Detail předmětu

Modelování a simulace v mikroelektronice

FEKT-MMSIAk. rok: 2017/2018

Předmět je zaměřen na problematiku počítačového modelování a analýzy elektronických obvodů a mikroelektronických struktur. V rámci předmětu je student seznámen s obecnými principy, možnostmi a omezeními počítačové analýzy elektronických obvodů, významem a použitím jednotlivých typů analýz. Praktické zkušenosti s využitím počítačového modelování a simulací získají studenti při vypracování individuálních projektů zaměřených na vytvoření vlastního modelu elektronické součástky, simulací základních parametrů a chování této součástky a prezentaci získaných výsledků.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- obsluhovat nástroj pro počítačovou analýzu a simulaci elektronických obvodů,
- zvolit vhodný typ počítačové simulace a nastavit její parametry v závislosti na požadovaném výstupu,
- provádět počítačovou simulaci elektronických obvodů,
- analyzovat a odstranit případné chyby bránící korektní počítačové simulaci
- získávat, analyzovat a verifikovat výsledky simulací,
- vytvářet modely elektronických analogových i digitálních prvků.

Prerekvizity

Student, který si zapíše tento předmět, by měl být schopen vysvětlit základní fyzikální a elektrotechnické principy; odvodit a analyzovat chování analogových a digitálních elektronických součástek; diskutovat základní pojmy z oblasti pravděpodobnosti a statistiky. Je vhodné absolvování předmětu BMPS a jsou předpokládány znalosti základů počítačových simulací.

Doporučená nebo povinná literatura

Biolek, D. Řešíme elektronické obvody aneb kniha o jejich analýze. BEN, technická literatura, 2004. ISBN 80-7300-125-X. (CS)
Vladimirescu, A. The SPICE Book. John Wiley & Sons, Inc., 1994. ISBN 0-471-60926-9. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a ostatní aktivity. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

až 25 bodů za individuální projekt
až 5 bodů za obhajobu individuálního projektu v Cp
až 10 bodů za Cp
až 60 bodů za zkoušku
Odevzdání a obhajoba individuálního projektu jsou nutnými předpoklady pro umožnění absolvování zkoušky. Zkouška je ústní formou a je zaměřena na ověření znalostí možností a způsobů využití počítačového modelování a simulací na příkladech řešených v rámci výuky tohoto předmětu.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Úvod do problematiky počítačového modelování a simulací elektronických obvodů a mikroelektronických struktur.
2. Základní postupy, charakteristiky prvků
3. Stejnosměrné analýzy, teplotní analýza
4. Střídavé analýzy, základní kmitočtové a šumové analýzy, zobrazení výsledků střídavé analýzy
5. Časové analýzy, zdroje v časové oblasti, Fourierova analýza
6. Statistické analýzy a optimalizace
7. Hierarchické modelování
8. Základní digitální simulace
9. Digitální zdroje, převod logických úrovní na analogový signál
10. Simulace digitálních obvodů, realizace logické funkce
11. Analýza hazardních stavů digitálních obvodů
12. Smíšené digitálně-analogové obvody a jejich simulace

Cíl

Cílem předmětu je navázat na základní znalosti z oblasti návrhu analogových obvodů, polovodičových prvků a mikroelektronických struktur a poskytnout studentům základní orientaci v problematice počítačové analýzy a modelování elektronických a mikroelektronických prvků a obvodů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka a obhajoba individuálních projektů jsou povinné.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-M1 magisterský navazující

    obor M1-MEL , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ostatní aktivity

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor