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

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