Σχεδιασμός μικτών ολοκληρωμένων συστημάτων

Tίτλος του μαθήματος

Σχεδιασμός μικτών ολοκληρωμένων συστημάτων

Κωδικός αριθμός μαθήματος

ELC 312

Τύπος του μαθήματος

Προαιρετικό

Επίπεδο του μαθήματος

Μεταπτυχιακό

Έτος σπουδών

2^ο

Εξάμηνο

3^ο

Πιστωτικές μονάδες ECTS

5

Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων

Ψυχαλίνος Κωνσταντίνος, Αναπληρωτής Καθηγητής
Βλάσσης Σπυρίδων, Επίκουρος Καθηγητής

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να

1. Αναγνωρίζει τα σχεδιαστικές προδιαγραφές τηλεπικοινωνιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων όπως γραμμικότητα, εικόνα θορύβου, προσαρμογή ισχύος/θορύβου.

2. Σχεδιάζει τηλεπικοινωνιακά συστήματα μικτού σήματος όπως μείκτες και ταλαντωτές.

3. Αναγνωρίζει και κατανοεί το φυσικό σχέδιο των μικτών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές.

4. Χρησιμοποιεί και κατανοεί CAD προγράμματα προσομοίωσης και σχεδιασμού κυκλωμάτων.

Δεξιότητες

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες

1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με τα κυκλώματα μικτού σήματος για τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές.

2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση στο σχεδιασμό μικτών ολοκληρωμένων συστημάτων για τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές.

3. Ικανότητα να εφαρμόζει μεθοδολογία στη λύση σχεδιαστικών προβλημάτων τόσο στο ηλεκτρονικό σχέδιο όσο και στο φυσικό σχεδιασμό κυκλωμάτων μικτού σήματος.

4. Δεξιότητες μελέτης που χρειάζονται για τη συνεχή επαγγελματική ανάπτυξη.

5. Ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλους σε προβλήματα διεπιστημονικής φύσης.

Προαπαιτήσεις

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει να έχουν τουλάχιστον βασική γνώση ηλεκτρονικών.

Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος

1. Αρχιτεκτονικές δεκτών. Μείξη σημάτων. Παρεμβολές. Ετερόδυνοι δέκτες (Problem of Image, Problem of Half IF). Ομόδυνοι δέκτες (Επιλογή καναλιού, DC offsets, I/Q mismatch). Image-reject receivers. Αρχιτεκτονικές πομποδεκτών, προδιαγραφές συστημάτων .

2. Μείκτες. Βασικά κυκλώματα μικτών, Gilbert Cell. Ισοσταθμισμένοι μείκτες. Μείκτες απόρριψης συχνότητας ειδώλου.

3. Μιγαδικά φίλτρα (complex filters).

4. Ταλαντωτές ελεγχόμενοι από τάση (VCO). Βρόχοι κλειδώματος φάσης (PLLs), Charge pumps.

5. CMOS βασικές ψηφιακές δομές. Simple logic cells. CMOS and CML. High-speed flip-flops.

6. Μετατροπείς A/D και D/A.

Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη

1. T. Lee, “The design of CMOS Radio Frequency Integrated Circuits”, Cambridge University Press, 2004.

2. Y. Ding, R. Harjani, “High-Linearity CMOS RF Front-End Circuits”, Springer 2004.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι

Παραδόσεις με χρήση διαφανειών ή/και παρουσιάσεις με powerpoint, φροντιστήρια με υποδειγματική επίλυση προβλημάτων σύνθεσης, επίλυση συνθετικών προβλημάτων από τους φοιτητές σε ομάδες των δύο ατόμων

Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης

1) Παράδοση εργασίας επίλυσης 4 συνθετικών προβλημάτων από ομάδες των δύο φοιτητών (30% του τελικού βαθμού, υπολογίζεται μόνον όταν στην τελική εξέταση ο φοιτητής εξασφαλίσει το βαθμό 5)

2) Γραπτή εξέταση (70% του τελικού βαθμού)

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνικά. Mπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.

Tίτλος του μαθήματος	Σχεδιασμός μικτών ολοκληρωμένων συστημάτων
Κωδικός αριθμός μαθήματος	ELC 312
Τύπος του μαθήματος	Προαιρετικό
Επίπεδο του μαθήματος	Μεταπτυχιακό
Έτος σπουδών	2^ο
Εξάμηνο	3^ο
Πιστωτικές μονάδες ECTS	5
Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων	Ψυχαλίνος Κωνσταντίνος, Αναπληρωτής Καθηγητής Βλάσσης Σπυρίδων, Επίκουρος Καθηγητής
Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος	Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να 1. Αναγνωρίζει τα σχεδιαστικές προδιαγραφές τηλεπικοινωνιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων όπως γραμμικότητα, εικόνα θορύβου, προσαρμογή ισχύος/θορύβου. 2. Σχεδιάζει τηλεπικοινωνιακά συστήματα μικτού σήματος όπως μείκτες και ταλαντωτές. 3. Αναγνωρίζει και κατανοεί το φυσικό σχέδιο των μικτών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές. 4. Χρησιμοποιεί και κατανοεί CAD προγράμματα προσομοίωσης και σχεδιασμού κυκλωμάτων.
Δεξιότητες	Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες 1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με τα κυκλώματα μικτού σήματος για τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές. 2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση στο σχεδιασμό μικτών ολοκληρωμένων συστημάτων για τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές. 3. Ικανότητα να εφαρμόζει μεθοδολογία στη λύση σχεδιαστικών προβλημάτων τόσο στο ηλεκτρονικό σχέδιο όσο και στο φυσικό σχεδιασμό κυκλωμάτων μικτού σήματος. 4. Δεξιότητες μελέτης που χρειάζονται για τη συνεχή επαγγελματική ανάπτυξη. 5. Ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλους σε προβλήματα διεπιστημονικής φύσης.
Προαπαιτήσεις	Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει να έχουν τουλάχιστον βασική γνώση ηλεκτρονικών.
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος	1. Αρχιτεκτονικές δεκτών. Μείξη σημάτων. Παρεμβολές. Ετερόδυνοι δέκτες (Problem of Image, Problem of Half IF). Ομόδυνοι δέκτες (Επιλογή καναλιού, DC offsets, I/Q mismatch). Image-reject receivers. Αρχιτεκτονικές πομποδεκτών, προδιαγραφές συστημάτων . 2. Μείκτες. Βασικά κυκλώματα μικτών, Gilbert Cell. Ισοσταθμισμένοι μείκτες. Μείκτες απόρριψης συχνότητας ειδώλου. 3. Μιγαδικά φίλτρα (complex filters). 4. Ταλαντωτές ελεγχόμενοι από τάση (VCO). Βρόχοι κλειδώματος φάσης (PLLs), Charge pumps. 5. CMOS βασικές ψηφιακές δομές. Simple logic cells. CMOS and CML. High-speed flip-flops. 6. Μετατροπείς A/D και D/A.
Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη	1. T. Lee, “The design of CMOS Radio Frequency Integrated Circuits”, Cambridge University Press, 2004. 2. Y. Ding, R. Harjani, “High-Linearity CMOS RF Front-End Circuits”, Springer 2004.
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι	Παραδόσεις με χρήση διαφανειών ή/και παρουσιάσεις με powerpoint, φροντιστήρια με υποδειγματική επίλυση προβλημάτων σύνθεσης, επίλυση συνθετικών προβλημάτων από τους φοιτητές σε ομάδες των δύο ατόμων
Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης	1) Παράδοση εργασίας επίλυσης 4 συνθετικών προβλημάτων από ομάδες των δύο φοιτητών (30% του τελικού βαθμού, υπολογίζεται μόνον όταν στην τελική εξέταση ο φοιτητής εξασφαλίσει το βαθμό 5) 2) Γραπτή εξέταση (70% του τελικού βαθμού)
Γλώσσα διδασκαλίας	Ελληνικά. Mπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.