CAD a numerické metody v RF návrhu

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra radioelektroniky

Anotace:

Předmět seznámí studenty se základy počítačového návrhu vysokofrekvenčních a mikrovlnných obvodů a systémů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod. Algoritmy, jejich podmíněnost a numerická stabilita.

2. Analýza lineárních obvodů - algoritmy vhodné pro obvody se soustředěnými/rozprostřenými parametry.

3. Citlivostní a toleranční analýza.

4. Metody ve frekvenční oblasti: Konečné diference, konečné prvky, Momentové metody

5. Metody v časové oblasti. FDTD, formulace, konvergence a stabilita, okrajové podmínky, numerická disperse.

6. Harmonická rovnováha a Volterrovy řady.

7. Modelování vf. prvků; model BJT (základní parametry, modifikovaný model Gummel-Poon, kvazisaturační

modelování vf. tranzistorů, modelování zpoždění v mikrovlnných prvcích).

8. Modely tranzistorů MOSFET (obecný semiempirický model, základní vlastnosti modelů BSIM a EKV pro

submikronové technologie, modely výkonových vf. prvků LDMOS)

9. Modely prvků JFET/MESFET/pHEMT/SiGe, (kmitočtová) disperze jejich parametrů a parametrů modelů

vedení

10. Analýza nelineárních obvodů, základní vlastnosti algoritmů řešení systémů nelineárních algebrodiferenciálních

rovnic, potlačení divergence.

11. Semisymbolická analýza, výpočet nul a pólů velkých soustav, využití řídkých matic, linearizace, užití

Volterrových řad pro návrh směšovače

12. Vícekriteriální optimalizace, využití citlivostní analýzy v časové i frekvenční oblasti k optimalizaci. Šumová

analýza s využitím citlivostní analýzy

13. Základy systémového návrhu a optimalizace.

14. Rezerva.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. T.A. Fjedly, T. Ytterdal, M. Shur, Introduction to Device Modeling and Circuit Simulation, John Wiley & Sons,

New York 1998.

2. Andrei Vladimirescu, The SPICE Book, Wiley 1993.

3. Y. Cheng and C. Hu, MOSFET Modeling & BSIM3 Users Guide, Kluwer Academic Publishers, Boston 1999.

4. S. Sedra, K. C. Smith: Microelectronic Circuits, Oxford University Press, 5th ed., 2003.

5. J. Dobeš, V. Žalud: Moderní radiotechnika, BEN - technická literatura, Praha 2006.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Otevřené elektronické systémy - Vysokofrekvenční a digitální technika (povinný předmět oboru)