Analog/digital systemkonstruktion

Mål

Kursen avser att ge kunskaper om och färdighet i att utveckla analog/digitala system med hjälp av avancerade simuleringsprogram. Kursen ger deltagarna fördjupad förståelse kring analog och digital kretsteori och en grundlig 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 industriell 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, som olika typer av strömkällor, förstärkarkopplingar, och komparatorer.
• Analysera och jämföra enklare digitala kretsar baserade på CMOS-tekniker, utgående från given funktion eller en given topologi.
• Förstå och beskriva hur man bygger upp ett komplext, analog/digital system utgående från enklare analoga och digitala kretsar.
• Skriftligt i form av en väl strukturerad rapport och muntligt presentera och förklara projektarbetet och viktigaste resultat som har uppnås.

Innehåll

En genomgång av MOS-transistorn och dess fysikaliska och elektriska egenskaper. Avancerade analoga integrerade kretsar baserade på CMOS-tekniker, som olika typer av strömkällor och förstärkarkopplingar. Olika familjer av digitala kretsar baserade på MOS transistorn. Kombinationskretsar, sekvenskretsar. Komparatorer. Specifika konstruktionsmetoder for analoga och digitala kretsar. Faslåsta slingor (PLLs) och PLL-baserade kretsar. Användning av simuleringsverktyg för analog/digital systemkonstruktion. Olika typer av simuleringar. I projektet ingår gruppbildning, projektplanering, förstudie, självständigt grupparbete med EDA-verktyg för att konstruera på transistornivå kretsschema, utveckla lämpande simulerings scenario och genomföra kretssimuleringar för både verifikation och optimering på krets och system nivån.