• BUN Analogna integrirana vezja in sistemi

Vsebina

Glavna naloga predmeta Analogna integrirana vezja in sistemi (AIVS) je predstavitev načrtovalskih orodij študentom ter njihova uporaba pri načrtovanju integriranih vezij. Obravnavajo se osnovni gradniki vezij, ki so uporabljena v integriranih sistemih.

Teme, ki jih predmet obravnava so :

• OSNOVNI PRINCIPI: predstavitev, pregled, primerjava in možnosti modernih CMOS in BiCMOS tehnologij ter osnovni pasivni in aktivni gradniki (upori, kondenzatorji, tuljave, diode, bipolarni transistorji, MOS transistorji itd.) ter njihovi nizkofrekvenčni in visokofrekvenčni modeli, šum. Projekcija lastnosti osnovni elementov v nanometerskih tehnologijah.
• NAČRTOVANJE: geometrije osnovnih elementov v izbranih tehnologijah ter načrtovalska pravila. Pregled orodij za načrtovanje ter njihova uporaba (shematski vnos, simulacija in optimizacija vezja, ročno in avtomatsko načrtovanje geometrije, verifikacija načrtovalskih pravil DRC in avtomatska primerjava sheme in geometrije.
• OSNOVNI DIGITALNI GRADNIKI: Načrtovanje osnovnih digitalnih gradnikov na transistorskem nivoju ter visokonivojski modeli.
• OSNOVNI ANALOGNI GRADNIKI: Načrtovanje osnovnih analognih gradnikov (tokovna zrcala in izvori, tokovne in napetostne reference, differencialne stopnje, izhodnje stopnje, diferencilani ojačevalniki (stabilnost in kompenzacija), transkonduktačni ojačevalniki, komparatorji, translinearni elementi, osnovni gradniki nevronskih mrež ter modeli.
• OSNOVNI ANALOGNI MODULI: Načrtovanje vezja osnovnih analognih modulov: Filtri (S-C, S-I, gm-C), oscilatorji, ter tehnološke omejitve (pod 100nm). Vpliv modernih tehnologij, na lastnosti ter pregled in projekcija lastnosti osnovnih modulov v nanometerskih tehnologijah.
• VHODNO VHODNO/IZHODNE ENOTE: predstavitev ESD in thyristorskega efekta ter periferna vezja, za zaščito.

Literatura

1. P.R. Gray, "Analysis and Design of Analog Integrated Circuits," John Wiley & Sons, Inc. 2001
2. C. Tomazou, G. Moschytz, B. Golbert, "Trade-offs in Analog Circuit Design," Kluwer 2002
3. R.J.Baker, "CMOS: Circuit Design, Layout, and Simulation, 2nd, Revised Edition," Wiley 2007
4. A. Pleteršek, Načrtovanje analognih integriranih vezij v tehnologijah CMOS in BiCMOS, Založba FE in FRI, Ljubljana 2018
5. A. Sešek, Predavanja AIVS 21/22

Poglavja predavanj

Vaje

Uvod v AIVS Specifikacije integriranih vezij Trenutne in bodoče tehnologije izdelave integriranih vezij, CMOS tehnologija (parametri) Osnovni postopki za obdelavo polprevodnikov, priprava na prve vaje CMOS tehnologija, Osnovni elementi v CMOS-u Deli integriranega vezja, CMOS inverter, Smithov prožilnik Tokovna zrcala, TC diode, šum Napetostne in tokovne reference Komparatorji Osnove CMOS ojačevalnikov

Uvod v simulacijski program 1. lab. vaja: NMOS in PMOS 2. lab. vaja: Inverter 3. lab. vaja: Prenosno stikalo 4. lab. vaja: Asinhroni in sinhroni števec 5. lab. vaja: Tokovne preslikave in kaskoda 6. lab. vaja: Schmitov prožilnik 7. lab. vaja: Jedro napetostne reference - bandgap 8. lab. vaja: Napetostna in tokovna referenca 9. lab. vaja: Napetostni primerjalnik 10. lab. vaja: Transadmitančni ojačevalnik (OTA) >/li>