Topic outline

  • A4B34EM - Elektronika a mikroelektronika

    Základní vlastnosti polovodičů, přechod PN. Bipolární tranzistor, struktura MOSFET. Seznámení se základními funkčními strukturami a technologiemi integrovaných obvodů. Technologie CMOS, návrh topologie, návrhová pravidla. Základní bloky analogových CMOS integrovaných obvodů, AD a DA převodníky. Paměťové struktury. Mikro-elektro-mechanické integrované systémy. Základní optoelektronické prvky. 
    Výsledek studentské ankety předmětu je zde: AD4B34EM 
    Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A4B34EM 

    • Pro vzdálený přístup do laboratoře Cadence použijte např. live distribuci Ubuntu nebo libovolný Linux, příp. XWin32 nebo Cygwin.

      V příkazovém řádku napište příkaz:

      ssh -Y logovací_jméno@cad.fel.cvut.cz

      Položka logovací_jméno je Vaše zvolené jméno konta v laboratoři.

  • Přednášky

  • Cvičení

    • 1. Cvičení - Úvod do CADENCE
      • Úvod do návrhového systému CADENCE,
      • tvorba schématu a simulačního profilu,
      • typy simulací.

      Názorný průvodce ovládání programu Cadence, který se využívá ve cvičeních pro návrh integrovaných obvodů a simulace jejich chování.
      Pozn. pro správnou funkci je potřeba podpora Flash.

      Pozn. schéma a simulace provádět na aplikaci Ohmova zákona

    • 2. Cvičení - Cadence - pasivní součástky
      • Ohmův zákon v Cadence,
      • Kirchhoffovy zákony,
      • Paralelní, sériová kombinace,
      • RC články.
    • 3. Cvičení - Cadence - základy elektroniky
      • Pasivní součástky a jejich formy,
      • Dualita proudu a napětí,
      • Theveninův teorém.
    • 4. Cvičení - Cadence - diody
      • Polovodiče - výpočty,
      • PN přechod,
      • VA charakteristika diody,
      • Jednocestný usměrňovač s diodou.
    • 5. Cvičení - Laboratoř - diody
      • úvod do měření, seznámení s přístroji
      • aplikace diod (usměrňovače)
    • 6. Cvičení - Cadence - diody - usměrňovače
      1. Vliv zatěžovacího odporu a filtračního kondenzátoru na průběh výstupního napětí.
    • 7. Cvičení -  Cadence - MOSFET
      1. MOSFET princip činnosti, výstupní charakteristiky, statický a dynamický režim
      2. Nakreslete zapojení zesilovače s NMOS ve SS
      3. MOSFET invertor - napěťové zesílení, odečtení z grafu
      4. Sledujte závislost velikosti odporu Rd na zesílení
      5. Zvolte vhodnou velikost odporu Rd 
      6. Pomocí kapacitního děliče určete vstupní kapacitu zesilovače (f=100 MHz)
      7. Pomocí napěťového děliče na výstupu určete výstupní odpor (f=10 MHz)
    • 8. Cvičení - Laboratoř - MOSFET
    • 9. Cvičení - Cadence - BJT
      1. Zobrazte vstupní VA charakteristiku BJT v zapojení se SE
      2. Zobrazte výstupní VA charakteristiku BJT v zapojení se SE
      3. BJT jako zesilovač
      4. Nastavení pracovního bodu
      5. Stabilizace pracovního bodu 
    • 10. Cvičení - Laboratoř - BJT
    • 11. Cvičení -  Cadence - CMOS invertor a logické obvody
      1. Nakreslete schéma CMOS invertoru
      2. Proveďte AC a DC analýzu
      3. Zjistěte závislost velikosti zatěžovací kapacity na tvaru výstupního signálu
      4. (Vytvořte generátor 1 GHz +- 1% @ 1 pF)
      5. logická hradla NAND, NOR
      6. (zatěžovací charakteristika při log 0 a log 1)
    • 12. Cvičení - Cadence - logické obvody
      • logická hradla NAND, NOR
      • zatěžovací charakteristika při log 0 a log 1
    • 13. Cvičení - Laboratoř - číslicové součástky
      • zápočet

  • Úkoly

    • Wiki

      • Doporučená literatura

        - J. Vobecký, V. Záhlava:" Elektronika -- součástky a obvody, principy a příklady", Grada Publishing, 2001 - P. Gray, P Hurst, s. Lewis, R. Mayer: "Analysis and Design of Analog Integrated Circuits", John Wiley and Sons, 2000