Modeli CMOS i bipolarnih tranzistora u simulatorima sklopova. Izvedba integriranih pasivnih elemenata i njihovi modeli. Usporedba CMOS i bipolarne tehnologije. Integracija tehnologija. Tehnike za uparivanje elemenata. Metode za postizanje veće linearnosti i niskog šuma. Osnovni analogni sklopovi koji rade diskretno u vremenu. Elektroničke sklopke i njihove izvedbe u submikrometarskim tehnologijama. Sklopovi za uzorkovanje i zadržavanje signala. Sklopovi s preklapajućim kapacitetima. Komparatori napona. Sklopovske tehnike za smanjenje neidealnosti operacijskih pojačala: napon pomaka, 1/f šum i efekti konačnog pojačanja. Postavljanje specifikacija sklopovskih blokova za sustave mješovitog signala. Primjene u komunikacijama i sklopovima za prikupljanje podataka.

Studenti će se u ovom predmetu upoznati sa složenijim modelima aktivnih i pasivnih elemenata koji se koriste u simulatorima elektroničkih sklopova. Steći će uvid u mogućnosti i ograničenja CMOS i bipolarne tehnologije. Bit će sposobni procijeniti kako skaliranje i integracija tehnologija utječu na karakteristike analognih integriranih sklopova i njihova ograničenja. Naučit će sklopovske tehnike i tehnike fizičkog projektiranja za uparivanje elektroničkih elemenata. Upoznat će se sa zahtjevima na linearnost i faktor šuma sklopovskih blokova unutar elektroničkog sustava. Razumjet će rad analognih sklopova potrebnih za analogno-digitalnu pretvorbu. Upoznat će se sa sklopovima s preklapajućim kapacitetima i njihovim primjenama. Steći će uvid u njihova ograničenja te sklopovske tehnike za njihovo smanjenje.

1. Primijeniti modele aktivnih i pasivnih elemenata u analizi sklopova na računalu
2. Procijeniti ograničenja CMOS i bipolarne tehnologije
3. Analizirati šum i linearnost osnovnih analognih integriranih sklopova
4. Analizirati rad sklopova s preklapajućim kapacitetima
5. Primijeniti sklopovske tehnike za eliminaciju napona pomaka
6. Objasniti sklopovske tehnike za smanjenje neidealnosti operacijskih pojačala
7. Primijeniti tehnike za izvedbu topologije analognih integriranih sklopova

Predavanja

Provjere znanja

Laboratorijske vježbe

Demonstracijske vježbe

Seminari

1. Modeli CMOS i bipolarnih tranzistora u simulatorima sklopova
2. Integrirane pasivne komponente: otpornici, kondenzatori i zavojnice
3. Usporedba bipolarnih i CMOS tehnologija. BiCMOS tehnologija. Karakterizacija tehnologija s obzirom na pojačanje, linearnost, šum i uparivanje elemenata.
4. Linearnost i šum. Proračun faktora šuma i linearnosti u kaskadi.
5. Linearnost i šum. Primjer radijskog prijemnika. Postavljanje zahtjeva na niskošumno pojačalo i miješalo frekvencije.
6. Elektroničke sklopke. Tehnike generiranja upravljačkih signala za sklopke. Injekcija naboja kod isključivanja sklopke
7. Sklopovi za uzorkovanje i zadržavanje signala. Asimetrični i potpuno diferencijski sklopovi. Dimenzioniranje kondenzatora za uzorkovanje signala. kT/C šum.
8. Sklopovi za uzorkovanje i zadržavanje signala. Tehnike eliminacije napona pomaka. Zahtijevi na karakteristike operacijskog pojačala.
9. Sklopovi s preklapajućim kapacitetima. Pojačalo, integrator. Primjena u filtrima
10. Tehnike smanjivanja efekata neidealnosti operacijskog pojačala: konačno pojačanje, napon pomaka i 1/f šum.
11. Tehnike smanjivanja efekata neidealnosti operacijskog pojačala: konačno pojačanje, napon pomaka i 1/f šum.
12. Komparatori napona. Operacijsko pojačalo bez povratne veze. Propagacijsko kašnjenje i rezolucija komparatora.
13. Komparatori velike brzine rada. Eliminacija napona pomaka. Komparatori s pretpojačalom i bistabilom
14. Primjeri postavljanja specifikacija sklopovskih blokova u složenijim elektroničkim sustavima
15. Završni ispit