Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Projektowanie układów scalonych w technologii CMOS
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JIS-2-020-GK-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Grafika komputerowa i przetwarzanie obrazów
Kierunek:
Informatyka Stosowana
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Idzik Marek (idzik@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
prof. dr hab. inż. Idzik Marek (idzik@fis.agh.edu.pl)
dr inż. Świentek Krzysztof (swientek@agh.edu.pl)
dr inż. Fiutowski Tomasz (tomasz.fiutowski@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

The course allows you to acquire practical skills in the basic design of integrated digital and analog circuits.

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)
Wiedza
M_W001 Knowledge of basics of analog and digital electronics design. -- Znajomość podstaw projektowania analogowych i cyfrowych układów elektronicznych. IS2A_W01, IS2A_W03 Egzamin,
Odpowiedź ustna,
Sprawozdanie,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Knowledge of operation of selected electronic circuits. -- Zna podstawy działania wybranych układów elektronicznych. IS2A_W01, IS2A_W03 Egzamin,
Sprawozdanie,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności
M_U001 Student is able to perform DC, AC and transient simulation of electronic circuit. -- Student potrafi przeprowadzić symulacje DC, AC, Transient obwodu elektronicznego. IS2A_U01 Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student is able to design selected electronic circuit. -- Student potrafi zaprojektować wybrany układ elektroniczny. IS2A_U01 Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne
M_K001 Student is able to work in a team. Student is able to self-gain konowledge and abilities necessary in the project task. -- Student potrafi pracować w zespole projektowym. Potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności niezbędne do realizacji jego części zadania zespołowego. IS2A_K01 Aktywność na zajęciach,
Odpowiedź ustna,
Udział w dyskusji
M_K002 Student is able to make communicative presentation of his project. -- Student umie przedstawić wykonany projekt w sposób komunikatywnej prezentacji. IS2A_K02 Aktywność na zajęciach,
Odpowiedź ustna,
Prezentacja,
Projekt,
Sprawozdanie
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Knowledge of basics of analog and digital electronics design. -- Znajomość podstaw projektowania analogowych i cyfrowych układów elektronicznych. + - - - - - - - - - -
M_W002 Knowledge of operation of selected electronic circuits. -- Zna podstawy działania wybranych układów elektronicznych. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student is able to perform DC, AC and transient simulation of electronic circuit. -- Student potrafi przeprowadzić symulacje DC, AC, Transient obwodu elektronicznego. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student is able to design selected electronic circuit. -- Student potrafi zaprojektować wybrany układ elektroniczny. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student is able to work in a team. Student is able to self-gain konowledge and abilities necessary in the project task. -- Student potrafi pracować w zespole projektowym. Potrafi samodzielnie zdobyć odpowiednią wiedzę i umiejętności niezbędne do realizacji jego części zadania zespołowego. - - + - - - - - - - -
M_K002 Student is able to make communicative presentation of his project. -- Student umie przedstawić wykonany projekt w sposób komunikatywnej prezentacji. - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Lectures discuss following topics:
- tools for design of electronic circuits (Cadence),
- selected topics from analog circuits design (e.g. operational amplifiers, stability, compensation),
- selected topics from mixed-mode circuits design (e.g. DAC converters),
- selected topics from digital circuit designs (e.g. simple FSM).


Na wykładzie omawiane są następujące zagadnienia:
- narzędzia do projektowania układów elektronicznych (pakiet Cadence),
- wybrane zagadnienia z projektowania układów elektronicznych analog (np. wzmacniacze operacyjne, stabilność i kompensacja),
- wybrane zagadnienia z projektowania układów elektronicznych typu mixed-mode, digital (np. przetworniki DAC),
- wybrane zagadnienia z projektowania układów elektronicznych typu digital (np. prosty FSM),
- projektowanie masek technologicznych (layout) układu scalonego.

Ćwiczenia laboratoryjne:

Laboratory courses include:
- learning of how to use the Cadence package to design electronic circuits,
- DC, AC and transient simulation of simple electronic circuits,
- design of technological masks of simple electronic systems,
- execution of a complete project (schematic, simulation, layout) of the selected analogue electronic circuit (eg, operational amplifier),
- basic design of digital circuits.


Ćwiczenia laboratoryjne obejmują:
- poznanie i nauczenie się posługiwania pakietem Cadence, służącym do projektowania układów elektronicznych,
- wykonanie symulacji DC, AC oraz transient prostych układów elektronicznych,
- wykonanie masek technologicznych prostych układów elektronicznych,
- wykonanie pełnego projektu (schemat, symulacje, layout) wybranego analogowego układu elektronicznego (np. wzmacniacza operacyjnego),
- podstawy projektowania układów cyfrowych.

Ćwiczenia projektowe:
-
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 112 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 15 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 28 godz
Wykonanie projektu 28 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 1 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

The final grade (OK) is calculated as a weighted average of laboratory (L) and project (P) scores:
OK = 0.3 x L + 0.7 x P
Obtaining a Positive Evaluation (OK) requires all positive partial evaluations (L, P).

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona ocen z laboratorium (L) oraz projektu (P):
OK = 0.3 x L + 0.7 x P
Uzyskanie pozytrywnej oceny (OK) wymaga uzyskania wszystkich pozytywnych ocen cząstkowych (L, P).

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Knowledge of basic electronic circuits.

Znajomość podstawowych układów elektronicznych na poziomie zgodnym z przedmiotem „Układy elektroniczne”.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

B. Razavi "Design of analog CMOS integrated circuits"

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

C. Abellan Beteta, S. Bugiel, R. Dasgupta, M. Firlej, T. Fiutowski, M. Idzik, C. Kane, J. Moron, K. Swientek, J. Wang, 8-channel prototype of SALT readout ASIC for Upstream Tracker in the upgraded LHCb experiment, JINST 12 (2017) C02007

S. Bugiel, R. Dasgupta, M. Firlej, T. Fiutowski, M. Idzik, M. Kopeć, J. Moroń, K. Świentek, Ultra-Low Power Fast Multi-Channel 10-Bit ADC ASIC for Readout of Particle Physics Detectors, IEEE Transactions on Nuclear Science, vol 63, no 5 pp. 2622-2631

Sz. Bugiel, R. Dasgupta, M. Firlej, T. Fiutowski, M. Idzik, M. Kuczynska, J. Moron, K. Swientek, T. Szumlak, SALT, a dedicated readout chip for high precision tracking silicon strip detectors at the LHCb Upgrade, JINST 11 (2016) C02028M

D. Przyborowski, T. Fiutowski, M. Idzik, M. Kajetanowicz, G. Korcyl, P. Salabura, J. Smyrski, P. Strzempek, K. Swientek, P. Terlecki, J. Tokarz, Development of a dedicated front-end electronics for straw tube trackers in the PANDA experiment, Journal of Instrumentation, JINST 11 P08009 2016

M. Firlej, T. Fiutowski, M. Idzik, J. Moron, K. Swientek, Development of a low power Delay-Locked Loop in two 130 nm CMOS technologies, JINST 11 (2016) C02027

Firlej, T Fiutowski, M Idzik, J Moron, K Swientek, A wide range ultra-low power Phase-Locked Loop with automatic frequency setting in 130 nm CMOS technology for data serialisation, JINST 10 (2015)P12015, 1-16

M. Firlej, T. Fiutowski, M. Idzik, S. Kulis, J. Moron, K. Swientek, A fast, ultra-low and frequency-scalable power consumption, 10-bit SAR ADC for particle physics detectors, JINST 10 (2015) P11012

M. Firlej, T. Fiutowski, M. Idzik, J. Moroń and K. Świentek, Development of scalable frequency and power Phase-Locked Loop in 130 nm CMOS technology, Journal of Instrumentation, JINST 9 C02006, February 2014

M. Firlej, T. Fiutowski, M. Idzik, J. Moroń and K. Świentek, A fast, low-power, 6-bit SAR ADC for readout of strip detectors in the LHCb Upgrade experiment, Journal of Instrumentation, JINST 9 P07006, July 2014

M. Firlej, T. Fiutowski, M. Idzik, J. Moron, K. Swientek, A fast, low-power, multichannel 6-bit ADC ASIC with data serialisation, Proceedings of Science by SISSA, PoS(TIPP2014)

D. Przyborowski, M. Idzik, Development of Low-Power Small-Area L-2L CMOS DACs for multichannel readout systems, Journal of Instrumentation, JINST 7 C01026, January 2012

J Moron, M Firlej, M Idzik, Development of low power Phase-Locked Loop (PLL) and PLL-based transceiver, Journal of Instrumentation, JINST 7 C01099, January 2012

Sz. Kulis, A. Matoga, M. Idzik, K. Świentek, T. Fiutowski, D. Przyborowski, A general purpose multichannel readout system for radiation detectors, Journal of Instrumentation, JINST 7 T01004, January 2012

M. Idzik, K. Świentek, T. Fiutowski, S. Kulis, D. Przyborowski, A 10-bit Multichannel Digitizer ASIC for Detectors in Particle Physics Experiments, IEEE Transaction on Nuclear Science, vol. 59, no 2, pp. 294-302, 2012

Sz. Kulis, M. Idzik, Triggerless Readout with Time and Amplitude Reconstruction of Event Based on Deconvolution Algorithm, Acta Physica Polonica B, Proceedings Supplement, Vol. 4, No. 1 p.49-58, 2011

J. Moroń, M. Firlej, M. Idzik, Development of Fast Transceiver for Serial Data Transmission in Luminosity Detector at Future Linear Collider, Acta Physica Polonica B, Proceedings Supplement, Vol. 4, No. 1 p.41-48, 2011

M. Idzik, K. Swientek, T. Fiutowski, S. Kulis, P. Ambalathankandy, A power scalable 10-bit pipeline ADC for Luminosity Detector at ILC, JINST 6 P01004 2011

M Idzik, K Swientek, Sz. Kulis, Development of pipeline ADC for the Luminosity Detector at ILC, JINST 5 P04006 2010

D. Przyborowski, M. Idzik, A 10-bit Low-Power Small-Area High-Swing CMOS DAC, IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. 57, No 1, pp 292-299, 2010

M. Idzik, Sz. Kulis, D. Przyborowski, Development of front-end electronics for the luminoisty detector at ILC, Nucl. Instr. and Meth. A 608 (2009) pp.169-174

P. Gryboś, M. Idzik, P. Maj, Noise optimization of charge amplifiers with MOS input transistors operating in moderate inversion region for short peaking times, IEEE Transactions on Nuclear Science (2007) vol. 54 no. 3, 555–560

P. Grybos, M. Idzik, A. Skoczen, Design of low noise charge amplifier in sub-micron technology for fast shaping time, Analog Integr Circ S 49 (2): 107-114 Nov 2006

Informacje dodatkowe:

I – Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

zajęcia laboratoryjne, komputerowe, projektowe, seminaryjne:
Nieobecność na jednych zajęciach laboratoryjnych wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie pisemnej w wyznaczonym przez prowadzącego terminie, lecz nie później jak w ostatnim tygodniu trwania zajęć.
Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż 10% zajęć i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości wyrównania zaległości.

Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

II – Zasady zaliczania zajęć:

zajęcia laboratoryjne, komputerowe, projektowe: Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może przystąpić do poprawkowego zaliczenia.
Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż 10% zajęć i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć.