Αρχική Σελίδα   English Version


Σελίδα Μαθήματος : Μικροηλεκτρονική

Κωδικός Μαθήματος: ELE478 
Εξάμηνο: 8
  Κατεύθυνση: ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ, ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ 
  Κατηγορία: Επιλογής
  Διδακτικές Μονάδες: 3
  Μονάδες ECTS:
  Διδάσκων:   Σπυρίδων Βλάσσης  Σπυρίδων Βλάσσης- Περισσότερες Πληροφορίες
    Κωνσταντίνος Ψυχαλίνος  Κωνσταντίνος Ψυχαλίνος- Περισσότερες Πληροφορίες

Περιγραφή Μαθήματος

Ανακοικώσεις μαθήματος

Οι ανακοινώσεις του βρίσκονται στο eclass.upatras.gr/modules/announcements/announcements.php

Αντικείμενο μαθήματος
Εισαγωγή στην τεχνολογία CΜΟS, στη φυσική των MOS τρανζίστορ, ανάλυση λειτουργίας βασικών κυρίως αναλογικών αλλά και ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος
1. Αναγνωρίζει τα βασικά χαρακτηριστικά στοιχεία μικροηλεκτρονικής για CMOS τεχνολογίες
2. Σχεδιάζει στοιχειώδη κυκλώματα αναλογικών και ψηφιακών συστημάτων όπως απλούς ενισχυτές και ψηφιακές πύλες.
3. Συνθέτει και χρησιμοποιεί αναλογικά δομικά στοιχεία όπως τελεστικούς ενισχυτές.
4. Σχεδιάζει το φυσικό σχέδιο στοιχειωδών αναλογικών και ψηφιακών συστημάτων
5. Χρησιμοποιεί και κατανοεί προγράμματα προσομοίωσης και σχεδιασμού κυκλωμάτων.

Δεξιότητες
1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με τη μικροηλεκτρονική.
2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση στο σχεδιασμό αναλογικών και ψηφιακών κυκλωμάτων
3. Ικανότητα να εφαρμόζει μεθοδολογία στη λύση σχεδιαστικών προβλημάτων τόσο στο ηλεκτρονικό σχέδιο όσο και στο φυσικό σχεδιασμός κυκλωμάτων.
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. Εισαγωγή στην τεχνολογία CΜΟS. Βασικές δομές αναλογικών και ψηφιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Φυσικός σχεδιασμός (layout design) ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.
2.Εισαγωγή στην τεχνολογία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων με MOS transistors. Φυσική των MOS transistors. CMOS επεξεργασία κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.
3. Ι/V χαρακτηριστικές MOS transistors. Φαινόμενα δεύτερης τάξης. Ενδογενείς χωρητικότητες. Μοντέλα ισχυρού και ασθενούς σήματος για MOS transistors. To layout των MOS transistors: βασικές τεχνικές και παράμετροι.
4.Ενισχυτές μιας βαθμίδας με MOS transistors: Βασικές αρχές. Βαθμίδα ενισχυτή κοινής πηγής (CS). Ακολουθητής τάσης (CD) . Βαθμίδα ενισχυτή κοινής πύλης (CG) . Βαθμίδες cascode.
5.Διαφορικοί ενισχυτές: Απλή έξοδος σε σχέση με διαφορική έξοδο. Διαφορικό ζεύγος με MOS transistors: Απoκρίσεις διαφορικού και κοινού σήματος. Διάφορες τοπολογίες διαφορικού ενισχυτή.
6.Κυκλώματα πόλωσης. Βασικές αρχές καθρεπτών ρεύματος. Διάφορες συνδεσμολογίες καθρεπτών ρεύματος.
7. Συχνοτική απόκριση ενισχυτών μιας βαθμίδας. Απόκριση διαφορικού ζευγαριού με MOS. Φαινόμενο Miller.
8. Tελεστικοί ενισχυτές: γενικές αρχές. Τελεστικός Ενισχυτής μιας βαθμίδας. Τελεστικός Ενισχυτής δύο βαθμίδων.
9. Συχνοτική απόκριση τελεστικών ενισχυτών. Περιθώριο φάσης-αντιστάθμιση συχνότητας.
10. Συστήματα με CMOS τελεστικούς ενισχυτές.
11. CMOS ψηφιακά κυκλώματα: χαρακτηριστικά και layout βασικών πυλών.
12. Εξάσκηση στον layout σχεδιασμό βασικών αναλογικών και ψηφιακών βαθμίδων.

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

Πληροφορίες σχετικά με το μάθημα μπορείτε να βρείτε στο eclass.upatras.gr/courses/PHY1920/



Προτεινόμενη Βιβλιογραφία

Ενδεικτική βιβλιογραφία :

  1. Α. Sedra, K. Smith, “Μικροηλεκτρονικά Κυκλώματα”, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 1994.
  2. Β. Razavi Behzad,Design of analog CMOS integrated circuits”, McGraw-Hill International edition, 2001.

Επιπλέον χρήσιμο υλικό υπάρχει στο eclass.upatras.gr/modules/document/document.php