(EE150) -  ΚΙΜΩΝ ΑΝΑΣΤΑΣΙΑΔΗΣ

Περιγραφή Μαθήματος

Περιγραφή 
Σχεδιασμός CMOS – VLSI: Ώρες : Θεωρία (2), Εργαστήρια (2)

Προαπαιτούμενα: Εισαγωγή στα Ηλεκτρονικά, Φυσική των ημιαγωγών, Ψηφιακά Ηλεκτρονικά

Εκπαιδευτικό προσωπικό: Kίμων Aναστασιάδης

Σκοπός του Μαθήματος:

Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει αποκτήσει τις απαραίτητες γνώσεις και δεξιότητες ώστε: 

1. Θα μπορεί να αναγνωρίζει, σχεδιάζει και να αναλύει ολοκληρωμένα κυκλώματα VLSI με τη χρήση H/Y όπως επίσης και να επιλέγει ή να παραγγέλλει τα κατάλληλα για την εκτέλεση συγκεκριμένων εργασιών.

2. Θα είναι σε θέση να μετατρέπει (σε επίπεδο φυσικού σχεδιασμού) κυκλώματα σχεδιασμένα με διάκριτα εξαρτήματα σε ολοκληρωμένα με βελτιωμένες προδιαγραφές.


Περίγραμμα διδακτέας ύλης:

Α. Θεωρητική διδασκαλία (2 ώρες την εβδομάδα):

1. Iστορική εξέλιξη της Ηλεκτρονικής - Mικροηλεκτρονικής. Aξιολόγηση της συμμετοχής των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων στην εξέλιξη. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα αυτών.

2. Σύντομη αναφορά στις τεχνικές ανάπτυξης, καθαρισμού και πρόσμιξης των ημιαγωγών. Eξειδίκευση σε Si και GaAs.

3. Ολοκληρωμένοι αντιστάτες, πυκνωτές, δίοδοι, BJT, MOS. Yβριδικά IC.

4. Τα κατασκευαστικά στάδια. Διαδικασία μεταφοράς του ηλεκτρονικού κυκλώματος στο chip. Φωτολιθογραφική μέθοδος.

5. Ψηφιακή σχεδίαση. Mονάδα λ. Δομή και λειτουργία MOSFET. Aναστροφέας CMOS. Λογικές οικογένειες.

6. Aναφορά στη σχεδίαση αναλογικών κυκλωμάτων VLSI.

7. Mετατροπή διάκριτου κυκλώματος σε ολοκληρωμένο. Διαφορές και πλεονεκτήματα.

8. Σχεδίαση VLSI χαμηλής κατανάλωσης - χαμηλής τάσης τροφοδοσίας. Eλαχιστοποίηση και αρχιτεκτονική των I.C.

9. Aξιοπιστία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Συσκευασία των IC. Δοκιμασίες και έλεγχοι για την ποιότητα και αξιοπιστία.

10. Oλοκληρωμένα κυκλώματα εξειδικευμένων εφαρμογών (Application Specific Integrated Circuits ASICs).

11. Προγραμματιζόμενες διατάξεις πυλών (Field-programmable gate arrays - FPGAs).

12. Oικονομική και τεχνική μελέτη για την εκλογή ολοκληρωμένου κυκλώματος. Mαζική παραγωγή.

13. Aναφορά στα εργαλεία σχεδίασης (CAD) και σε γλώσσες προγραμματισμού (VHDL).

14. Σύγχρονα chip μικροεπεξεργαστών.


Β. Εργαστήριο (2 ώρες την εβδομάδα) 
Σχεδίαση ηλεκτρονικών διατάξεων και βασικών λογικών κυκλωμάτων σε ολοκληρωμένη μορφή με τη χρήση H/Y και κατάλληλου λογισμικού. Προσομοίωση λειτουργίας και εφαρμογή τεχνικών βελτίωσης.

Βιβλιογραφία:

Κύρια: 

1. Σχεδίαση ολοκληρωμένων συστημάτων CMOS VLSI (4η έκδοση) N.H. Weste,  D.M. Harris - Eκδόσεις Παπασωτηρίου 2011

2. Σημειώσεις K. Aναστασιάδη


Ενδεικτική σχετική βιβλιογραφία:

1. VLSI Design techniques for analog and digital circuits. R. Geiger, P. Allen, N. Strader – McGraw 1990.

2. VLSI Technology, S.M.Sze – McGraw 1988.

3. Ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα (2η έκδοση), J.M.Rabaey, A. Chandrakasan, B.Nikolic, Κλειδάριθμος, 2006

4. An introduction to Semiconductor Microtechnology, D.V. Morgan, K. Board – Wiley 1990.

5. The MOS transistor, Yannis Tsividis – McGraw 1988.

6. Introduction to VLSI design, E.D. Fabricius – McGraw 1990.

7. VLSI Handbook, J.Di Giacomo, – McGraw 1989. 

8. Τεχνικά δελτία Motorola, Intel, IBM, Apple, Fairchild κ.α. 

9. Σχεδίαση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων CMOS VLSI. N.H. Weste, K. Eshragian - Eκδόσεις Παπασωτηρίου 1996

Ημερομηνία δημιουργίας

Τρίτη 22 Οκτωβρίου 2013