Detail předmětu

Analogové integrované obvody

FEKT-LAIOAk. rok: 2019/2020

ZÁKLADNÍ PRINCIPY ANALOGOVÉ INTEGROVANÉ TECHNIKY
Základní výpočty s tranzistorovou rovnicí
Princip technologického, litografického a teplotního souběhu
Princip proudového zrcadla s bipolárními a MOS tranzistory
Princip aktivní zátěže
Princip elementárního proudového komparátoru
Výpočet zisku stupně s aktivní zátěží
Princip diferenciálního tranzistorového stupně
Výpočet transkonduktance bipolárního diferenciálního tranzistorového stupně
Výpočet zisku bipolárního diferenciálního tranzistorového stupně s odporovou zátěží
Diferenciální tranzistorový stupeň s aktivní zátěží
OTA transkonduktanční stupeň

ZÁKLADY NÁVRHU ANALOGOVÝCH INTEGROVANÝCH BLOKU
Princip proudového zdroje IPTAT - " Americký" koncept
Elementární zdroj BG napětí
Obecný jednostupňový operační zesilovač
Jednostupňový zesilovač s vysokým ziskem
Dvojstupňový operační zesilovač s emitorovým sledovačem
Buffer s jednotkovým zesílením
Obecný koncový stupeň Rail-to-Rail
Princip kmitočtové kompenzace
Millerovská kmitočtová kompenzace, výpočet AC přenosu operačního zesilovače
Princip Band Gap reference
Band Gap reference podle P. Brokawa s aktivní zátěží
Blokové schéma dvourampového oscilátoru

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Háze, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mikroelektroniky (UMEL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat a vysvětlit tranzistorovou rovnici pro oba základní typy tranzistorů,
- navrhnout, simulovat a intepretovat výsledky řady analogových integrovaných obvodů (proudové zrcadlo, reference, jednoduchý OTA, koncové stupně),
- navrhnout, simulovat a intepretovat výsledky složitějších analogových integrovaných obvodů zejména operační zesilovače typu Rail-to-Rail a další.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia zejména s ohledem na principy analogových obvodů.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášku a počítačová a numerická cvičení.

Způsob a kritéria hodnocení

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

Zkouška z předmětu bude probíhat prezenčně.

Osnovy výuky

TRANZISTOROVÁ ROVNICE PRO BIPOLÁRNI TRANZISTOR
SOUBĚH
PROUDOVÉ ZRCADLO, PROUDOVÝ ZDROJ
AKTIVNÍ ZÁTĚŽ
DIFERENCIÁLNÍ TRANZISTOROVÝ STUPEŇ S BIPOLÁRNÍMI TRANZISTORY
PROUDOVÝ ZDROJ IPTAT
OPERAČNÍ ZESILOVAČ
BAND GAP REFERENCE


Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty důkladně se současným stavem a perspektivami analogových integrovaných obvodů bipolárních a připravit je na návrhově orientovaný předmět Návrh analogových integrovaných obvodů CMOS - MNAI.

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

Allen, P., E., Holberg, D., R. CMOS analog circuit design (EN)
Sedra,A.-Smith,K.: Microelectronic Circuits, Oxford Univ. Press, 1998 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML1 magisterský navazující

    obor ML1-MEL , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Háze, Ph.D.

Osnova

TRANZISTOROVÁ ROVNICE PRO BIPOLÁRNI TRANZISTOR
SOUBĚH
PROUDOVÉ ZRCADLO, PROUDOVÝ ZDROJ
AKTIVNÍ ZÁTĚŽ
DIFERENCIÁLNÍ TRANZISTOROVÝ STUPEŇ S BIPOLÁRNÍMI TRANZISTORY
PROUDOVÝ ZDROJ IPTAT
OPERAČNÍ ZESILOVAČ
BAND GAP REFERENCE
ROVNICE PRO MOS TRANZISTOR, DIFERENCIÁLNÍ STUPEŇ MOS,
NÁVRH DVOURAMPOVÉHO OSCILÁTORU

Cvičení na počítači

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Háze, Ph.D.

Osnova

TRANZISTOROVÁ ROVNICE PRO BIPOLÁRNI TRANZISTOR
SOUBĚH
PROUDOVÉ ZRCADLO, PROUDOVÝ ZDROJ
AKTIVNÍ ZÁTĚŽ
DIFERENCIÁLNÍ TRANZISTOROVÝ STUPEŇ S BIPOLÁRNÍMI TRANZISTORY
PROUDOVÝ ZDROJ IPTAT
OPERAČNÍ ZESILOVAČ
BAND GAP REFERENCE
ROVNICE PRO MOS TRANZISTOR, DIFERENCIÁLNÍ STUPEŇ MOS,
NÁVRH DVOURAMPOVÉHO OSCILÁTORU