Detail předmětu

Analogové integrované obvody

FEKT-MPC-AIOAk. rok: 2025/2026

ZÁKLADNÍ PRINCIPY ANALOGOVÉ INTEGROVANÉ TECHNIKY
Základní výpočty s tranzistorovou rovnicí
Princip technologického, litografického a teplotního souběhu
Princip proudového zrcadla s bipolárními 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 BLOKŮ          
Princip proudového zdroje IPTAT - " Americký" koncept
Elementární zdroj Bandgap 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 Bandgap reference
Bandgap 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

Bodové hodnocení je rozděleno následujícím způsobem:

- 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 naučit studenty principy návrhu analogových integrovaných obvodů v bipolární technologii a připravit je na  navazující předmět Pokročilé metody návrhu analogových integrovaných obvodů - MPC-NAI.

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 včetně typu Rail-to-Rail, pokročilé referenční obvody a další.


 

Studijní opory

Pro předmět jsou připraveny:

- elektronické texty pro přednášky, 

- přehled důležitých rovnic potřebných pro návrh,

- prezentace pro cvičení.

Základní literatura

Háze, J., Kadaňka, P. Analogové integrované obvody. 2015. s. 1-108. (CS)
Sedra,A.-Smith,K.: Microelectronic Circuits, 7th edition, Oxford Univ. Press, 2014, ISBN: 978-0199339136 (EN)

Doporučená literatura

Allen, P., E., Holberg, D., R. CMOS analog circuit design, 3rd Edition, Oxford Univ. Press, 2012, ISBN: 978-0199937424 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-NCP magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný
  • Program MPC-EKT magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program MPC-MEL magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Háze, Ph.D.

Osnova

Tranzistorová rovnice pro bipolární tranzistor
Souběh
Proudové zrcadlo, proudový zdroj
Aktivní zátěž
Diferenční tranzistorový stupeň s bipolárními tranzistory
Proudový zdroj IPTAT
Operační zesilovač
Bandgap reference
Rovnice pro tranzistor MOS, diferenční stupeň s MOS tranzistory,
Návrh dvourampového oscilátoru

Cvičení na počítači

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Háze, Ph.D.

Osnova

Tranzistorová rovnice pro bipolární tranzistor
Souběh
Proudové zrcadlo, proudový zdroj
Aktivní zátěž
Diferenční tranzistorový stupeň s bipolárními tranzistory
Proudový zdroj IPTAT
Operační zesilovač
Bandgap reference
Rovnice pro tranzistor MOS, diferenční stupeň s MOS tranzistory,
Návrh dvourampového oscilátoru