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.

Upoznavanje specifičnih sklopovskih rješenja CMOS digitalnih mikroelektroničkih sklopova. Ovladavanje postupcima topološkog i električkog projektiranja digitalnih mikroelektroničkih sklopova.

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

Predavanja

predavanja

Konzultacije

konzultacije

Seminari

seminari

1. Uvod. Razvoj mikroelektroničkih sklopova. CMOS tehnologija.
2. Elementi CMOS integriranih sklopova. MOS tranzistor (strujno-naponske karakteristike, parazitni parametri).
3. Skaliranje MOS tranzistora, SPICE modeli MOS tranzistora. Analitički model MOS tranzistora za digitalne sklopove. Ostali elementi CMOS procesa. CMOS invertor - osnovna svojstva. Statička analiza CMOS invertora (prijenosna karakteristika, granice smetnji).
4. Dinamička analiza CMOS invertora (parazitni kapaciteti, nadomjesni otpori, minimizacija vremena kašnjenja). Disipacija snage CMOS invertora.
5. Prospajanje. Parametri prospojnih linija (kapacitet, otpor, induktivitet). Modeliranje linija (idealna prospojna linija, koncentrirani C model, koncentrirani RC model, model raspodijeljene rc linija, model prijenosne linije). Skaliranje linija.
6. Problemi razvođenja linija napajanja i linija impulsa takta. Kombinacijski CMOS logički sklopovi, Komplementarni kombinacijski CMOS sklopovi. Realizacija NI, NILI i složenih logičkih funkcija.
7. Optimiranje komplementarnih CMOS sklopova. Omjerni logički sklopovi (pseudo NMOS) Prijenosni CMOS sklopovi.
8. Međuispit
9. Dinamički CMOS kombinacijski sklopovi (Domino sklopovi). Sekvencijski CMOS sklopovi, Osnovni sklop bistabila. Statički sekvencijski CMOS sklopovi temeljeni na multipleksoru.
10. Složeni statički bistabili. Dinamički CMOS sekvencijski sklopovi. Problem impulsa takta. Sekvencijski sklopovi neosjetljivi na preklapanje impulsa takta.
11. Druge vrste sekvencijskih CMOS sklopova. Ostali mutivibratori (Schmittov okidni sklop, monostabil, astabil). Memorijski CMOS sklopovi. Osnovna svojstva i tipovi CMOS memorija. Topološka organizacija memorijskog sklopa.
12. Sklopovska izvedba jezgre upisno-ispisne CMOS memorije (statička i dinamička memorija). Periferni memorijski sklopovi.
13. Ispisne CMOS memorije. Aritmetički CMOS sklopovi, Zbrajala (binarno zbrajanje).
14. Sklopovske realizacije CMOS zbrajala. Logičko projektiranje CMOS zbrajala.
15. CMOS množila (definicija množenja), Sklopovske realizacije CMOS množila. Sklopovi za posmak.