SNY har ordet

Den här kursen ger kunskap i hur man bygger och analyserar avancerade analoga system för implemen- tering på kiselnivå (VLSI-teknik). Dessa system är som regel uppbyggda av de ”grundkonstruktioner” som presenterades i kursen TSTE30 Analog konstruktion, dock används genomgående CMOS-teknik. I kursen används en top-down metodik innebärande att SC (swich capacitor) -filter, en vanlig filtertyp inom VLSI-tekniken, först behandlas. Därefter behandlas hela kedjan av konstruktioner från enkla förstärkarsteg via mer avancerade strömspeglar och differentialförstärkare till OP-förstärkare och A/D-, D/A-omvandlare.

Innehåll

Integrerade kretselement, som PMOS och NMOS transistorer, kondensatorer, switchar, strömkällor.
Storsignal- och småsignalanalys av byggstenar såsom komparatorer och operationsförstärkare.
Återkoppling och stabilitetsegenskaper
Bruskällor och beräkning av spektraltätheter.
Samband mellan dimensioneringsparametrar och prestandamått. Switched-capacitorteknik: laddningsanalys, felkällor såsom icke-ideal switchar och förstärkare, överföringsfunktioner.
Integrerade aktiva tidskontinuerliga och tidsdiskreta filter.
Integrerade data omvandlare.

Mål

Kursen syftar till att ge:

• grundläggande kunskaper för analys och konstruktion av analoga och tidsdiskreta system integrerade i CMOS teknik för system-på-chip (SOC)
• förståelse för betydelsen och behovet av avancerade kretskonstruktionsverktyg, dvs olika datorstödda analys- och syntesmetoder
• viss förmåga att använda simuleringsverktyg för kretsdesign

Efter genomgången kurs ska studenterna kunna:

• beskriva sambandet mellan olika parametrar och prestandamått för olika typer av integrerade kretsar och komponenter
• förstå inverkan av olika begränsningar och prestanda hos olika komponenter såsom integrerade filter, AD- och DA-omvandlare
• specificera krav på OP- och OTA-förstärkare för användning i större system
• utföra laddningsanalys på SC-kretsar och kunna avgöra inverkan av icke-ideal komponenter på överföringsfunktionen
• konstruera integrerade tidskontinuerliga filter givet byggstenar såsom operationsförstärkare, transkonduktorer, switchar, med mera
• konstruera SC-filter utgående från passiva tidskontinuerliga filter
• beskriva konstruktion och funktion av de vanligaste typerna av AD- och DA-omvandlare lämpliga för implementation i CMOS-teknik
• utföra brus- och distorsionsanalys av CMOS-kretsar och förstå dess inverkan på t.ex. dataomvandlare

Examinationsmoment

TENA - 4,0 HP
En skriftlig tentamen (U,3,4,5)
PRA1 - 2,0 HP
Godkända moment i kretssimulering med dator (U,G)
UPG1 - 0,0 HP
Frivilliga inlämningsuppgifter (U,G)

Organisation

Kursen är uppdelad på föreläsningar, lektioner och datorstödda gruppövningar.

Litteratur

Huvudsakligen: Johns and Martin: Analog Integrated Circuit Design, John Wiley & Sons, 2013 Gray, Hurst, Lewis, and Meyer: Analysis and Design of Analog Integrated Circuits Allen and Holberg: CMOS Analog Circuit Design Razavi: Design of Analog CMOS Integrated Circuits
samt utdelat material.

Rekommenderade förkunskaper

Signaler och system, Analog konstruktion, Analoga CMOS integrerade kretsar

Analog konstruktion TSTE93 - 6,0 HP - VT1 block 1, VT2 block 1 | VT1 block 4, VT2 block 1

Analoga CMOS integrerade kretsar TSEK37 - 6,0 HP - HT2 block 1

Signaler och system TSDT18 - 6,0 HP - HT2 block 3

Påbyggnadskurser

Blandade analoga och digitala signalbehandlade system, projektkurs CDIO TSTE16 - 12,0 HP - HT1 block 4, HT2 block 4

Kommentarer

Logga in för att kunna läsa och skriva kommentarer.