Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Projektowanie układów analogowych dla systemów VLSI

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103B-ELxxx-ISP-PUAV Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Projektowanie układów analogowych dla systemów VLSI
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty obieralne )-Elektronika i inżynieria komputerowa-inż.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
( Systemy elektroniczne i mikroelektroniczne )-Elektronika i inżynieria komputerowa-inż.-EITI
Punkty ECTS i inne: 5.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

PUAV

Numer wersji:

2

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest przygotowanie studentów do praktycznego projektowania układów analogowych w postaci samodzielnych układów scalonych CMOS i BiCMOS lub bloków analogowych w systemach VLSI. Szczególny nacisk będzie położony na aspekty realizacyjne w technologiach CMOS/BiCMOS takie, jak elementy i sprzężenia pasożytnicze, efekty termiczne, globalne i lokalne rozrzuty produkcyjne. Materiał wykładowy będzie ilustrowany licznymi przykładami pokazującymi, jak wspomniane wyżej efekty wpływają na charakterystyki rzeczywistych układów. Celem będzie nie tylko prezentacja materiału teoretycznego, ale wyrobienie u studentów intuicyjnego wyczucia i umiejętności jakościowego przewidywania skutków decyzji projektowych, a w tym zależności charakterystyk układu od jego topografii. Dla wzmocnienia tego wyczucia w zajęciach projektowych będą wykorzystywane specjalne narzędzia CAD opracowane w IMiO: system statystycznej symulacji produkcji układów CMOS oraz serwer wirtualnego (...)

Pełny opis:

Celem przedmiotu jest przygotowanie studentów do praktycznego projektowania układów analogowych w postaci samodzielnych układów scalonych CMOS i BiCMOS lub bloków analogowych w systemach VLSI. Szczególny nacisk będzie położony na aspekty realizacyjne w technologiach CMOS/BiCMOS takie, jak elementy i sprzężenia pasożytnicze, efekty termiczne, globalne i lokalne rozrzuty produkcyjne. Materiał wykładowy będzie ilustrowany licznymi przykładami pokazującymi, jak wspomniane wyżej efekty wpływają na charakterystyki rzeczywistych układów. Celem będzie nie tylko prezentacja materiału teoretycznego, ale wyrobienie u studentów intuicyjnego wyczucia i umiejętności jakościowego przewidywania skutków decyzji projektowych, a w tym zależności charakterystyk układu od jego topografii. Dla wzmocnienia tego wyczucia w zajęciach projektowych będą wykorzystywane specjalne narzędzia CAD opracowane w IMiO: system statystycznej symulacji produkcji układów CMOS oraz serwer wirtualnego prototypowania układów scalonych.


Treść wykładu

  1. Wstęp (1h): Rola układów analogowych, specyfika ich projektowania.

  2. Technologia (1h): Przypomnienie technologii CMOS i BiCMOS.


  3. Elementy czynne i bierne: właściwości i modelowanie (4h): Omówienie modeli tranzystorów MOS, w tym modeli przeznaczonych dla układów analogowych (EKV, BSIM3) i tranzystorów bipolarnych. Elementy bierne.

  4. Elementy i zjawiska pasożytnicze (4h): pasożytnicze elementy czynne, zjawisko "latch-up", pasożytnicze elementy bierne, sprzężenia pasożytnicze i ich modelowanie, efekty termiczne.


  5. Statystyka procesów produkcyjnych (2h): klasyfikacja rozrzutów produkcyjnych, ich wpływ na rozrzuty parametrów elementów, modelowanie rozrzutów lokalnych ("device mismatch").


  6. Podstawowe bloki funkcjonalne i ich praktyczna realizacja (6h): źródła i zwierciadła prądowe, źródła napięciowe, stopnie wzmacniające.

  7. Wzmacniacze operacyjne, komparatory i ich praktyczna realizacja (6h): typowe układy, wzmocnienie, niezrównoważenie, szerokość pasma,"slew rate", liniowość, szumy.


  8. Układy wysokonapięciowe, dużej mocy, buforowe, zabezpieczające (4h): specjalne warianty technologii i elementów, zabezpieczenia przeciw wyładowaniom elektrostatycznym i przeciążeniom.

  9. Przetworniki AC i CA (zarys) (2h): typowe układy i problemy projektowe.




  10. Zakres laboratorium
    Zajęcia będą odbywać się w laboratorium projektowym IMiO pod kierunkiem prowadzącego. Nie będzie możliwości wykonywania prac poza laboratorium. Zajęcia będą składać się ze wstępu i czterech części.


    1. Wstęp: (1h): Zapoznanie się ze środowiskami i narzędziami CAD.


    2. Część 1 (5h): Elementy, ich modele, statystyka parametrów. Na zajęciach studenci będą zapoznawać się z charakterystykami, parametrami, modelami i statystyką rozrzutów pojedynczego tranzystora MOS oraz pary tranzystorów w zależności od wymiarów i topografii tych elementów.


    3. Część 2 (6h): Projekt układu źrodła prądowego lub podobnego układu: wybór układu, obliczenia "ręczne", symulacja elektryczna, projekt topografii, weryfikacja formalna i funkcjonalna, symulacja statystyczna, ocena wyniku projektu.


    4. Część 3 (6h): Projekt wysokostabilnego źródła napięcia lub podobnego układu, obliczenia "ręczne", symulacja elektryczna, projekt topografii, weryfikacja formalna i funkcjonalna, ocena wyniku projektu.

    5. Część 4 (12h): Projekt prostego układu wzmacniacza lub innego, z wykorzystaniem bloków zaprojektowanych uprzednio: obliczenia "ręczne", symulacja elektryczna, projekt topografii, weryfikacja formalna i funkcjonalna, ocena wyniku projektu.



Poprzedniki
Typ poprzednikaNr poprzednikaKod poprzednikaNazwa poprzednika
Wymagany1103B-ELEIM-ISP-USEUkłady i systemy elektroniczne
Wymagany2103C-ELEIM-ISP-PMKPodstawy mikroelektroniki

Literatura:

    1. F. Maloberti "Analog Design for CMOS VLSI Systems", Kluwer Academic Publishers, 2001

    2. Materiały pomocnicze przygotowane specjalnie do wykładu, dostępne w wersji elektronicznej i w Internecie

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-02-21
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 16 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 16 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Kuźmicz, Krzysztof Siwiec
Prowadzący grup: Krzysztof Siwiec
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-02-17
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 16 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 16 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Kuźmicz
Prowadzący grup: Krzysztof Siwiec
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 20 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 20 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Kuźmicz
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2016-02-23 - 2016-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Kuźmicz
Prowadzący grup: Wiesław Kuźmicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2015-10-01 - 2016-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Kuźmicz
Prowadzący grup: Wiesław Kuźmicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2015-02-23 - 2015-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Kuźmicz
Prowadzący grup: Wiesław Kuźmicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.