Detail předmětu

Analogové integrované obvody

FEKT-MKC-AIOAk. rok: 2024/2025

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)

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

- maximálně 30 bodů za dva testy v průběhu semestru,
- maximálně 70 bodů za semestrální zkoušku, které je rozdělena na písemnou a ústní část.
Počítačová cvičení jsou povinná. Řádně omluvená absence na cvičení může být nahrazena po domluvě s vyučujícím.

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.
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.

Základní literatura

Allen, P., E., Holberg, D., R. CMOS analog circuit design, 3rd Edition, Oxford Univ. Press, 2011, ISBN: 978-0199765072 (EN)
Sedra,A.-Smith,K.: Microelectronic Circuits, 7th edition, Oxford Univ. Press, 2014, ISBN: 978-0199339136 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MKC-EKT magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

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