Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy mikroelektroniki (Introduction to microelectronics)
Koordynator przedmiotu:
Wiesław KUŹMICZ
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Elektronika
Grupa przedmiotów:
Przedmioty techniczne - podstawowe
Kod przedmiotu:
PMK
Semestr nominalny:
7 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
120
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
3
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium30h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Przyrządy półprzewodnikowe (PP) lub podobny przedmiot, np. elementy i układy elektroniczne (ELIU). Zalecona znajomość podstaw ukladow logicznych.
Limit liczby studentów:
90
Cel przedmiotu:
Zapoznanie się z podstawami projektowania i realizacji układów i systemów elektronicznych w postaci układow scalonych. Wprowadzenie pojęcia specjalizowanych ukladow scalonych (Application Specific Integrated Circuits - ASIC), zapoznanie studentów z aspektami praktycznymi i ekonomicznymi projektowania i zamawiania produkcji tych układow. Przygotowanie do zaawansowanych wykladow z projektowania zintergowanych systemów cyfrowych, analogowych i mieszanych. Introduction to design and implementation of electronic circuits and systems as integrated circuits. Presentation of the concept of Application Specific Integrated Circuits - ASIC, practical and economical aspects of its design, prototyping and fabrication in the fabless design/silicon foundry business model. Prepapation for advanced courses in design of integrated digital, analog and mixed circuits and systems.
Treści kształcenia:
Tematyka wykładów 1: Po co nam mikroelektronika? Ekonomiczne aspekty mikroelektroniki. 2: Wytwarzanie układów scalonych. Od krzemu do bramki cyfrowej. 3: Problemy, metody i style projektowania. 4: Elementy czynne w układach scalonych. Modelowanie elementów. 5: Elementy bierne w układach scalonych. Rozrzuty produkcyjne. 6: Bramki logiczne: podstawowe pojęcia i wymagania. Statyczny inwerter CMOS. 7: Statyczne i dynamiczne bramki kombinacyjne CMOS. 8: Przerzutniki, rejestry, pamięci półprzewodnikowe - klasyfikacja. 9: Pamięci półprzewodnikowe - organizacja i zasady dzialania. 10: Testowanie i testowalność układów cyfrowych. 11: Układy analogowe: podstawowe problemy. 12: Układy źródeł prądowych i napięciowych. 13: Wzmacniacze różnicowe i ich wybrane zastosowania. 14: Układy scalone dużej mocy. 15: Przyszłość mikroelektroniki. Tematyka laboratorium Laboratorium prezentuje wybrane aspekty praktyczne projektowania, realizacji i testowania specjalizowanych ukladow scalonych. Tematy ćwiczeń: 1.Projektowanie i symulacja układu elektrycznego bramki cyfrowej 2. Projektowanie i weryfikacja topografii układu scalonego w stylu full-custom 3. Zagadnienia projektowania analogowych układów CMOS 4. Testowanie cyfrowych układów scalonych 5. Projektowanie z wykorzystaniem układu rekonfigurowalnego PSoC (Programmable System on Chip)
Metody oceny:
Na ocenę końcową składają się: suma ocen z laboratoriów projektowych (max. 45 pkt) oraz przeliczona na punkty ocena z egzaminu (max. 55 pkt). Oceny z egzaminu są przeliczane na punkty w następujący sposób: 2 => 0 pkt, 3 => 25 pkt, 3,5 => 32,5 pkt, 4 => 40 pkt, 4,5 => 47,5 pkt, 5 => 55 pkt. Nie będą stosowane pośrednie liczby punktów. Do uzyskania pozytywnej oceny końcowej konieczne jest spełnienie łącznie następujących warunków: - uzyskanie zaliczenia wszystkich projektów (co najwyżej jedna ocena 2, żadnej oceny 0), - zdanie egzaminu (ocena 3 odpowiadająca 25 punktom) Przeliczenie punktów na oceny końcowe: Suma punktów Ocena końcowa 0 - 50,0 ocena 2 50,25 - 60,0 ocena 3 60,25 - 70,0 ocena 3,5 70,25 - 80,0 ocena 4 80,25 - 90,0 ocena 4,5 90,25 - 100,0 ocena 5
Egzamin:
tak
Literatura:
1. A.Gołda, A.Kos, "Projektowanie układów scalonych CMOS", WKŁ, W-wa 2010 2. W. Kuźmicz, podręcznik elektroniczny do przedmiotu dostępny z witryny www przedmiotu 3. M. J. Patyra, "Projektowanie układów MOS w technice VLSI", WNT, W-wa 1993. 4. W.Kuźmicz, "Projektowanie analogowych układów scalonych". wyd. 2, WNT, W-wa 1985. 5. T. Łuba, B. Zbierzchowski, "Komputerowe projektowanie układów cyfrowych ", WKiŁ, W-wa 2000. 6. W. Mały, "Atlas of IC Technologies", Benjamin/Cummings, Menlo Park 1987.
Witryna www przedmiotu:
http://vlsi.imio.pw.edu.pl/pmk/
Uwagi:
Przy określaniu liczby godzin pracy studenta przyjęto następujące dane: Obecność na wykładach: 30 godz. Obecność w laboratorium: 30 godz. pracy pod kierunkiem prowadzącego oraz 30 godz. pracy własnej Przygotowanie do laboratorium i opracowanie wyników: 15 godz. Przygotowanie do egzaminu: 15 godz.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W_01
ma wiedzę o wytwarzaniu układów scalonych
Weryfikacja: pytania egzaminacyjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02, K_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W_02
zna metody i style projektowania układow scalonych
Weryfikacja: pytania egzaminacyjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W_03
zna pojęcie specjalizowanych ukladow scalonych, cel i zakres ich zastosowań oraz zasady ochrony własności intelektualnej
Weryfikacja: pytania egzaminacyjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W_04
zna budowę i właściwości bramek i bloków cyfrowych realizowanych mikroelektronicznie
Weryfikacja: pytania egzaminacyjne, wykonanie zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W_05
zna zasady testowania systemów cyfrowych
Weryfikacja: pytania egzaminacyjne, wykonanie zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W04, K_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W_06
zna zasady i problemy realizacji mikroelektronicznej układów analogowych
Weryfikacja: pytania egzaminacyjne, wykonanie zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W06, K_W04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W_07
zna tendencje rozwojowe mikroelektroniki
Weryfikacja: pytania egzaminacyjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02, K_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U_01
potrafi zaprojektować schemat i topografię prostego układu cyfrowego i analogowego
Weryfikacja: wykonanie zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U07, K_U08, K_U10, K_U15
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka U_02
potrafi zweryfikować prosty projekt układu scalonego
Weryfikacja: wykonanie zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U07, K_U10, K_U15
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka U_03
potrafi zaprojektować i zrealizować prosty analogowo-cyfrowy system programowalny
Weryfikacja: wykonanie zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U07, K_U08, K_U09, K_U15, K_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka U_04
potrafi zanalizować prosty układ scalony pod kątem produkowalności
Weryfikacja: wykonanie zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U07, K_U08, K_U13, K_U15
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka U_05
potrafi udokumentować wykonany projekt
Weryfikacja: wykonanie zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U03, K_U04
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K_01
potrafi twórczo współpracować z innymi osobami przy pracy nad projektami
Weryfikacja: wykonanie zadań laboratoryjnych
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka K_02
rozumie i pptrafi przedstawić związki między rozwojem mikroelektroniki, a rozwojem gospodarczym i społecznym
Weryfikacja: pytania egzaminacyjne
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: