MICROELECTRONICS

12 CFU - 1° semestre

Docenti titolari dell'insegnamento

SALVATORE PENNISI - Modulo MICROELECTRONICS MOD. A - ING-INF/01 - 6 CFU
ALFIO DARIO GRASSO - Modulo MICROELECTRONICS MOD. B - ING-INF/01 - 6 CFU

Obiettivi formativi

MICROELECTRONICS MOD. A
Acquisire capacità per la progettazione avanzata di circuiti e sistemi integrati di tipo analogico e mixed .
MICROELECTRONICS MOD. B
Fornire le nozioni necessarie alla progettazione al calcolatore e alla verifica sperimentale di circuiti analogici/digitali integrati e non

Prerequisiti richiesti

MICROELECTRONICS MOD. A
Elettronica analogica. Teoria della retroazione. Teoria dei circuiti.
MICROELECTRONICS MOD. B
Il corso ha l'obiettivo di fornire allo studente del corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica gli strumenti necessari alla progettazione al calcolatore e alla verifica sperimentale di circuiti analogici/digitali integrati e discreti.

Frequenza lezioni

MICROELECTRONICS MOD. A
La frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata in quanto vengono tenute esercitazioni propedeutiche allo svolgimento dell'elaborato di corso
MICROELECTRONICS MOD. B
Obbligatoria

Contenuti del corso

MICROELECTRONICS MOD. A
ITALIANO 1. Dall’Elettronica alla microelettronica. Tecnologie VLSI. Circuit i Integrati per applicazioni specifiche. Flusso di progettazione di circuiti integrati. 2. Amplificatori operazionali (OAs) e retroazione. Applicazioni: amplificatori per strumentazione, e per sensori. Effetto della banda e guadagno finiti. Architetture. Stadi di uscita. Il uA741. Amplificatori non convenzionali (Current Feedback OAs, Current-mode OAs, Current Conveyors). 3. Operational Transconductance Amplifiers (OTAs). Miller OTA (in classe A e AB). Folded Cascode OTA. Telescopic OTA etc. Soluzioni a bassa tensione di alimentazione. Amplificatori multistadio e schemi di compensazione in frequenza. Esempi di progetto. Architetture fully differential. Schemi per il controllo del modo comune. 3. Comparatori. Architetture e applicazioni. Comparatori con auto zero. Trigger di Schmitt invertente e noninvertente. 4. Filtri. Principi base e classificazioni. Confronto tra filtri analogici e digitali. Filtri passivi e attivi, tempo continui e tempo discreti. Implementazione di celle del primo e del second ordine in tecnica RLC, Active-RC, Switched-Capacitor, Gm-C and MOSFET-C. Celle biquadratiche (Thow-Tomas, Sallen-Key, Ackerberg-Mossberg, Delyannis-Friend). Filtri di ordine elevato. Giratori. Tuning automatic per filtri Gm-C. 5. Convertitori A/D e D/A. Principi base della conversione A/D e D/A. Architetture e specifiche per circuiti di Sample and Hold. Esempi di architetture di conv. A/D: full flash, two step flash, time interleaved, successive approximation, ramp. Esempi di architetture di conv. D/A: current-steering (binary, thermometric, segmented), resistor-string, capacitor-string, ramp. 6. Computer Aided Design Tools per la microelettronica.
MICROELECTRONICS MOD. B
1. Il simulatore LTSpice
2. L’ambiente CAE Cadence
3. Caratterizzazione di circuiti elementari nel dominio del tempo e della frequenza tramite misure sperimentali
4. Progettazione e test sperimentale di filtri passivi e attivi del I e II ordine
5. Layout di un circuito integrato
6. Il software CAD/CAE Eagle per la progettazione di PCB

Testi di riferimento

MICROELECTRONICS MOD. A
1. D. Johns, K. Martin, Analog Integrated Circuit Design, Wiley&Sons, 1997.
2. Schaumann, Van Valkemburg, Design of Analog Filters, Oxford UniversityPress, 2001.
3. R. Van De Plassche, Integrated Analog-to-Digital and Digital-to-Analog Converters; Kluwer Academic Publishers, 1994.
MICROELECTRONICS MOD. B
K.C. Smith, "KC's Problems and Solutions for Microelectronic Circuits", fourth edition, Oxford University Press, 1998.

Altro materiale didattico

MICROELECTRONICS MOD. A
il materiale è postato sul sito studium,it
MICROELECTRONICS MOD. B
http://www.ing.unict.it/it/didattica/insegnamenti?view=materia&id=12845

Programmazione del corso

MICROELECTRONICS MOD. A
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Amplificatori operazionale a BJT e CMOS	1
2	Applicazioni con OpAmps	1, downloadable data sheets
3	Comparatori	1
4	Filtri a componenti discreti e a circuito integrato	2,1
5	Convertitori A/D e D/A	3,1

Verifica dell'apprendimento

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

MICROELECTRONICS MOD. A
L'esame consiste in una prova orale preceduta dallo svolgimento di un elaborato di corso da svolgere tipicamente in gruppo. L'elaborato verte sulla progettazione di circuiti integrati a livello transistore

PROVE IN ITINERE

MICROELECTRONICS MOD. A
non previste

PROVE DI FINE CORSO

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non previste

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

MICROELECTRONICS MOD. A
Comparatori

Trigger di Schmitt

Filtro di Sallen Key

Integratori SC

D/A Current steering

S/H compensato all'offset

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