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Micro e Nano Elettronica
Micro-Nano Electronics
Claudio Turchetti

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo II
Lingua ITA

Prerequisiti
Elettronica di base, Fisica dei semiconduttori

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
Il corso intende dare agli studenti le conoscenze necessarie per il progetto dei circuiti analogici integrati CMOS. A tal fine vengono studiati i fondamentali processi tecnologici per la fabbricazione dei dispositivi al silicio, le principali configurazioni di amplificatori in bassa frequenza, le diverse tecniche di filtraggio analogico in bassa frequenza.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Il corso intende formare la capacità di applicare le conoscenze all’analisi delle specifiche di progetto, alla selezione e dimensionamento dei circuiti per il raggiungimento delle prestazioni desiderate, all’utilizzo dei tool di progettazione assistita dal calcolatore (CAD).
COMPETENZE TRASVERSALI:
Il corso fornisce competenze trasversali di fisica dei semiconduttori, circuiti analogici, tecniche di filtraggio analogico, utilizzabili in diversi settori dell’ingegneria biomedica, delle telecomunicazioni, dei controlli automatici e dell’information technology in generale.

Programma
Elementi di fisica dei dispositivi a semiconduttori: le equazioni fondamentali, il diodo a giunzione, il transistore MOS, l'equazione della corrente di drain del MOSFET e il modello alle variazioni. Processi di fabbricazione di circuiti al Silicio: Produzione dei wafer, Litografia, Etching, Diffusione, Impiantazione ionica, Front-end, Back-end, Tecnologia CMOS. Modello SPICE del MOSFET: effetti del secondo ordine. Elementi di progetto di circuiti elementari CMOS analogici: amplificatori a singolo stadio, amplificatori differenziali, circuiti di polarizzazione, amplificatori operazionali a singolo e doppio stadio. Elementi progetto di filtri analogici. Filtri switched-capacitors: trasformazione bilineare, filtri SC low-Q e high-Q, lo switch CMOS, non-idealita' degli switch e dell'operazionale.

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
prova orale

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Per superare l'esame con esito positivo, lo studente dovrà mostrare di avere acquisito le metodologie e le tecniche di progettazione di circuiti integrati analogici CMOS

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Attribuzione del voto finale in trentesimi.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
La prova orale sarà articolata su domande relative agli argomenti del programma e sulla discussione di un progetto, con riferimento all'approccio utilizzato e ai risultati ottenuti.

Testi consigliati
B. Razavi, “ Design of analog CMOS Integrated Circuits”, McGrawHill, 2001. R.J.Baker, “CMOS, Circuit Design, Layout, and Simulation”, Wiley, 2010. R.Schaumann, M.S.Ghausi, K.R.Laker,, “Design of Analog Filters”, Prentice Hall, 1990. P.E.Allen,D.R.Holberg, “CMOS analog Circuit DEsign“, Oxford University Press,2010. M.Liu, “Demystifying Switched Capacitor Circuits“, Elsevier,2006. R.Gregorian, G.C.Temes.“Analog MOS Integrated Circuits for Signal Processing“, John Wiley,1986.

Corsi di laurea

• Ingegneria Elettronica (Corso di Laurea Magistrale (DM 270/04))