Tßτλος του μαθÞματος
Σχεδιασμüς Αναλογικþν ΟλοκληρωμÝνων ΚυκλωμÜτων
Κωδικüς αριθμüς μαθÞματος
ELC101
Τýπος του μαθÞματος
Υποχρεωτικü
Επßπεδο του μαθÞματος
Μεταπτυχιακü
¸τος σπουδþν
1o
ΕξÜμηνο
1o
ΠιστωτικÝς μονÜδες ECTS
6
¼νομα του διδÜσκοντος/των διδασκüντων
Κ. Ψυχαλßνος, Αν. ΚαθηγητÞς
Σ. ΒλÜσσης, Αν. ΚαθηγητÞς
Επιδιωκüμενα μαθησιακÜ αποτελÝσματα του μαθÞματος
Στο τÝλος αυτοý του μαθÞματος ο φοιτητÞς θα μπορεß να
1. Αναγνωρßζει τα χαρακτηριστικÜ στοιχεßα σχεδιασμοý αναλογικþν ολοκληρωμÝνων κυκλωμÜτων για CMOS τεχνολογßες
2. ΣχεδιÜζει βασικÜ αναλογικÜ κυκλþματα üπως απλοýς διαφορικοß ενισχυτÝς και διαγωγοß.
3. ΣχεδιÜζει αναλογικÜ συστÞματα üπως φßλτρα με τελεστικους ενισχυτÝς και διαγωγοýς
4. Αναγνωρßζει και κατανοεß το φυσικü σχÝδιο των αναλογικþν ολοκληρωμÝνων κυκλωμÜτων.
5. Χρησιμοποιεß και κατανοεß προγρÜμματα προσομοßωσης και σχεδιασμοý κυκλωμÜτων.
Δεξιüτητες
Στο τÝλος αυτοý του μαθÞματος ο φοιτητÞς θα Ýχει περαιτÝρω αναπτýξει τις ακüλουθες δεξιüτητες
1. Ικανüτητα να σχεδιÜζει αναλογικÜ ολοκληρωμÝνα CMOS κυκλþματα
2. Ικανüτητα να εφαρμüζει μεθοδολογßα στη λýση σχεδιαστικþν προβλημÜτων τüσο στο ηλεκτρονικü σχÝδιο üσο και στο φυσικü σχεδιασμü κυκλωμÜτων.
3. Δεξιüτητες μελÝτης που χρειÜζονται για τη συνεχÞ επαγγελματικÞ ανÜπτυξη.
4. Ικανüτητα να αλληλεπιδρÜ με Üλλους σε προβλÞματα διεπιστημονικÞς φýσης.
ΠροαπαιτÞσεις
Δεν υπÜρχουν προαπαιτοýμενα μαθÞματα. Οι φοιτητÝς πρÝπει να Ýχουν τουλÜχιστον βασικÞ γνþση ηλεκτρονικþν.
Περιεχüμενα (ýλη) του μαθÞματος
1. ΕισαγωγÞ στη τεχνολογßα ολοκληρωμÝνων κυκλωμÜτων. ΥλικÜ και Τρüποι ΠαρασκευÞς: ΦυσικÞ και χημικÞ εναπüθεση (CVD), doping, διÜχυση, Sputtering, συνθÞκες παρασκευÞς κρυσταλλικþν και Üμορφων υλικþν. Λιθογραφßα. NανοδομÝς, Μικροσκοπßα ατομικþν δυνÜμεων (AFM).
2. MOS τρανζßστορ. ΠεριοχÝς λειτουργßας, ΜοντÝλα ισχυροý-ασθενοýς σÞματος. Απüκριση σε χαμηλÝς-υψηλÝς συχνüτητες.
3. Τελεστικüς ενισχυτÞς (Opamp). ΕνισχυτÝς δýο βαθμßδων. Ορισμοß, ΒασικÝς τοπολογßες. Επιδüσεις, απüκρισης συχνüτητας, input offset, slew rate, bandwidth, consumption.
4. ΕνισχυτÝς διαγωγιμüτητας (OTA). Ορισμοß, ΑνÜλυση ισχυροý σÞματος. ΑρμονικÞ παραμüρφωση, Γραμμικüτητα.
5. ΚαθρÝπτες ρεýματος. Μεταφορεßς ρεýματος (Current Conveyors-CCII). Τελεστικοß ενισχυτÝς με ανÜδραση ρεýματος (Current Feedback Operational Amplifiers-CFOA).
6. Μετασχηματισμüς Laplace. Απüκριση στο πεδßο του χρüνου και της συχνüτητας. ΕυστÜθεια συστημÜτων.
7. ΗλεκτρονικÜ φßλτρα. ΠροσεγγιστικÝς συναρτÞσεις Butterworth, Chebyshev.
8. Σχεδßαση φßλτρων με χρÞση Opamp, OTA, CCII, CFOA, και current mirrors.
9. ΤαλαντωτÝς: Relaxation oscillators,ΤαλαντωτÝς LC και RC, Ring oscillators, XTAL oscillators.
10. Κυκλþματα επεξεργασßας σÞματος: ΔιαχωριστÝς, ΤετραγωνιστÝς, ΠολλαπλασιαστÝς, ΔιαιρÝτες.
Συνιστþμενη βιβλιογραφßα προς μελÝτη
1. P. Gray, P. Hurst, S. Lewis, R. Meyer, “Analysis and Design of Analog Integrated Circuits”, J. Wiley & Sons, 2001.
2. B. Razavi, “Design of analog CMOS integrated circuits”, McGraw Hill, 2001.
3. D. Johns, K. Martin, “Analog integrated circuit design”, J. Wiley & Sons, 1997.
4. P. Allen, D. Holberg, “CMOS analog circuit design”, Oxford University Press 2002.
5. W. Sansen, “Analog design essentials”, Springer 2006.
6. T. Deliyannis, Y. Sun and J. K. Fidler: “Continuous-Time Active Filter Design” CRC Press, 1999.
ΔιδακτικÝς και μαθησιακÝς μÝθοδοι
Παραδüσεις με χρÞση διαφανειþν Þ/και παρουσιÜσεις με powerpoint, φροντιστÞρια με υποδειγματικÞ επßλυση προβλημÜτων σýνθεσης, επßλυση συνθετικþν προβλημÜτων απü τους φοιτητÝς σε ομÜδες των δýο ατüμων
ΜÝθοδοι αξιολüγησης/βαθμολüγησης
1) Εργασßες σχετικÝς με σχεδßαση τελεστικþν ενισχυτþν, φßλτρων, και ταλαντωτþν (30% του τελικοý βαθμοý, υπολογßζεται μüνον üταν στην τελικÞ εξÝταση ο φοιτητÞς εξασφαλßσει το βαθμü 5)
2) ΓραπτÞ εξÝταση (70% του τελικοý βαθμοý)
Γλþσσα διδασκαλßας
ΕλληνικÜ. Mποροýν üμως να γßνουν οι παραδüσεις στην αγγλικÞ γλþσσα στην περßπτωση που αλλοδαποß φοιτητÝς παρακολουθοýν το πρüγραμμα.
