• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2019/2020

Интегральные схемы инфокоммуникационных устройств

Направление: 11.03.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи
Когда читается: 4-й курс, 2, 3 модуль
Формат изучения: Full time
Преподаватели: Каперко Алексей Федорович (читает лекции, ведет семинары и принимает экзамены/зачеты)
Язык: русский
Кредиты: 5

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина «Интегральные схемы инфокоммуникационных устройств» ориентирована на изучение принципов создания, анализа особенностей работы больших интегральных схем в составе современных инфокоммуникационных устройств. Представлен большой набор эффективных схемотехнических решений базовых элементов цифровых и аналоговых интегральных схем с использованием методов автоматизации проектирования. Текущий контроль предусматривает: учет правильности решения схемотехнических задач в ходе проведения семинарских занятий и на контрольной работе, ответы на вопросы преподавателя, участие в дискуссиях.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Целью освоения дисциплины «Интегральные схемы инфокоммуникационных устройств» является овладение теоретическими и практическими знаниями по интегральным схемам мобильной связи и инфокоммуникационной техники, ориентированными на создание отечественных импортозамещающих электронных средств для обеспечения национальной безопасности страны.
  • В результате освоения дисциплины «Интегральные схемы для инфокоммуникационных устройств» студент приобретает следующие компетенции: • способен работать с информацией: находить, оценивать и использовать информацию из различных источников, необходимую для решения научных и профессиональных задач (в том числе на основе системного подхода); • способен искать, отбирать и анализировать информацию для формирования исходных данных проектирования, для расчета схем, устройств и приборов и решения других конкретных проектных задач; • способен проводить необходимые расчеты и проектировать схемы, устройства и сети инфокоммуникаций, в том числе с использованием средств автоматизации проектирования; • владеть методами использования поисковых систем для поиска информации в сети Интернет.
Результаты освоения дисциплины

Результаты освоения дисциплины

  • Знать: основные принципы разработки интегральных схем, роль и место таких схем в системах связи и инфокоммуникационной технике.
  • Владеть: методиками решения схемотехнических задач, связанных с выбором интегральных схем для инфокоммуникационных устройств
  • Владеть: опытом правильного выбора интегральных схем СВЧ диапазона на основе анализа их параметров и характеристик для применения в различных системах связи.
  • Владеть: опытом разработки, моделирования и тестирования интегральных схем инфокоммуникационной техники, применяемых в различных системах связи.
  • Знать: основные принципы построения и классификации интегральных схем инфокоммуникационной техники.
  • Знать: основные принципы развития монолитных интегральных схем СВЧ диапазона для инфокоммуникационной техники.
  • Владеть: методиками решения схемотехнических задач, связанных с выбором интегральных схем для инфокоммуникационных устройств, а также оценивать эффективность применения альтернативных элементов и устройств в конкретных ситуациях.
  • Знать: основные характеристики и особенности работы интегральных схем инфокоммуникационной техники.
  • Уметь: применять интегральные схемы аналоговых и цифровых преобразователей электрических сигналов формулировать назначение цифровой аппаратуры передачи и обработки сигналов, выявлять основные элементы структуры цифровых радиопередатчиков и радиоприемников.
  • Уметь: применять интегральные схемы для основных типовых технических средств инфокоммуникационной техники и для систем связи.
  • Уметь: применять интегральные схемы для основных типовых технических средств инфокоммуникационной техники и для систем связи.
  • Уметь: применять интегральных схем СВЧ диапазона для основных типовых технических средств инфокоммуникационной техники и для систем связи.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Раздел 1. Интегральные схемы аналоговых инфокоммуникационных устройств.
    Тема 1. Классификация аналоговых и цифровых интегральных схем, предназначенных для инфокоммуникационной техники. Классификация интегральных схем. Особенности обозначения ИС. Основные материалы и технологические операции при производстве современных интегральных схем. Тема 2. Интегральные схемы операционных усилителей. Интегральные схемы операционных усилителей. Параметры, характеристики, схемотехнические особенности, принцип работы операционных усилителей (ОУ). Обратная связь в операционных усилителях. Положительная и отрицательная обратная связь. Тема 3. Линейные и нелинейные схемы на операционных усилителях. Линейные и нелинейные схемы и устройства, выполняющие математические операции на операционных усилителях: сумматоры, вычитатели, интеграторы, дифференциаторы, логорифмирующие усилители, антилогорифмирующие усилители, фазовращатели. Ограничители амплитуды и активные фильтры на операционных усилителях. Основные характеристики и особенности работы. Тема 4. Генераторы гармонических и импульсных сигналов. Генераторы гармонических сигналов. Параметры, характеристики, условия возникновения и генерирования гармонических колебаний. Автоколебательные генераторы с двумя ОС. Управляемые автогенераторы. Применение ОУ для построения генераторов. Генераторы импульсных сигналов. Мультивибраторы на ОУ. Расчет длительности генерируемых импульсов. Основные параметры. Разновидности генераторов сигналов пилообразного напряжения.
  • Раздел 2. Интегральные схемы цифровых инфокоммуникационных устройств.
    Тема 1. Интегральные схемы транзисторно-транзисторной логики с диодами Шоттки. Особенности построения логических устройств. Интегральные схемы на биполярных транзисторах с диодами Шоттки. Переходные процессы ТТЛ-схемы со сложным инвертором. Тема 2. Интегральные схемы эмиттерно-связанной логики. Интегральные схемы эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ). Принципиальная схема, статические параметры. Анализ переходных процессов логических схем на переключателях тока. Тема 3. Интегральные схемы на комплементарных МДП – транзисторах. Интегральные схемы на КМДП-транзисторах. Сравнительный анализ БиКМОП интегральных схем.
  • Раздел 3. Интегральные схемы аналоговых и цифровых преобразователей электрических сигналов.
    Тема 1. Аналого – цифровые преобразователи. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Классификация, основные электрические параметры, схемы включения. Последовательные, параллельные и последовательно-параллельные АЦП. Интегрирующие АЦП. Сигма – дельта АЦП. Тема 2. Цифро – аналоговые преобразователи. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Классификация, основные параметры, схемы включение, область применения. Микроэлектронные ЦАП. Тема 3. Функциональные устройства ЦАП-АЦП. Источники опорных напряжений на биполярных и полевых транзисторах. Аналоговые устройства выборки и хранения. Применение микросхем ЦАП и АЦП.
  • Раздел 4. Перспективы развития монолитных интегральных схем СВЧ диапазона.
    Тема 1. Сравнительные характеристики микросхем на основе Si, SiGe, GaAs, GaN, AlGaN/GaN. Общие сведения о биполярных транзисторах с гетеропереходами, оптоэлектронных приборах на основе GaAs. Основные технические параметры монолитных интегральных схем на основе GaAs, GaN, AlGaN/GaN. Тема 2. Направления развития интегральных микросхем на основе структур кремний-на-изоляторе (КНИ) и кремний-на-сапфире (КНС). Общие сведения о радиационно-стойких микросхемах на основе КНС и КНИ-структур.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • семинар (неблокирующий)
  • контрольная работа (неблокирующий)
  • экзамен (неблокирующий)
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (3 модуль)
    0.25 * семинар + 0.25 * контрольная работа + 0.5 * экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Электроника и микропроцессорная техника : учебник для вузов, Гусев В. Г., Гусев Ю. М., ISBN: 5-06-004271-5, 2004
  • Электроника интегральных схем : лабораторные работы и упражнения, Петросянц, К. О., Козынко, П. А., Рябов, Н. И., и др., , Петросянца, К. О., ISBN: 978-5-91359-213-2, 2017