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Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[51198] - MICRO E NANO-ELETTRONICAMICRO- AND NANO- ELECTRONICS
Claudio TURCHETTI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale - [IM11] INGEGNERIA ELETTRONICA (Curriculum: Electronic Systems for Digital Audio Applications) Master Degree (2 years) - [IM11] ELECTRONICS ENGINEERING (Curriculum: Electronic Systems for Digital Audio Applications)
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2019-2020
Anno regolamentoAnno regolamento: 2019-2020
Crediti: 9
Ore di lezioneTeaching hours: 72
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-INF/01 - ELETTRONICA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Elettronica di base, Fisica dei semiconduttori

Basic Electronics, Physics of Semiconductor


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Il corso comprende lezioni frontali e attività di laboratorio.

The course includes classroom lessons and laboratory activity


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES



Conoscenze e comprensione.

Il corso intende dare agli studenti le conoscenze necessarie per il progetto dei circuiti analogici integrati CMOS. A tal fine vengono studiati i fondamentali processi tecnologici per la fabbricazione dei dispositivi al silicio, le principali configurazioni di amplificatori in bassa frequenza, le diverse tecniche di filtraggio analogico in bassa frequenza.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Il corso intende formare la capacità di applicare leconoscenze all’analisi delle specifiche di progetto,alla selezione e dimensionamento dei circuiti per ilraggiungimento delle prestazioni desiderate,all’utilizzo dei tool di progettazione assistita dalcalcolatore (CAD).


Competenze trasversali.

Il corso fornisce competenze trasversali di fisica dei semiconduttori, circuiti analogici, tecniche di filtraggio analogico, utilizzabili in diversi settori dell’ingegneria biomedica, delle telecomunicazioni, dei controlli automatici e dell’information technology in generale.




Knowledge and Understanding.

The course aims to provide the necessary knowledge for designing the CMOS integrated circuits. To this end the fundamental technological processes for the fabrication of Si devices, the current and high performance low frequency amplifier topologies, the main low frequency filtering techniques will be studied.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

The course is intended to train the students so that they acquire the capability of applying the knowledge on electron devices to the design specifications, to the selection and sizing of circuits to obtain the desired performance, to the using of CAD software tools.


Transversal Skills.

The course provides a multidisciplinary background on semiconductor physics, analog circuits, analog filtering techniques, which can be spent in the fields of biomedical engineering, telecommunications, automatic control and information technology in general.



PROGRAMMA PROGRAM

Elementi di fisica dei dispositivi a semiconduttori: le equazioni fondamentali, il diodo a giunzione, il transistore MOS, l'equazione della corrente di drain del MOSFET e il modello alle variazioni. Processi di fabbricazione di circuiti al Silicio: Produzione dei wafer, Litografia, Etching, Diffusione, Impiantazione ionica, Front-end, Back-end, Tecnologia CMOS. Modello SPICE del MOSFET: effetti del secondo ordine. Elementi di progetto di circuiti elementari CMOS analogici: amplificatori a singolo stadio, amplificatori differenziali, circuiti di polarizzazione, amplificatori operazionali a singolo e doppio stadio. Elementi progetto di filtri analogici. Filtri switched-capacitors: trasformazione bilineare, filtri SC low-Q e high-Q, lo switch CMOS, non-idealita' degli switch e dell'operazionale.
https://learn.univpm.it

Elements of semiconductor physics for device electronics: fundamental equations, p-n junction, MOS transistor, drain current of the MOSFET and small signal model. Processes for the fabrication of Silicon devices: wafer production, Lithography, Etching, Diffusion, Ion implantation, Front-end, Back-end, CMOS technology. SPICE MOSFET model: second order effects. Design elements of elementary CMOS analog circuits: single stage amplifiers, differential amplifier, circuits for biasing, Operational amplifiers single-stage and two-stage. Design elements of analog filters. Switched-capacitor Filters: bilinear transformation, SC-filters low-Q and high-Q, CMOS switch, non-ideality of switch and Op-Amp.
https://learn.univpm.it


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

prova orale


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Per superare l'esame con esito positivo, lo studente dovrà mostrare di avere acquisito le metodologie e le tecniche di progettazione di circuiti integrati analogici CMOS


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Attribuzione del voto finale nell’intervallo 18-30.


Criteri di attribuzione del voto finale.

La prova orale sarà articolata su domande relative agli argomenti del programma e sulla discussione di un progetto, con riferimento all'approccio utilizzato e ai risultati ottenuti.


Learning Evaluation Methods.

oral examination


Learning Evaluation Criteria.

To pass the exam the student will show to know all the metodologies and techniques for designing CMOS integrated analog circuits.


Learning Measurement Criteria.

A score in the range 18-30 will be given as a final grade


Final Mark Allocation Criteria.

The oral examination will be focused on questions concerning the course topics and the discussion of a specific design with refernece to the approach used and the results obtained



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

B. Razavi, “ Design of analog CMOS Integrated Circuits”, McGrawHill, 2001.R.J.Baker, “CMOS, Circuit Design, Layout, and Simulation”, Wiley, 2010.R.Schaumann, M.S.Ghausi, K.R.Laker,, “Design of Analog Filters”, Prentice Hall, 1990.P.E.Allen,D.R.Holberg, "CMOS analog Circuit DEsign", Oxford University Press,2010.M.Liu, "Demystifying Switched Capacitor Circuits", Elsevier,2006.R.Gregorian, G.C.Temes."Analog MOS Integrated Circuits for Signal Processing", John Wiley,1986.
Appunti:https://learn.univpm.it

B. Razavi, “ Design of analog CMOS Integrated Circuits”, McGrawHill, 2001.R.J.Baker, “CMOS, Circuit Design, Layout, and Simulation”, Wiley, 2010.R.Schaumann, M.S.Ghausi, K.R.Laker,, “Design of Analog Filters”, Prentice Hall, 1990.P.E.Allen,D.R.Holberg, "CMOS analog Circuit DEsign", Oxford University Press,2010.M.Liu, "Demystifying Switched Capacitor Circuits", Elsevier,2006.R.Gregorian, G.C.Temes."Analog MOS Integrated Circuits for Signal Processing", John Wiley,1986.
Teacher's notes:https://learn.univpm.it


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2019-2020
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2019-2020

 


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