i

Institutionen för systemteknik
Göm meny

TSEI12 - Analog konstruktion, fortsättningskurs

Översikt

I den här kursen kommer vi diskutera olika aspekter kring konstruktion av analoga och blandade analoga/digitala (integrerade) kretsar. I första hand kommer vi betrakta dem på så kallad kortnivå. Analoga och blandade kretsar används typiskt för att modulera och demodulera signaler, konditionera, filtrera, omvandla, med mera. För dessa syften behöver vi byggstenar såsom buffrar, förstärkare, aktiva filter, data-omvandlare, med mera.

På grund av tekniken förbättras så blir också de integrerade kretsarna mindre och mindre och kan använda lägre och lägre matningsspänningar och effektförbrukning. Mer och mer funktionalitet hamnar på en enda kiselflisa, inne i en integrerad krets. "Nackdelen" är att systemen kan bli mer och mer avancerade att kombinera och konstruera. Vi måste ha avancerade verktyg för att simulera och verifiera prestanda och funktionalitet. I just fallet analoga och blandade digitala/analoga kretsar måste mycket av denna verifiering också ske för hand. I det analoga fallet har vi dessutom mjuka fel att hantera "inte tillräckligt bra", "nästan bra", osv. Här pratar vi om linearitet, brus, med mera. I det digitala fallet har vi en tydligare bild av rätt eller icke rätt.

I den här kursen kommer vi att titta på gränssnittet mellan de två olika världarna (analogt och digitalt). Vi kommer att titta på hur en CMOS transistor arbetar och hur den typiskt beter sig i en modern process. Vi kommer betrakta typiska prestandamått och vad som begränsar oss till, till exempel, 57 dB linearitet. Vad sätter gränserna? Varför kan man inte göra en förstärkare med oändlig förstärkning och med oändlig bandbredd?

Vi kommer därefter att gå "upp" en nivå till kortnivå och studera några av de problemställningar som uppkommer när vi måste konstruera vårt PCB (printed circuit board) på vilket vi kommer montera mikrochipen och de passiva komponenterna. Hur skall vi anpassa analoga signaler med avseende på DC-nivå och amplitud? Hur stabiliserar vi en operationsförstärkare? Finns det avvägningar att göra mellan dem? Vi tittar också på hur timing kan anpassas, till exempel genom impedansanpassning där vi använder vågledarteori för att betrakta problemen. Hur skall man tänka med avseende på matningsnät och jordnät. Hur beter sig dessa i den här miljön? Hur klockar man olika kretsar för att se till att tidsstämplingarna blir rätt.

Valda delar av kursen anknyter också till kursen: ATIK. Framförallt de första delarna som behandlar CMOS transistorn och förstärkarkonstruktion.

Kursdelar

Kursen består av (förutom självstudier, förstås) fyra delmoment:

Kursansvar, med mera

Kursomfång

  • Föreläsningar: 10 x 2 = 20 timmar
  • Lektioner: (10) 8 x 2 = (20) 16 timmar
  • Laborationer: (3) 4 x 4 = (12) 16 timmar (där fyra timmar är eventuellt datorstödda lektioner).
  • En fyratimmars skriftlig examen
  • Fem quiz-frågor som delas ut under föreläsningarna

Diverse


Informationsansvarig: J Jacob Wikner
Senast uppdaterad: 2015-03-18