Detail předmětu

Návrh analogových integrovaných obvodů

FEKT-BNAOAk. rok: 2017/2018

Členění integrovaných obvodů. Aspekty návrhu a nároky kladené na analogové integrované obvody. Používané technologie (bipolární, CMOS a BiCMOS) - jejich vlastnosti a srovnání. Návrh a simulace základní bloků analogových IO (proudová zrcadla a referenční obvody, zesilovače). Postupy a pravidla pro návrh topologií (masek) analogových IO. Nové obvodové principy - technika spínaných kapacit a proudů, obvody v proudovém a smíšeném módu. Využití pokročilých programových balíků (OrCAD PSICE) pro procvičení komplexního návrhu analogových IO.

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat základní kroky v procesu návrhu integrovaného obvodu,
- popsat základní strukturu čipu resp. tranzistoru na čipu,
- navrhnout a verifikovat základní bloky analogových IO (proudové zrcadlo, reference, tranzistorové zesilovače, koncové stupně),
- navrhnout a ověřit základní parametry struktury OZ a OTA,
- popsat základní principy techniky spínaných kapacitorů resp. spínaných proudů.

Prerekvizity

U studenta se předpokládají základní znalosti v oblasti elektronických součástek (zejména tranzistorů, rezistorů a kapacitorů) a dále pak znalosti principů základních analogových obvodů (tranzistorový zesilovač, operační zesilovač, zpětná vazba apod.).

Doporučená nebo povinná literatura

Baker, J.R.:"CMOS circuit design, layout and simulation", IEEE Press a Wiley Interscience, ISBN 0-471-70055-X, 2005 (EN)
Bečvář, D., Stehlík, J.: "Návrh analogových integrovaných obvodů (BNAO)", učební text, VUT Brno 2011 (CS)
Razavi:"Design of analog integrated circuits", McGraw-Hill, ISBN 0-07-238032-2, 2001 (EN)
ALLEN, P., E., HOLBERG, D., R. CMOS analog circuit design, second edition.Oxford University Press, New York 2002, ISBN 0-19-511644-5 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášku a počítačová a numerická cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

- maximálně 30 bodů za protokoly z počítačových cvičení,
- až 10 bodů za půlsemestrální test,
- maximálně 60 bodů za semestrální zkoušku, které je rozdělena na písemnou (45 bodů) a ústní část (15 bodů).

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Členění integrovaných obvodů. Aspekty návrhu a nároky kladené na analogové integrované obvody. Používané technologie (bipolární, CMOS a BiCMOS) - jejich vlastnosti a srovnání.
Návrh a simulace základní bloků analogových IO (proudové zrcadla a referenční obvody, zesilovače).
Postupy a pravidla pro návrh topologií (masek) analogových IO.
Nové obvodové principy - technika spínaných kapacit a proudů, obvody v proudovém a smíšeném módu.

Cvičení na počítačích zaměřená na simulaci a návrh funkčních bloků IO. Využití pokročilých programových balíků (OrCAD PSPICE) pro procvičení komplexního návrhu analogových IO.

Cíl

Cílem je seznámit studenty s problematikou procesu vzniku integrovaného obvodu, návrhem základních bloků a jejich topologie.

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

Počítačová cvičení jsou povinná. Řádně omluvená absence na cvičení může být nahrazena po domluvě s vyučujícím.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-EST , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, volitelný oborový
    obor B-TLI , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, volitelný mimooborový
    obor B-MET , 3. ročník, letní semestr, 6 kreditů, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, 6 kreditů, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor