Generuj PDF tej strony
Transkrypt
Generuj PDF tej strony
Nazwa modułu: Rok akademicki: Wydział: Kierunek: Układy elektroniki analogowej 1 2016/2017 Kod: EME-1-302-s Punkty ECTS: 7 Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Mikroelektronika w technice i medycynie Poziom studiów: Studia I stopnia Język wykładowy: Polski Specjalność: Forma i tryb studiów: Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 3 Strona www: Osoba odpowiedzialna: Gryboś Paweł ([email protected]) Osoby prowadzące: Gryboś Paweł ([email protected]) KMON Piotr ([email protected]) Kłeczek Rafał ([email protected]) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) M_W001 scharakteryzować podstawowe konfiguracje jednostopniowych wzmacniaczy opartych o tranzystory bipolarne i MOS scharakteryzować parametry źródeł napięcia i źródeł prądowych ME1A_W13, ME1A_W17, ME1A_W25 Zaliczenie laboratorium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Egzamin, Aktywność na zajęciach M_W002 opisać odpowiedź częstotliwościową podstawowych wzmacniaczy ME1A_W13, ME1A_W17, ME1A_W25 Zaliczenie laboratorium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Egzamin, Aktywność na zajęciach M_W003 narysować schemat ideowy wzmacniacza różnicowego, źródła prądowego, referencyjnego źródła napięciowego ME1A_U01, ME1A_U07, ME1A_U13, ME1A_U17, Zaliczenie laboratorium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Egzamin, Aktywność na zajęciach Wiedza ME1A_U06, ME1A_U10, ME1A_U16, ME1A_U24 Umiejętności 1/6 Karta modułu - Układy elektroniki analogowej 1 M_U001 opisać odpowiedź częstotliwościową stopni CE i CS oraz CB i CG, kaskod, wzmacniacz róznicowego ME1A_U01, ME1A_U07, ME1A_U13, ME1A_U17, ME1A_U06, ME1A_U10, ME1A_U16, ME1A_U24 Zaliczenie laboratorium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Egzamin, Aktywność na zajęciach M_U002 oszacować podstawowe parametry jednostopniowych wzmacniaczy tranzystorowych, oszacować punkt pracy wzmacniaczy jednotranzystorowych ME1A_U01, ME1A_U07, ME1A_U13, ME1A_U17, ME1A_U06, ME1A_U10, ME1A_U16, ME1A_U24 Zaliczenie laboratorium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wykonanie ćwiczeń, Udział w dyskusji, Kolokwium, Egzamin, Aktywność na zajęciach M_U003 sklasyfikować jednostopniowe wzmacniacze tranzystorowe w kontekście ich wzmocnienia, rezystancji wejściowej/wyjściowej, odpowiedzi częstotliwościowej ME1A_W13, ME1A_W17, ME1A_W25 Zaliczenie laboratorium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Egzamin, Aktywność na zajęciach M_U004 policzyć zera i bieguny podanego układu elektronicznego, policzyć transmitancję podanego układu elektronicznego ME1A_U01, ME1A_U07, ME1A_U13, ME1A_U17, Zaliczenie laboratorium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Wykonanie ćwiczeń, Kolokwium, Egzamin, Aktywność na zajęciach ME1A_U06, ME1A_U10, ME1A_U16, ME1A_U24 Kompetencje społeczne M_K001 pracować w zespole, ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną i zespołu, a także jest gotowy podporządkować się zasadom pracy zespołowej. ME1A_U01, ME1A_U02, ME1A_U03 Zaliczenie laboratorium Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Konwersatori um Zajęcia seminaryjne Zajęcia praktyczne Zajęcia terenowe Zajęcia warsztatowe scharakteryzować podstawowe konfiguracje jednostopniowych wzmacniaczy opartych o tranzystory bipolarne i MOS scharakteryzować parametry źródeł napięcia i źródeł prądowych + + - - - - - - - - - M_W002 opisać odpowiedź częstotliwościową podstawowych wzmacniaczy + + - - - - - - - - - E-learning Ćwiczenia projektowe M_W001 Inne Ćwiczenia laboratoryjne Forma zajęć Ćwiczenia audytoryjne Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Wykład Kod EKM Wiedza 2/6 Karta modułu - Układy elektroniki analogowej 1 M_W003 narysować schemat ideowy wzmacniacza różnicowego, źródła prądowego, referencyjnego źródła napięciowego + + - - - - - - - - - M_U001 opisać odpowiedź częstotliwościową stopni CE i CS oraz CB i CG, kaskod, wzmacniacz róznicowego - + + - - - - - - - - M_U002 oszacować podstawowe parametry jednostopniowych wzmacniaczy tranzystorowych, oszacować punkt pracy wzmacniaczy jednotranzystorowych - + + - - - - - - - - M_U003 sklasyfikować jednostopniowe wzmacniacze tranzystorowe w kontekście ich wzmocnienia, rezystancji wejściowej/wyjściowej, odpowiedzi częstotliwościowej - + + - - - - - - - - M_U004 policzyć zera i bieguny podanego układu elektronicznego, policzyć transmitancję podanego układu elektronicznego - + + - - - - - - - - - + + - - - - - - - - Umiejętności Kompetencje społeczne M_K001 pracować w zespole, ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną i zespołu, a także jest gotowy podporządkować się zasadom pracy zespołowej. Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Wzmacniacze CMOS - Podstawy (układy pracy, polaryzacja) wzmacniacz w konfiguracji CE/CS (2h) oraz w konfiguracji z degeneracją wzmacniacz w konfiguracji CB/CG wtórnik napięciowy Wzmacniacze CMOS - Podstawy (układy pracy, polaryzacja) wzmacniacz w konfiguracji CE/CS (2h) oraz w konfiguracji z degeneracją wzmacniacz w konfiguracji CB/CG wtórnik napięciowy Żródła prądowe i stopnie kaskodowe - Kaskody (prosta, zawiniąta, z podbiciem wzmocnienia) - Źródła prądowe 3/6 Karta modułu - Układy elektroniki analogowej 1 Wzmacniacze różnicowe - Podstawy (sygnały róźnicowe i stopnie różnicowe, CMRR), Wzmacniacz różnicowy oparty na tranzystorach bipolarnych, Wzmacniacz różnicowy oparty na tranzystorach MOS, Para różnicowa z obciążeniem aktywnym. Napięciowe źródła referencyjne - Zasada działania referencyjnych źródeł napięcia. - Podstawowe konfiguracje napięciowych źródeł napięcia, Odpowiedź częstotliwościowa układów elektronicznych - Funkcja przejścia, Odpowiedź częstotliwościowa, Wykresy Bodego, Zera i Bieguny, Zachowanie tranzystora dla bardzo dużych częstotliwości, Odpowiedź częstotliwościowa stopni CE i CS, Odpowiedź częstotliwościowa stopni CB i CG Odpowiedź częstotliwościowa kaskody, wzmacniacza różnicowego Ćwiczenia audytoryjne 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Wzmacniacze CMOS Żródła prądowe i stopnie kaskodowe Wzmacniacze różnicowe Wzmacniacze operacyjne Napięciowe źródła referencyjne Odpowiedź częstotliwościowa układów elektronicznych Sprzężenie zwrotne Ćwiczenia laboratoryjne 1.Wzmacniacz w konfiguracji CE/CS 7. Para różnicowa 2.Wzmacniacz w konfiguracji CB/CG 3.Źródła prądowe 4. Wzmacniacz operacyjny i jego zastosowanie 6.Wzmacniacze operacyjne i ich zastosowania Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa jest wystawiana na podstawie oceny z laboratorium i z ćwiczeń audytoryjnych. Warunki zaliczenia laboratorium i ćwiczeń audytoryjnych będą podane na zajęciach organizacyjnych. Przewiduje się przeprowadzenie kilku kolokwiów sprawdzających w ciągu semestru. Ocena końcowa obliczana jest na podstawie punktów procentowych zgodnie z regulaminem studiów. Wymagania wstępne i dodatkowe Podstawy fizyki półprzewodników Znajomość zasad działania podstawowych elementów elektronicznych Teoria obwodów Podstawy analizy matematycznej Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. "CMOS Analog Circuit Design", Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg 2. "Analog Design Essentials", Willy M.C. Sansen 4/6 Karta modułu - Układy elektroniki analogowej 1 3. "Analysis and Design of Analog Integrated Circuits", Paul R. Gray, Paul J. Hurst, Stephen H. Lewis, Robert G. Meyer 4. "Układy Elektroniczne cz. I i cz. II", J. Baranowski, Z. Nosal 5. "Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe", A. Filipkowski Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu 1. P. Grybos, A. Drozd, R. Kleczek, P. Maj, and R. Szczygiel, “Digitally assisted low noise and fast signal processing charge sensitive amplifier for single photon counting systems,” in 2015 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), 2015, pp. 1445–1450. 2. R. Kleczek, P. Grybos, and R. Szczygiel, “Charge sensitive amplifier for nanoseconds pulse processing time in CMOS 40 nm technology,” in 2015 22nd International Conference Mixed Design of Integrated Circuits & Systems (MIXDES), 2015, pp. 292–296. 3. R. Kłeczek, P. Gryboś, “FSDR16 – Fast and Low Noise Multichannel ASIC with 5th Order Complex Shaping Amplifier”, IEEE Transactions on Nuclear Science, 2013, no. 60, 2188 – 2195. 4. R. Kłeczek, P. Gryboś. R. Szczygieł, “Low power analog readout front-end electronics for time and energy measurements”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, European Science Foundation, Elsevier, 2014, no. 748, 54 – 60. 5. R. Kłeczek, P. Gryboś, “Tests of a readout front-end electronics for a pixel detector based on inverter amplifier”, IEEE MIXDES 2013, Mixed Design of Integrated Circuits and Systems, 2013, 273 – 278. 6. R. Kłeczek, R. Szczygieł, P. Gryboś, P. Otfinowski, K. Kasiński, „Time and Energy Measuring Front-End Electronics for Long Silicon Strip Detectors Readout”, IEEE NSS-MIC 2013, Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference, 2013. Energy Efficient Low-Noise Multichannel Neural Amplifier in Submicron CMOS Process, P. Kmon, P. Gryboś, IEEE Transactions on Circuits and Systems—I: Regular Papers, Vol. 60, No. 7, July 2013 Digitally assisted neural recording and spike detection multichannel integrated circuit designed in 180 nm CMOS technology, P. Kmon, Microelectronics Journal, Elsevier, Volume 45, Issue 9, September 2014, Pages 1187–1193 Efficient neural amplifiers using MOS and MIM capacitors in 180 nm CMOS process, P. Kmon, P. Gryboś, R. Szczygieł, M. Żołądź, Elektronika, Konstrukcje, Technologie, Zastosowania, pp. 20 – 24, no 12/2012 Analiza szumowa kanału odczytowego przeznaczonego do wielokanałowych układów scalonych dedykowanych do eksperymentów neurobiologicznych, P. Kmon, P. Otfinowski, Informatyka Automatyka Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 2013 nr 1 s. 21–23 Multichannel integrated circuit for complex neurobiology experiments, P. Kmon, Pomiary, Automatyka, Kontrola, 2012, vol. 58, No. 4, 355-357 Effective Noise Minimization in Multichannel Recording Circuits Processed in Modern Technologies for Neurobiology Experiments, P. Kmon, P. Gryboś, M. Żołądź, R. Szczygieł, BioCAS November 2014, Laussane, Switzerland CMRR improvement for multichannel integrated recording circuits processed in submicron technologies dedicated to neurobiology experiments, P. Kmon, MIXDES 2014, 21st International Conference “Mixed Design of Integrated Circuits and Systems”, June, 2013, Lublin, Poland Design of a reconfigurable stimulator for multichannel integrated systems dedicated to neurobiology experiments, P. Kmon, MIXDES 2014, 21st International Conference “Mixed Design of Integrated Circuits and Systems”, June, 2013, Lublin, Poland Neural Recording and Spike Detection Multichannel Integrated Circuit for Broad Range of Biomedical Signals Recording, P. Kmon, P. Grybos, R. Szczygieł, M. Zoladz, EMBS November 2013, San Diego, USA A complete 256-channel reconfigurable system for in vitro neurobiological experiments, M. Zoladz, P. Kmon, J. Rauza, P. Grybos, T. Kowalczyk, B. Caban, BioCAS November 2013, Rotterdam, Netherlands NRSD8 – Neural Recording and Spike Detection Multichannel Integrated Circuit Designed in 180nm CMOS Technology, P. Kmon, MIXDES 2013, 20th International Conference “Mixed Design of Integrated Circuits and Systems”, June, 2013, Gdynia, Poland Area Efficient Low Power Neural Amplifiers Using MOS and MIM Capacitors in Submicron Technologies for Ultra Low Corner Frequencies, P. Kmon, P. Grybos, R. Szczygiel, M. Zoladz, MIXDES 2012, 19th International Conference “Mixed Design of Integrated Circuits and Systems”, May 24-26, 2012, Warsaw, Poland Front-end amplifier optimization for integrated circuits fabricated in the submicron processes dedicated to the neurobiology experiments, P. Kmon, P. Otfinowski, EMBC 2012 San Diego : 34th annual international conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society : 28 August – 1 September, 2012, San Diego, California High uniformity of the main parameters of the integrated electronics dedicated to record broad range of the biopotentials, P. Kmon, M. Żołądź, P. Gryboś, R. Szczygieł, International Meeting on SubstrateIntegrated Microelectrode Arrays, Reutlingen, Germany, June 2012 Wielokanałowy układ scalony do złożonych eksperymentów neurobiologicznych, P. Kmon, Modelowanie i 5/6 Karta modułu - Układy elektroniki analogowej 1 Symulacja Systemów Pomiarowych, Krynica Zdrój, maj 2012 Family of Mulitchannel ASICs for Measurements Electrical Activity of Neural Networks, P. Grybos, M. Zoladz, P. Kmon, R. Szczygiel, CDNLive! EMEA 2012, Munich May 2012 Noise analysis of the recording channel dedicated to the multichannel integrated circuits for neurobiology experiments, P. Kmon, P. Otfinowski, 2012, Warsztaty Doktoranckie oraz letnia szkoła metod numerycznych, Lublin, 2012 Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Obciążenie studenta Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 12 godz Udział w wykładach 28 godz Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 28 godz Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 28 godz Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz Przygotowanie do zajęć 80 godz Sumaryczne obciążenie pracą studenta 186 godz Punkty ECTS za moduł 7 ECTS 6/6