Faglig innhold

Studentene skal lære om oppbygning og funksjon for integrerte kretser implementert i CMOS teknologi. Dette inkluderer grunnleggende analoge og digitale byggeblokker, samt modellering av disse ved hjelp av Spice simulatorer. Synkrone sekvensielle kretser og generelle digitale byggeblokker behandles. Maskinvarebeskrivende språk (HDL) benyttes for spesifikasjon og simulering av digitale kretser og systemer.

Tematiske elementer omfatter:
Emnet tar for seg oppførsel hos MOS transistorer, og enkle analoge kretser. Videre gjennomgås digitale byggeblokker. Grunnleggende prinsipper for konstruksjon gjennomgås. Tema inkluderer CMOS teknologi, MOS-transistorens virkemåte, karakteristiske egenskaper, designparametre, og forenklet utlegg. Statisk og dynamisk analyse av logiske funksjoner inkludert effekt og energiforbruk behandles. Enkle digitale moduler og introduksjon til DAK-hjelpemidler gjennomgås. Gjesteforelesninger fra relevant industri er aktuelt.

Obligatorisk prosjektoppgave:
Design og verifisering av blandet analoge/digitale kretser som inkluderer enkle synkrone sekvensielle kretser.

Læringsutbytte

Studentene skal
1. erverve kunnskap om virkemåte for MOSFET transistorer, inkludert småsignal LF-modeller.
2. erverve kunnskap om analoge byggeblokker som strømspeil og grunnleggende forsterkerkoblinger implementert i CMOS.
3. forstå virkemåte, for generelle VLSI systemkomponenter for kombinatorikk, aritmetikk og minne.
4. forstå prinsipper for klokking og aspekter vedrørende system-design for synkrone sekvensielle digitale system.
5. få forståelse for grunnleggende karakteristika som effektforbruk, energiforbruk, tidsforsinkelse og støymarginer for CMOS byggeblokker.
6. lære å benytte Spice-basert kretssimulator og maskinvarebeskrivene språk (HDL).

B. Ferdigheter:
Studentene skal
1. oppnå forståelse av virkemåte hos grunnleggende analoge og digitale byggeblokker i CMOS teknologi.
2. oppnå kunnskaper som gjør dem i stand til å kombinere analog/digital funksjonalitet til et system.
3. oppnå grunnleggende ferdigheter i simulering og modellering av analoge og digitale byggeblokker, såvel som sekvensielle kretser.
4. få trening i å samarbeide i grupper om å løse en prosjektoppgave, og å framstille resultatene i en skriftlig rapport.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, selvstudier og obligatorisk prosjektoppgave. Mappevurdering gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen 70% og prosjektoppgaven 30%. Resultatet for delene angis med %-poeng, mens sensur for hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger
• Semesteroppgave

Anbefalte forkunnskaper

Emnene TFE4100 Kretsteknikk (se emnebeskrivelse for 2013/14), TET4100 Kretsanalyse, TTT4100 Elektroniske kretser og TFE4105 Digitalteknikk og datamaskiner eller tilsvarende forkunnskaper.

Kursmateriell

Oppgis ved kursstart.

Studiepoengreduksjon