BME VIK - Rádiófrekvenciás integrált áramkörök tervezése és alkalmazása I.

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 rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

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 óra	56
Félévközi készülés órákra	20
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	20
Vizsgafelkészülés	24
Összesen	120

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