Avancerade integrerade kretsar

Mål

Denna kurs är avsedd att ge kunskap och erfarenhet inom design av avancerade integrerade kretsar för system-on-chip-applikationer med hjälp av mikroskaliga CMOS-teknologier. Dessutom behandlas de utmaningar och effekter som uppstår på grund av mismatch, brus och andra icke-ideala förhållanden. Efter kursen förväntas studenterna ha följande kunskaper och färdigheter:

• Förstå avancerade utmaningar och möjligheter inom CMOS-integrerad kretsdesign.
• Kunna analysera avancerade integrerade kretsar.
• Ha djupgående kunskap och färdighet i analys, design och utvärdering av integrerade kretsar såsom avancerade operationsförstärkare, referensgeneratorer, switched-capacitor-kretsar, digital-till-analog- och analog-till-digital-omvandlare samt andra mångsidiga CMOS-byggblock.
• Ha färdighet och erfarenhet av att använda professionella kretsimulatorer för design och utvärdering av integrerade kretsar i närvaro av brus samt variationer i process, spänning och temperatur.

Innehåll

Kursen kommer att fokusera på följande ämnen:

• Avancerade operationsförstärkare (OpAmps): Undersökning av olika typer av enkeländade och fullständigt differentiella OpAmps, tekniker för common-mode-feedback, utgångssteg och designflödet för avancerade operationsförstärkare.
• Switched-Capacitor-kretsar: Introduktion till switched-capacitor (SC) kretsar, med fokus på deras grundläggande principer och tillämpningar i analog-till-digital-omvandlare (ADCs) och digital-till-analog-omvandlare (DACs), inklusive sampling-switchar, SC-förstärkare med olika topologier och SC-integratorer.
• Digital–Analog och Analog–Digital-omvandlare (DACs och ADCs): Grundläggande principer för analog-till-digital och digital-till-analog-omvandling, deras komponenter, design, prestandaförbättringar och klassificering, med fokus på CMOS-kompatibla implementationer.
• Referensgeneratorer: Design av referensgeneratorer i CMOS-teknologi, inklusive spännings- och temperaturoberoende referenser, effekter av offsetspänning och konstant-Gm-biasering.