| TNE026 |
Analog/digital systemkonstruktion, 6 hp
/Analog/Digital System Design/
För:
ED
|
| |
Prel. schemalagd
tid: 53
Rek. självstudietid: 107
|
| |
Utbildningsområde: Teknik
Huvudområde: Elektroteknik Nivå (G1,G2,A): A
|
| |
Mål:
IUAE-matris
Kursen avser att ge kunskaper om och färdighet i att utveckla analoga/digitala system med hjälp av avancerade simuleringsprogram. Kursen ger deltagarna fördjupad förståelse kring analog och digital kretsteori och en grundläggande förståelse för integrerad kretskonstruktion. Tekniker för analog och digital konstruktion tas upp. Konstruktion av en fungerande integrerad krets (IC) från kravspecifikation till verifiering och optimering ska genomföras i form av ett industriellt projekt och avslutas med en professionell rapport. Efter avslutad kurs och inlämnad projektrapport skall studenten självständigt kunna:
- beskriva de viktigaste stegen i en CMOS process
- analysera och jämföra analoga och digitala modeller av MOS transistorer
- relatera de fysikaliska egenskaperna i en MOS transistor till de elektriska egenskaperna, med avseende på snabbhet, fördröjningar och effektförbrukning
- analysera och jämföra avancerade analoga integrerade kretsar baserade på CMOS-tekniker, såsom olika typer av strömkällor, förstärkarkopplingar, och komparatorer
- analysera och jämföra digitala kretsar baserade på CMOS-tekniker, utgående från given funktion eller en given topologi
- förstå och designa komplexa, analoga/digitala system utgående från enklare analoga och digitala kretsar
- presentera projektarbetet muntligt i form av en presentation och skriftligt i form av en väl strukturerad rapport.
|
| |
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Analoga kretsar, Digital konstruktion, Signaler och system
OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
|
| |
Påbyggnadskurser
RF Systemutveckling (kan också läsas parallellt)
|
| |
Organisation:
Kursens olika moment - föreläsningar, lektioner, laborationer - är organiserade runt dess viktigaste moment, projektet. Under laborationerna konstruerar man en liten del av projektet eller ges ett relevant projektexempel som introducerar både EDA-verktyget och det specifika designflödet för CMOS ICs. Laborationernas resultat presenteras skriftligt i en kort rapport. Ett antal projektförslag ges.
Projektet genomförs i grupper om 2-3 studenter genom självständigt arbete och frivilliga projektmöten. Projektarbetet och kursen avslutas med projekt-presentation och projektrapport innan slutet av VT2. Rapporten ska beskriva hela designprocessen och inkludera relevant teori, systemnivå och kretsnivådesign med simuleringsresultat och designoptimering, samt diskussion av resultat och slutsatser.
Rapporten ska skrivas med ett akademiskt språk (mer precist och objektivt).
|
| |
Kursinnehåll:
En genomgång av MOS-transistorn och dess fysikaliska och elektriska egenskaper. Avancerade analoga integrerade kretsar baserade på CMOS-tekniker, såsom olika typer av strömkällor och förstärkarkopplingar. Olika typer av digitala kretsar baserade på MOS transistorn. Kombinationskretsar, sekvenskretsar. Komparatorer. Faslåsta slingor (PLLs) och PLL-baserade kretsar. Vanligaste typerna av AD- och DA-omvandlare i CMOS-teknik. Specifika konstruktionsmetoder for analoga och digitala kretsar. Användning av simuleringsverktyg för analog/digital systemkonstruktion. Olika typer av simuleringar. I projektet ingår gruppbildning, projektplanering, studie av vetenskapliga artiklar, självständigt grupparbete med CAD-verktyg för att på transistornivå konstruera kretsschema, utveckla passande simuleringsscenario och genomföra kretssimuleringar för både verifikation och optimering på krets- och systemnivån.
|
| |
Kurslitteratur:
CMOS. Circuit Design, Layout, and Simulation, R. J. Baker, H. W. Li, D. E. Boyce, Wiley Interscience. ISBN 0-471-70055-X.
|
| |
Examination: |
UPG5
PRA2
UPG7
|
Obligatorisk tenta (dugga) (U,G)
Genomfört projekt med godkänd projektrapport redovisas skriftligt och muntligt (U,G)
Skriftlig redovisning av laborationer (U,G)
|
2 hp
3 hp
1 hp
|
| |
|
Slutbetyg (U,3,4,5) beräknas ur resultatet av följande kursmoment: dugga (40%) laborationsaktivitet (10%) samt projektarbete och rapport (50%).
|
|