector data acquisition and online signal processing with programmable logic / field programmable gate arrays (FPGAs).
  • Introduction to the FPGA design process (modeling, simulation, synthesis, Xilinx design tools)
  • Introduction to the VHDL hardware description language (modularity, concurrent/sequential statements, synchronous/asynchronous logic)
  • Electronic design with VHDL and FPGAs (pipelined data processing, data flow control, counters, state machines)
  • Signal processing basics (signal sampling, FFT, digital filters)
  • Detector readout concepts (analog pipeline ASICs, sampling ADCs)
  • Debug and measurement equipment (oscilloscope, logic analyzer)
  • Design of a data acquisition system based on Xilinx FPGAs for a particle detector. (frontend ASIC configuration and readout, signal baseline correction, trigger decision, amplitude detection, ...)

Lernergebnisse

keine Angabe

Voraussetzungen

Der Kurs hat keine besonderen, über die der Masterstudiengänge hinausgehenden Voraussetzungen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 FPGA Based Detector Signal Processing Paul, S.
Mitwirkende: Bai, Y.Gaisbauer, D.Konorov, I.Levit, D.
Donnerstag, 14:00–16:00
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

The course is divided into a lecture part and an applied laboratory part. The basic theory is covered by the lecture which can be applied immediately to the design software in the laboratory part. The different tasks for the final data acquisition project are shared between the students and can be implemented besides the course. The Xilinx FPGA design software is also available for installation on student laptops.

Medienformen

accompanying internet site

Literatur

keine Angabe

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Signalverarbeitung mit FPGAs für Detektoren
Mo, 6.2.2017 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin vor 1.4.2017. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date before 2017-04-01. bis 15.1.2017 (Abmeldung bis 5.2.2017)
Mo, 3.4.2017 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin zwischen 3.4.2017 und 29.4.2017. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date between 2017-04-03 and 2017-04-29. bis 2.4.2017

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.