Proge$azione dei Sistemi Ele$ronici

Classe delle lauree magistrali in:
Corso di laurea in:
Anno accademico:
Ingegneria Elettronica (LM-29)
Ingegneria Elettronica
2015 - 2016
Tipo di attività
Ambito disciplinare: Settore scientifico
CFU:
formativa:
Ingegneria Elettronica disciplinare: Elettronica
6
caratterizzante
(ING-INF/01)
Titolo
dell’insegnamento:
Codice di Ateneo
Tipo di insegnamento:
Anno:
Semestre:
Progettazione di Sistemi dell’insegnamento:
per il curriculum “Sistemi
primo
secondo
Elettronici Integrati
Elettronici Integrati”
2493
(CDP)
DOCENTE:
Prof. Daniela De Venuto (PA)
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
38 ore di lezioni teoriche, e 10 ore di esercitazioni di laboratorio.
PREREQUISITI:
Elettronica II e Progettazione Automatica di Circuiti Elettronici
OBIETTIVI FORMATIVI:
Sviluppare la capacità di progettazione di sistemi elettronici integrati: a partire dalle specifiche di progetto alla
scelta della architettura, alla realizzazione dello schematico e del layout. Il corso ha applicazioni nella
microelettronica , biomedicina, wireless network of smart sensor per il monitoraggio ambientale e nel settore
aerospaziale e automotive.
CONTENUTI:
Lezioni teoriche
- Progettazione di Amplificatori operazionali (architetture di op amp per applicazioni low power, low voltage, low
noise, high frequency).(4h)
- Progettazione di Stadi finali (2h)
- Progettazione di Comparatori analogici e digitali (2h)
- Progettazione di sistemi elettronici integrati a capacità commutate (4h)
- Progettazione di sistemi per la conversione analogica/digitale (A/D) e digitale/analogica (D/A) (4h)
- Architetture di trasmettitori integrati wireless (TAG) e di reader (Power amplifier in classe E, F, modulatori e
demodulatori, etc.). (9h)
- Esempi di applicazioni dei sistemi integrati negli ambiti della medicina e bioingegneria) (5h)
Esercitazioni di laboratorio
- Progetto di uno sistema integrato a scelta dello studente e con la supervisione del docente, con l’ausilio
del tool di progettazione di IC di CADENCE (10h)
METODI DI INSEGNAMENTO:
Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da presentazioni ppt; lavoro di gruppo in laboratorio con tutoraggio.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE:
Al termine del modulo gli allievi imparano ad affrontare il progetto di un sistema elettronico integrato in
tecnologia CMOS.
Acquisiscono i criteri (il se e il quando integrare un sistema elettronico) per la realizzazione di un sistema
complesso in una tecnologia integrata
Conoscono il CAD di progettazione e le fasi per giungere dalle specifiche alla realizzazione dell’ IC e al
packaging del chip.
SUPPORTI ALLA DIDATTICA:
PC e videoproiettore; licenze per CAD tool (CADENCE IC e System design) per progettazione (schematico e
layout) di circuiti integrati analogici, digitali e misti. Le slide proiettate a lezione, materiale integrativo sono
disponibili sul sito FTP del DEI.
CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME:
Esame orale, con discussione della relazione scritta e individuale del progetto realizzato durante le ore di
laboratorio.
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI:
- P.E. Allen, D.R.Holberg: “CMOS Analog Circuit Design” 2nd edition, Oxford University Press. 2002 NY.
- Materiale distribuito dal docente durante il corso
ULTERIORI TESTI SUGGERITI:
- K. R.Laker, W. M.C. Sansen: “Design of Analog Integrated Circuits and Systems” McGraw-Hill International
Editions 1998 Singapore.
- Manuale di Cadence
ALTRE INFORMAZIONI:
Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari (http://dei.poliba.it/DEI-it/index.html )
Stanza docente 3° piano del DEI, tel. 080 596 3582 (laboratorio 3562), e-mail: [email protected] .
Sito URL del gruppo di ricerca: http://dee.poliba.it/DEIS/index.html
Master Degree class:
Electronic Engineering
Second level (two years)
degree:
Electronic Engineering
Scientific Discipline Sector:
Electronics
Academic year:
2015 - 2016
Type of formative
Disciplinary area:
ECTS Credits:
activity:
Electronic Engineering
6
characterizing
Title of the course:
Course University
Type of course:
Year:
Semester:
Design of Integrated
code:
for curriculum “Integrated
1st year
2nd
Electronic Systems
Electronic Systems”
2493
LECTURER:
Prof. Daniela De Venuto (Associate Professor)
HOURS OF INSTRUCTION:
38 hours of theory, 10 hours of laboratory.
PREREQUISITES:
Electronics II; Automatic Design of Electronic Circuits
AIMS:
The aim of the course is to develop the IC design capability, in a top down approach. We start from the high-level
specifications and from them we select the system architecture, design the schematic and the layout of the IC.
The applications are in the frame of microelectronics, biomedical area, wireless networks of smart sensors for
environmental monitoring, aerospace and automotive.
CONTENTS:
Theoretical lectures:
- Design of Operational Amplifiers for low power, low voltage, low noise, high frequency applications. (4h)
- Output stages (2h)
- Analog and Digital Comparators (2h)
- Switched capacitors systems (4h)
- A/D e D/A Converters (4h)
- Wireless transeiver (TAG and readers, Class E and F Power amplifier, modulators and demodulators, etc.) (9h)
- IC applications in medicine and bioingegnering (5h)
Laboratory activity
Design of an Integrated System selected by the student. The student will work under the supervision of the
professor and will learn the IC design tool from CADENCE (10h)
TEACHING METHODS:
Lectures and lab activities supported by slides, video projector and blackboard. Personalized feedback and
coaching to improve every aspect of the student work.
EXPECTED OUTCOME AND SKILLS:
The students will learn:
to design a CMOS Integrated System.
to realize a complex architecture on chip
the industrial CAD tool (CADENCE) for IC design and the design steps (schematic design, layouting Design Rule
check DRC and Layout versus schematic LVS)
TEACHING AIDS:
PCs; licenses for CADENCE CAD tool; lecture notes and ppt slides, exam calendar and news at the DEI FTP site.
EXAMINATION METHOD:
Oral exam, with discussion of a written personal laboratory report.
BIBLIOGRAPHY:
- P.E. Allen, D.R.Holberg: “CMOS Analog Circuit Design” 2nd edition, Oxford University Press. 2002 NY.
- lecture slides
FURTHER BIBLIOGRAPHY:
- K. R.Laker, W. M.C. Sansen: “Design of Analog Integrated Circuits and Systems” McGraw-Hill International
Editions 1998 Singapore.
- Cadence manual.
FURTHER INFORMATIONS:
Department of Electrical and Information Engineering, Politecnico di Bari (http://dei.poliba.it/DEI-it/index.html )
Lecturer room at 3rd floor of the DEI building, office phone 080596-3582 (lab -3562), e-mail:
[email protected]. URL site of research group: http://dee.poliba.it/DEIS/index.html