Mikrosystémy
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
---|---|---|---|---|
B2M34MST | Z,ZK | 6 | 2P+2L | česky |
- Vztahy:
- Podmínkou zápisu na předmět B2M34MST je, že student si nejpozději ve stejném semestru zapsal příslušný počet předmětů ze skupiny BEZBM
- Garant předmětu:
- Přednášející:
- Cvičící:
- 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 fyzikálními a biochemickými principy a veličinami využívajícími především MEMS technologii, zvyšování spolehlivost se všemi jejími atributy. Předmět představuje moderní akční prvky mikroaktuátory, jejichž činnost je založena na základních fyzikálních a biochemických principech, včetně základních aplikací v mikromanipulaci, mikrorobotech, mikropohonech, mikrochirurgii, multimédiích, medicíně, průmyslu, řízení, automobilismu, apod. V předmětu jsou uvedeny principy dotykových displejů, mikrogenerátorů energie. Jsou zde zmíněny základní prvky využití nanotechnologií a nanoelektronických struktur, základní mikrosystémové technologie.
Výsledek studentské ankety předmětu je zde: Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A2M34MST
- Požadavky:
- Osnova přednášek:
-
1. Mikrosystém a mikrosystémové struktury, energetické domény, význam, interdisciplinarita, aplikace, systémová integrace digitálních a analogových systémů, multičipového uspořádání
2. Fyzikální jevy, metody návrhu, propojení systémů na čipu a externích, řízení procesu návrhu, komunikace a vyhodnocování, spolehlivost systémů a její zvyšování zejména integrací
3. Parametry mikroaktuátorů, scaling
4. Taktilní senzory a dotykové displeje, biometrické součásti, od grafitu ke grafenu
5. Základní mechanismy a struktury využívané v mikroaktuátorech
6. Elektrostatické lineární a rotační komponenty akčních členů - základní fyzikální principy činnosti a aplikace
7. Elektrostatické mikromanipulátory a mikromotory
8. Piezoelektrické mikroakční mechanismy, mikromotory a mikromanipulátory
9. Tepelný a magnetický princip - mikroakční mechanismy
10. Mechanické systémy pro mikroakční mechanismy
11. Chemické a biochemické principy - mikroakční mechanismy, inteligentní mikrosystémové struktury pro chemickou a biochemickou analýzu, Lab-on-Chip
12. RF MEMS a MOEMS struktury, konstrukce MEMS komponent a RF prvků (elektronické přepínače, filtry, optické přepínače, optická zrcátka, laditelné kapacity a další)
13. Mikrogenerátory elektrické energie typu Energy harvesting
14. Nanosystémy
- Osnova cvičení:
-
1. Úvodní cvičení - bezpečnost, semestrální projekty, pokyny
2. Výběr semestrálního projektu / Přihlášení na exkurzi
3. Úvod do programu Coventor a Ansys
4. Simulace v Ansys
5. Simulace v Ansys
6. Simulace v Ansys / Příprava na exkurzi - Masarykova universita v Brně
7. Exkurze MU Brno, výroba v čistých prostorách
8. Simulace v Ansys
9. Laboratorní cvičení - výroba tenzometru na materiálové tiskárně
10. Měření parametrů vyrobených struktur
11. Měření úloh
12. Prezentace semestrálních projektů
13. Prezentace semestrálních projektů
14. Náhradní měření, zápočet
- Cíle studia:
-
Získání nových poznatků o současné a budoucím vývoji systémů na čipu, integraci na čipu elektrických a neelektrických akčních systémů, využití základních fyzikálních jevů pro aplikace v elektronice, optice, komunikacích, medicíně, ale i v letectví a kosmickém prostoru, v oblasti realizace miniaturních generátorů z oblasti obnovitelných zdrojů mimo fotovoltaiky.
- Studijní materiály:
-
[1] Husák,M.: Mikrosenzory a mikroaktuátory. Academia 2008
[2] Fraden,J.: Handbook of modern sensors. American institut of physics, Woodbury 1997
[3] Tuller,H.L, Microactuators, Kluwer 1998
- Poznámka:
-
Rozsah výuky : 14 před + 14 lab
- Další informace:
- https://moodle.fel.cvut.cz/enrol/index.php?id=2108
- Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
- Předmět je součástí následujících studijních plánů:
-
- Elektronika a komunikace - Elektronika (povinný předmět programu)
- Elektronika a komunikace - Technologie internetu věcí (povinný předmět programu)