Mikrosystémy

Přednášející:

Miroslav Husák (gar.)

Cvičící:

Miroslav Husák (gar.), Pavel Kulha

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Předmět se zabývá systémovou integrací uplatňovanou při návrhu digitálních a analogových systémů s uplatňováním systémového inženýrství, řeší propojení různých typů moderních elektronických systémů na čipu a externích. Ukazuje na nové možnosti realizace a aplikace integrovaných mikrosoučástí pracujících s různými principy a veličinami využívajícími především MEMS technologií, zvyšování spolehlivost se všemi jejími atributy. Předmět představuje moderní prvky - mikroaktuátory s různými principy jejich činnosti včetně základních aplikací v průmyslu, medicíně, regulaci, řízení automobilismu, apod. Jsou zde zmíněny základní prvky využití nanotechnologií a nanoelektronických struktur.

Požadavky:

https://moodle.kme.fel.cvut.cz/moodle/login/index.php?lang=cs

Osnova přednášek:

1.Systémová integrace digitálních a analogových systémů

2.Metody návrhu, propojení systémů na čipu a externích

3.Řízení procesu návrhu, komunikace a vyhodnocování

4.Spolehlivost systémů a její zvyšování zejména integrací

5.Využití integrace, vlastností materiálů, multičipového uspořádání

6.Mikrosystém a mikrosystémové struktury, energetické domény

7.Aktuátory - základní využívané fyzikální a biochemické principy a mechanismy, scaling

8.MEMS a MOEMS struktury, konstrukce MEMS komponent a RF prvků (elektronické přepínače, filtry, optické přepínače, laditelné kapacity a další)

9.Elektrostatické lineární a rotační aktuátory, manipulátory a mikromotory

10.Piezoelektrické mikroaktuátory, mikromotory a manipulátory

11.Mikroaktuátory s magnetickými a tepelnými principy

12.Optické a mechanické mikroaktuátory a mikropohony

13.Taktilní senzory a principy činnosti dotykových displejů, biometrické součásti

14.Mikrosystémové technologie (včetně MEMS)

Osnova cvičení:

1.Časový harmonogram, bezpečnost, systémové inženýrství, systémová integrace

2.Výpočty spolehlivostí systémů

3.Návrh systémů multičipového propojení, řešení EMC na čipu a integrovaném systému

4.Program CoventorWare pro navrhování mikrosystémových struktur

5.Ukázky praktického návrhu struktur s podporou programu CoventorWare (nosník, membrána)

6.Elektrostatické mikroaktuátor a mikromotory

7.Elektrostatický manipulátor

8.Elektrostatický optický přepínač

9.Elektrostatický MEMS mikrofon a reproduktor

10.Piezoelektrický aktuátor a mikroposuv

11.Tepelný aktuátor

12.Magnetický aktuátor

13.Návrhy MEMS přepínačů

14.Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

Husák,M.: Mikrosenzory a mikroaktuátory. Academia 2008

Tuller,H.L, Microactuators, Kluwer 1998

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6s

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Komunikace, multimedia a elektronika - Elektronika_145231 (povinný předmět oboru)
• Komunikace, multimédia a elektronika - Komunikační systémy (povinný předmět oboru)