Digitalni integrirani sklopovi

Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2023./2024.

Nositelji

Izv. prof. dr. sc.
Vladimir Čeperić

Opis predmeta

Uvod. Komponente CMOS digitalnih sklopova. Modeli MOS tranzistora. Topološka pravila CMOS procesa. Programski alati za topološko i električko projektiranje. CMOS invertor - statičke i dinamičke karakteristike, disipacija snage. Kombinacijski CMOS logički sklopovi - komplementarni, omjerni, prijenosni, dinamički. Sekvencijski CMOS sklopovi - osnovni i složeni bistabili. Linije i prospoji - parametri i modeli prospojnih linija, problemi razvođenja linija. Aritmetički CMOS sklopovi - zbrajala, množila, sklopovi za posmak. Memorijski CMOS sklopovi - topološka organizacija, sklopovske izvedbe jezgre memorije, periferni sklopovi. Ulazno/izlazni sklopovi.

Studijski programi

Sveučilišni diplomski
[FER3-HR] Audiotehnologije i elektroakustika - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Automatika i robotika - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Elektroenergetika - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Elektroničko i računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Elektronika - profil
(2. semestar)
[FER3-HR] Elektrostrojarstvo i automatizacija - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Informacijsko i komunikacijsko inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Komunikacijske i svemirske tehnologije - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Računalno inženjerstvo - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Računalno modeliranje u inženjerstvu - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Računarska znanost - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Znanost o mrežama - profil
Izborni predmeti (2. semestar)
[FER3-HR] Znanost o podacima - profil
Izborni predmeti (2. semestar)

Ishodi učenja

  1. razlikovati ulogu pojedinih slojeva tehnološke strukture u realizaciji CMOS sklopova
  2. prepoznati različite vrste CMOS digitalnih sklopova
  3. analizirati osnovne digitalne CMOS sklopove
  4. preurediti svojstva CMOS sklopa s dimenzijama tranzistora
  5. procijeniti ponašanje digitalnih CMOS sklopova
  6. usporediti svojstva pojedinih vrsta CMOS digitalnih sklopova
  7. odabrati vrste osnovnih CMOS sklopova za realizaciju složenijih sustava
  8. procijeniti opravdanost integracije digitalnog sustava na čipu

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja

Seminari i radionice

Seminari i radionice

Auditorne vježbe

Auditorne vježbe

Samostalni zadaci

Samostalni zadaci kroz seminar

Laboratorij

Laboratorij

Tjedni plan nastave

  1. Pojednostavljeni tok CMOS procesa, Uvod u projektiranje CMOS tehnologije. Topološka pravila
  2. Svojstva submikrometarskih MOS tranzistora, Modeli submikrometarskih MOS tranzistora
  3. Statički CMOS invertor. Prijenosna karakteristika. Granice smetnji, Dinamičko ponašanje CMOS invertora. Proračun parazitnih kapaciteta i efektivnih otpora tranzistora. Analiza vremena kašnjenja, Disipacija snage CMOS invertora. Dinamička i statička potršnja snage
  4. Kapaciteti i otpori prospoja. Električki modeli propsojne linije, Upravljanje prospojnom linijom velikog kapaciteta, Komplementarni CMOS logički sklopovi
  5. Pseudo-nMOS logički sklopovi, Prijenosni CMOS logički sklopovi, Dinamički CMOS logički sklopovi
  6. Dinamički sekvencijski CMOS sklopovi, Problemi preklapanja impulsa takta i rješenja u CMOS sklopovima
  7. CMOS jednostavni i složeni bistabili. Asinkroni i sinkroni sekvencijski CMOS sklopovi, Statički sekvencijski CMOS sklopovi
  8. Međuispit
  9. CMOS Schmittov okidni sklop. CMOS mostabili i astabili, Organizacija CMOS memorije, CMOS statička RAM (SRAM) ćelija
  10. CMOS dinamička RAM (DRAM) ćelija, Periferni sklopovi CMOS memorija. Pojačala za čitanje. Adresni dekoderi
  11. CMOS ispisne memorije (ROM), Potpuno zbrajalo. Zbrajanje N-bitnih brojeva
  12. Sklopovsko projektiranje CMOS zbrajala, Logičko projektiranje CMOS zbrajala
  13. Cmos množila, Seminar, Projekt, Posjeta
  14. CMOS sklopovi za posmak, Ne drži se, Gostujući predavač iz gospodarstva - prikaz aktualnih postupaka i praksi
  15. Završni ispit

Literatura

(.), Ž. Butković (2014.), Digitalni mikroelektronički sklopovi, Fakultet elektrotehnike i računarstva, Zagreb - interna skripta,
(.), J.M. Rabaey, A. Chandrakasan, B. Nikolić (2003.), Digital Integrated Circuits - A Design Perspective, 2nd ed., Prentice Hall,
(.), R.J. Baker (2010.), CMOS - Circuit Design, Layout, and Simulation, 3rd ed., IEEE Press & Wiley-Interscience,
(.), N.H. E. Weste, D. Harris (2011.), CMOS VLSI Design - A Circuits and Systems Perspective, 4th ed., Addison-Wesley,

Za studente

Izvedba

ID 222533
  Ljetni semestar
5 ECTS
R2 Engleski jezik
R2 E-učenje
45 Predavanja
0 Seminar
6 Auditorne vježbe
12 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja

Ocjenjivanje

izvrstan
vrlo dobar
dobar
dovoljan

Sličan predmet