Detail předmětu
Modelování a počítačová simulace
FEKT-KMPSAk. rok: 2010/2011
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.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
7
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Přehled v prosesu simulace a tvorby modelů na různých úrovních. Ovládání simulátorů na obvodové úrovni.
Prerekvizity
Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Učební cíle
Základní postupy pro modelování a simulaci mikroelektronických struktur, prvků a obvodů
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Základní literatura
Donald O. Pederson, Kartikea Mayaram: Analog Integrated Circuits for Communication, Kluwer Academic Publishers. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Simulace a modelování v elektronice: úroveň technologická, součástková, obvodová.
Principy matematických metod: metoda konečných prvků, generace sítí pro simulaci.
Simulace technologických procesů: iontová implantace, difůze, oxidace. Vytvoření matematického modelu.
Numerické modely 2D, 3D a zjednodušené analytické modely. Modelování vedení tepla. Příklad dostupných simulátorů.
Simulace elektrických vlastností součástek: Poissonova rovnice, rovnice kontinuity. Modely pohyblivostí elektronů a děr, rekombinace a generace, okrajové podmínky.
Simulace přechodu PN. Bipolární tranzistor.
Tranzistor MOSFET.
Příklady dostupných simulátorů a modelů.
Simulační programy na obvodové úrovni, PSpice, Hspice.
Analýza elektronických obvodů a mikroelektronických struktur.
Základní hradla a registry CMOS.
Základní analogové bloky CMOS.
Hierarchie a makromodely.
Principy matematických metod: metoda konečných prvků, generace sítí pro simulaci.
Simulace technologických procesů: iontová implantace, difůze, oxidace. Vytvoření matematického modelu.
Numerické modely 2D, 3D a zjednodušené analytické modely. Modelování vedení tepla. Příklad dostupných simulátorů.
Simulace elektrických vlastností součástek: Poissonova rovnice, rovnice kontinuity. Modely pohyblivostí elektronů a děr, rekombinace a generace, okrajové podmínky.
Simulace přechodu PN. Bipolární tranzistor.
Tranzistor MOSFET.
Příklady dostupných simulátorů a modelů.
Simulační programy na obvodové úrovni, PSpice, Hspice.
Analýza elektronických obvodů a mikroelektronických struktur.
Základní hradla a registry CMOS.
Základní analogové bloky CMOS.
Hierarchie a makromodely.
Cvičení na počítači
52 hod., povinná
Vyučující / Lektor
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.
Charakterizace součástek a obvodů.
Zpracování dokumentace, katalogové listy.
Instalace, administrace, vzdálený přístup.
Týmová práce, sdílení knihoven.
Zápočet
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.
Charakterizace součástek a obvodů.
Zpracování dokumentace, katalogové listy.
Instalace, administrace, vzdálený přístup.
Týmová práce, sdílení knihoven.
Zápočet