Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Rádiófrekvenciás integrált áramkörök tervezése és alkalmazása I.

    A tantárgy angol neve: Design and application of RF ICs

    Adatlap utolsó módosítása: 2012. május 30.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2013. január 31.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Villamosmérnöki szak

     

    Mérnök informatikus szak

     

    Szabadon választható tárgy
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIEEJV45   4/0/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Zólomy Imre,
    4. A tantárgy előadója
    Dr. Zólomy Imre

     

    egyetemi tanár

     

    Elektronikus Eszközök

     

    Benedek Zsolt

     

    ipari szakértő

     

    SZTAKI

     

    Bognár György

     

    egyetemi adjunktus

     

    Elektronikus Eszközök TSz.

     

    Katona József

     

    ipari szakértő

     

    Silicon Laboratories Hungary

     

    Dr. Marozsák Tamás

     

    egyetemi tanársegéd

     

    Szélessávú Hirk. és Elm. Vill., Sil. Lab.

     

    Dr. Zólomy Attila

     

    egyetemi docens

     

    Szélessávú Hirk. és Elm. Vill., Sil. Lab. 

     

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Elektronika

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIEEAV45") )

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat: VIEEAV45 Rádiofrekvenciás integrált áramkörök tervezése és alkalmazása I.

    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

    Zajok

     

    1. hét.

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

     

    Rádiófrekvenciás integrált áramkörök alkatrészei

     

    2. hét

    Aktív eszközök: Dióda nagyfrekvenciás működése. Keverődióda, Schottky dióda.

    3. hét

    PIN dióda. MOS FET, bipoláris tranzisztor, heteroátmenetes tranzisztor nagyfrekvenciás működése és kisjelű modellei. Különleges nagyfrekvenciás tranzisztorok:

    4. hét

    MESFET és HEMT. Működési alapelv, I-U karakterisztikák, nagyfrekvenciás viselkedés, határfrekvenciák. Eszközmodellek, zajtulajdonságok.

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

     

    Áramköri technológiák

     

    5. hét

     

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

     

    CMOS áramkörök speciális problémái

     

    6. hét

    ESD védelem és RF problémái, latch-up

     

    Alapáramkörök:

    7. hét

    bandgap referencia,

    ptat áram, áramtükör,

    differenciálerősítő,

    8. hét

    D/A(benne delta-sigma)

    A/D

    Keverő áramkörök (Gilbert cella, passzív keverő)

    Kristályoszcillátorok

     

    Nagyfrekvenciás méréstechnika:

     

    9. hét

    Spectrum analizis

    S paramétermérés

    Zajmérés

    Mérésautomatizálás

     

    Eszközmodellek paramétereinek meghatározása DC, kis és nagyfrekvenciás mérésekből

     

    10. hét

     

    ·        Bipoláris modellek (Gummel-Poon és VBIC részletesebben, Philips MEXTRAM és HICUM érintőlegesen)

    ·        MOS tranzisztormodellek közül a BSIM3 ismertetése, illetve a miniatürizálás miatt fellépő új hatások bemutatása a BSIM4-ben

    11. hét

    ·        A tárgyalt modellek helyettesítő képének elemzése, majd a működést leíró egyenletek áttekintése, modellparaméterek csoportosítása

    ·        Módszerek ismertetése a paraméterek meghatározására (DC és RF mérések + optimalizáció)

     

    Modern CAD rendszerek

     

    12. hét

    ·        Tervezési módszerek (top-down, bottom-up)

    ·        RF tervezést segítő rendszerek a különböző absztrakciós szinteken

     

    Nagyfrekvenciás működést befolyásoló hatások

     

    13. hét

    ·        Layout okozta paraziták, csatolások

    ·        Tokozásból adódó paraziták

    ·        Nyomtatott áramkörök parazitái

     

    ECL osztó tervezése (gyakorlat)

     

    14. hét

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

    Előadás, melyeken példákat is bemutatunk.

    10. Követelmények

    a.       A szorgalmi időszakban: a tárgyból 1 nagy zárthelyi dolgozatot iratunk. Az aláírás megszerzésének és a vizsgára bocsátás feltétele a zh legalább elégséges szintű teljesítése.

    b.       A vizsgaidőszakban: Írásbeli vizsga

    c.              Elővizsga: Van

    11. Pótlási lehetőségek

                A zh pótlására a szemeszter végén egyszeri lehetőséget biztosítunk. Pót-pót zh a pótlási héten írható.

    12. Konzultációs lehetőségek

                Vizsgák előtti napon, valamint az előadókkal való egyeztetés alapján.

    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 óra56
    Félévközi készülés órákra20
    Felkészülés zárthelyire 
    Házi feladat elkészítése 
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása20
    Vizsgafelkészülés24
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
    Dr. Zólomy Imre

     

    egyetemi tanár

     

    Elektronikus Eszközök Tsz

     

    Dr. Zólomy Attila

     

    egyetemi docens

     

    Nagysebességű Hirközlés és Villamosságtan Tsz

     

    Katona József

     

    Ipari szakértő

     

    Silicon Laboratories