Rádiófrekvenciás integrált áramkörök tervezése és alkalmazása I.

A tantárgy angol neve: Design and Application of RFICs

Adatlap utolsó módosítása: 2008. augusztus 29.

Tantárgy lejárati dátuma: 2009. november 24.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak
Választható tantárgy

 

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIEEAV45   4/0/0/v 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Zólomy Imre,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Benedek Zsolt

ipari szakértő

Elektronikus Eszközök

Bognár György

egyetemi tanársegéd

Elektronikus Eszközök

Katona József

ipari szakértő

Integration Hungary

Dr. Marozsák Tamás

egyetemi tanársegéd

Szélessávú Hirk. és Elm. Vill

Dr. Zólomy Attila

egyetemi tanársegéd

Szélessávú Hirk. és Elm. Vill.

Dr. Zólomy Imre

egyetemi tanár

Elektronikus Eszközök

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Mikroelektronika, Elektronika

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:
-
7. A tantárgy célkitűzése A mikroelektronika rohamos fejlődésével együtt járt az integrált áramkörök sebességének fejlődése. Ez lehetővé tette integrált áramkörök kifejlesztését és alkalmazását a rádiófrekvenciás technika területére. A tárgy célja a rádiófrekvenciás áramkörök bemutatása és tervezésének ismertetése, végül ezek alkalmazásának leírása is a különböző rádiofrekvenciás rendszerekben.
8. A tantárgy részletes tematikája

Rádiófrekvenciás integrált áramkörök alkatrészei

Rádiófrekvenciás integrált áramkörök alkatrészei

Aktív eszközök: MOS FET, bipoláris tranzisztor, heteroátmenetes tranzisztor. Különleges nagyfrekvenciás tranzisztorok: MESFET és HEMT. Működési alapelv, I-U karakterisztikák, nagyfrekvenciás viselkedés, határfrekvenciák. Eszközmodellek.

Passzív integrált áramköri elemek: integrált kapacitás, ellenállás, induktivitás, transzformátor. Felépítés, működése, karakterisztikák, nagyfrekvenciás modellek

Zajok

Zajok fizikai forrásai, ellenállászaj, sörétzaj, árameloszlási zaj, rekombinációs zaj, flicker (villódzási) zaj. Ekvivalens zajgenerátorok, zajforrások összegezése, zajkorrelációk

Áramköri technológiák

CMOS, BiCMOS, SiGe, III-V vegyületfélvezetős technológiák (GaAs, GaAlAs, InP, SiC, GaN)

Arányos méretcsökkentés, a méretcsökkentés határai

CMOS áramkörök speciális problémái

ESD védelem és RF problémái, latch-up

Alapáramkörök:

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->bandgap referencia,

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->ptat áram, áramtükör,

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->differenciálerősítő,

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->alapvető erősítő típusok és tulajdonságaik áttekintése (földelt emitteres, kollektoros, bázisos)

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->D/A(benne delta-sigma)

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->A/D

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Keverő áramkörök (Gilbert cella, passzív keverő)

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Kristályoszcillátorok

Nagyfrekvenciás méréstechnika:

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Spectrum analizis

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->S paraméter mérés

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Zajmérés

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Mérésautomatizálás

Eszközmodellek paramétereinek meghatározása DC, kis és nagyfrekvenciás mérésekből

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Bipoláris modellek (Gummel-Poon és VBIC részletesebben, Philips MEXTRAM és HICUM érintőlegesen)

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->MOS tranzisztormodellek közül a BSIM3 ismertetése, illetve a miniatürizálás miatt fellépő új hatások bemutatása a BSIM4-ben

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->A tárgyalt modellek helyettesítőképének elemzése, majd a működést leíró egyenletek áttekintése, modellparaméterek csoportosítása

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Módszerek ismertetése a paraméterek meghatározására (DC és RF mérések + optimalizáció)

Modern CAD rendszerek

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Tervezési módszerek (top-down, bottom-up)

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->RF tervezést segítő rendszerek a különböző absztrakciós szinteken

Nagyfrekvenciás működést befolyásoló hatások

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Layout okozta paraziták, csatolások

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Tokozásból adódó paraziták

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Nyomtatott áramkörök parazitái

ECL osztó tervezése

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás
10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban: egy kis zh min. elégséges szintű megírása az aláírás feltétele

b. A vizsgaidőszakban: Írásbeli vizsga

c. Elővizsga: a tárgyból tartunk elővizsgát

11. Pótlási lehetőségek

 

A szorgalmi időszakban egy pótzh lehetőség. Vizsgaidőszakban a TVSz-nek megfelelően.

12. Konzultációs lehetőségek

 

Az oktatókkal előzetes megbeszélés szerint biztosítunk konzultációs lehetőséget.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

S.M. Sze:High-Speed Semiconductor Devices, Wiley-Interscience Publication, 1990, ISBN

0-471-62307-5

B. Razotti: RF Microelectronics, Prentice Hall, 1998, ISBN 0-13-887571-5

.Alan B. Grenebe: Bipolar and MOS Analog Integrated Circuit Design, John Wiley & Sons,

New York 1983, ISBN 0-471-08529-4

Zhong Yuan Chang, Willy M.C. Sansen: Low-Noise Wide-Band Amplifiers in Bipolar and CMOS Technologies Kluwer Academic Publishers, London 1991, ISBN 0-7923-9096-2

Ezen kívül aktuális cikkek, konferenciaanyagok és az internet-en elérhető anyagok

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra60
Félévközi készülés órákra20
Felkészülés zárthelyire10
Házi feladat elkészítése 
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása20
Vizsgafelkészülés40
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Dr. Zólomy Imre

egyetemi tanár

Elektronikus Eszközök

Dr. Zólomy Attila

egyetemi tanársegéd

Szélessávú Hirk. és Elm. Vill

Katona József

Ipari szakértő

Integration Hungary