Předmět Methods of analog integrated circuits design (FEKT-NNAI)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu FEKT-NNAI - Methods of analog integrated circuits design, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, Vysoké učení technické v Brně (VUT).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem je poskytnout studentům orientaci v oblasti pokročilých metod návrhu moderních analogových funkčních bloků pro integrované obvody. Důraz je kladen na praktický návrh přesných nízkošumových obvodů. Studenti se také seznámí s prácí v profesionálním návrhovém prostředí CADENCE na takové úrovni, že budou schopni navrhnout a nakreslit základní analogové obvody a jednoduchá systémová zapojení a odsimulovat je pomocí základních typů analýz.

Osnova

1) BLOK OSCILÁTORU PRO PWM KONTROLER- BG reference- Proudová reference- Vcc clamp (paralelní regulátor)- V->I konvertor s teplotně stabilním offsetem- Dvojrampový oscilátor s VCO charakteristikou- Vcc reset- Vcc management (UVLO obvody)- Chybové obvody2) ZÁKLADY NÁVRHU PŘESNÝCH OBVODŮ- základní koncept přesného návrhu- základní vztahy pro výpočet chyb v analogových obvodech- Metoda Monte Carlo- přesná tranzistorová dvojice- přesné proudové zrcadlo- přesný diferenciální stupeň (mos/bipolar, odporová zátěž, aktivní zátěž).- Přesný dvojstupňový operacni zesilovač- Výpočet chyby pomocí match nomogramu3) ŠUM- Definice šumové hustoty a integrální hodnoty šumu a jejich vzájemný vztah- Korelovaný a nekorelovaný příspěvek šumu- Šumova charakterizace aktivnich prvku- Šum odporu a šum PN přechodu- Ekvivalentní vstupní šum bipolárního tranzistoru- Šum mos tranzistoru, ekvivalentní vstupní šum mos tranzistoru- Základní koncept nízkošumového návrhu- Návrh nízkošumového dif. stupně (mos, bipolar)- Šum dif. stupně s aktivní zátěží4) NÁVRH PŘESNÉ NÍZKOŠUMOVÉ BG REFERENCE- Základní princip přesné BG reference- Identifikace dominantních chybových příspěvků- Princip násobného dVbe- Přesná nízkošumová BG reference bez dodatečné filtrace- Přesná nízkošumová BG reference s bypass kapacitou- Prednabíjeci obvody bypass kapacity5) NÁVRH PŘESNÉHO NÍZKOŠUMOVÉHO OPERAČNÍHO ZESILOVAČE- Vypočet/simulace minimálního offset přesného OZ v mos a bjt procesu- Vypočet/simulace minimálního šumu přesného OZ v mos a bjt procesu- Návrh druhého stupně přesného OZ (paralelní/Millerova kmitočtová kompenzace)- Výpočet chyby a šumu druhého stupně - Návrh prvního stupně přesného OZ a stanoveni jeho zisku- Kmitočtová kompenzace, optimalizace fázové bezpečnosti

Literatura

Baker, J.R.:"CMOS circuit design, layout and simulation", IEEE Press a Wiley Interscience, ISBN 0-471-70055-X, 2005 (EN)Razavi:"Design of analog integrated circuits", McGraw-Hill, ISBN 0-07-238032-2, 2001 (EN)

Požadavky

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia. Student by měl být schopen vysvětlit a pracovat se základními elektrotechnickými principy a zákonitostmi, zejména z teorie obvodů (obvodové veličin, Ohmův zákon, Kirchhoffovy zákony). Výhodou předchozí absolvování předmětu MAIO (Návrh a rozbor proudového zrcadla, operačního zesilovače, napěťové reference typu BandGap atd.)

Garant

Ing. Roman Prokop, Ph.D.

Vyučující

Ing. Roman Prokop, Ph.D.