Návrh integrovaných obvodů pro informatiku
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
---|---|---|---|---|
X34NII | Z,ZK | 4 | 2+2C | česky |
- Přednášející:
- Jiří Jakovenko (gar.)
- Cvičící:
- Jiří Jakovenko (gar.), Jan Novák
- Předmět zajišťuje:
- katedra mikroelektroniky
- Anotace:
-
Metody návrhu integrovaných obvodů, historický přehled. Seznámení se základními funkčními strukturami a technologiemi. Technologie CMOS a její varianty, topologie a rozmístění součástek na čipu, návrhová pravidla. Ovládání vlastností CMOS tranzistorů, zabudovaný kanál, LDD struktura. Parazitní struktury, Latch-up. Zmenšování rozměrů funkčních struktur CMOS. Základní bloky analogových CMOS integrovaných obvodů. Struktury bipolárních IO, BiCMOS. Spolehlivost a testování IO, testovací struktury.
- Požadavky:
- Osnova přednášek:
-
1. Historický přehled vývoje IO, metody návrhu.
2. Základní elektrické vlastnosti MOS struktury, náboje ve struktuře, C-U charakteristiky.
3. MOST - prahové napětí, lineární a saturační oblast, modely.
4. Technologický proces výroby IO.
5. Technologický proces CMOS (NMOS, PMOS) a jeho varianty.
6. Ovládání vlastností CMOST, zabudovaný kanál, LDD struktura. Parazitní struktury, Latch-up.
7. Návrh topologie IO, návrhová pravidla.
8. Zmenšování rozměrů funkčních struktur CMOS - Scaling, budoucnost integrace, submikronový CMOST.
9. Základní bloky analogových CMOS IO (Proudové zdroje, proudové a napěťové reference).
10. Základní bloky analogových CMOS IO (dif stupeň, aktivní zátěž, invertor).
11. Parametry logických hradel NMOS a CMOS. Ztrátový výkon log. hradla.
12. Struktury bipolárních IO, BiCMOS.
13. Pasivní struktury v IO a jejich modely.
14. Testování a spolehlivost IO, testovací struktury.
- Osnova cvičení:
-
1. Úvod do návrhového prostředí CADENCE, knihovny technologií CMOS, SPICE modely.
2. Statické vlastnosti invertoru CMOS, obvodový simulátor, netlist.
3. Dynamické vlastnosti invertoru CMOS, transientní a AC analýza.
4. Návrhová pravidla, layout tranzistorů NMOS a PMOS.
5. Návrh topologie IO, hierarchie, zásady rozmisťování napájecích a datových cest.
6. Přenosové hradlo. Návrh logických hradel NAND, NOR, XOR.
7. Návrh proudového zdroje, proudové a napěťové reference.
8. Návrh diferenčního stupně.
9. Semestrální projekt - návrh jednoduchého analogového IO.
10. Semestrální projekt - návrh jednoduchého analogového IO.
11. Semestrální projekt - návrh jednoduchého analogového IO.
12. Semestrální projekt - návrh jednoduchého analogového IO.
13. Semestrální projekt - návrh jednoduchého analogového IO.
14. Předvedení semestrálního projektu, zápočet.
- Cíle studia:
- Studijní materiály:
-
1. Adamčík, I.: Struktury a technologie mikroelektroniky. Skripta ČVUT, Praha 1992
2. Pucknell, D., Eshraghian, K.: Basic VLSI Design. Prentice Hall, 1988
3. Weste, N., Eshraghian, K.: Principles of CMOS VLSI Design. Add.-Wesley, 1992
- Poznámka:
-
Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4
Typ cvičení: c, p
Předmět je nabízen také v anglické verzi.
- Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:
-
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po Út St Čt Pá - Rozvrh na letní semestr 2011/2012:
- Rozvrh není připraven
- Předmět je součástí následujících studijních plánů:
-
- MVT01-Výpočetní technika - softwarové inženýrství- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
- Ekonomika a řízení energetiky- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
- Ekonomika a řízení v elektrotechnice- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
- MVT02-Výpočetní technika - systémové programování- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
- MVT03-Výpočetní technika - počítačová grafika- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
- MVT04-Výpočetní technika - počítačové sítě a internet- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
- MVT05-Výpočetní technika - projektování číslicových systémů- strukturované studium (povinně volitelný předmět, povinně volitelný předmět, doporučení S2)