Detail předmětu

Modelování a počítačová simulace

FEKT-KMPSAk. rok: 2014/2015

Simulace a modelování v elektronice: úroveň technologická, součástková a obvodová. Simulace technologických procesů v mikroelektronice a vytváření modelů. Simulace elektrických vlastností součástek, charakterizace, tvorba a použití modelů. Simulační programy na obvodové úrovni, makromodely. Představení základních a pokročilých metod simulací, zpracování a vyhodnocování výsledků. Porovnání programů MicroCap, OrCad PSPICE a CADENCE - práce v nich, ovládání, funkce, zobrazování výsledků.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Háze, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mikroelektroniky (UMEL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat proces simulace a tvorby modelů na různých úrovních,
- ovládat simulátor obvodů na obvodové úrovni,
- analyzovat data na základě výsledků simulací v OrCAD PSPICE,
- simulovat jednoduché i středně složité obvody a analyzovat jejich charakteristiky.

Prerekvizity

U studenta se předpokládají základní znalosti v oblasti elektronických součástek (zejména tranzistorů, diod a pasivních prvků ) a dále pak znalosti z oblasti základních principů a zákonů elektrotechniky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášku a počítačová cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

- maximálně 30 bodů za protokoly z počítačových cvičení,
- maximálně 70 bodů za písemnou semestrální zkoušku.

Osnovy výuky

1) Simulace a modelování v elektronice: úroveň technologická, součástková a obvodová.
2) Simulace technologických procesů v mikroelektronice a vytváření modelů.
3) Simulace elektrických vlastností součástek, charakterizace, tvorba a použití modelů.
4) Simulační programy na obvodové úrovni, makromodely.


Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se současným stavem a základními postupy pro modelování a simulaci mikroelektronických struktur, prvků a obvodů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Počítačová cvičení jsou povinná. Řádně omluvená absence na cvičení může být nahrazena po domluvě s vyučujícím.

Základní literatura

Donald O. Pederson, Kartikea Mayaram: Analog Integrated Circuits for Communication, Kluwer Academic Publishers. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-MET , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Háze, Ph.D.

Osnova

Simulace a modelování v elektronice: úroveň technologická, součástková a obvodová.
Simulace technologických procesů v mikroelektronice a vytváření modelů.
Simulace elektrických vlastností součástek, charakterizace, tvorba a použití modelů.
Simulační programy na obvodové úrovni, makromodely.

Cvičení na počítači

52 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Háze, Ph.D.

Osnova

Simulační programy na obvodové úrovni.
Použití a srovnání HSPICE a PSPICE.
Analýza elektronických obvodů a mikroelektronických struktur.
Základní hradla a registry CMOS
Základní analogové obvody CMOS, operační zesilovače, spínané kapacity.
Význam a použití různých typů analýz.
Modely aktivních prvků a bloků.
Algoritmy simulace, konvergence řešení.