INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY

E95086. Microelectrónica analógica CMOS

Departamento académico:Ingenieria Eléctrica
Unidades:3-0-8
Requisito:E00863-Circuitos Integrados Analógicos
Semestre y carrera:Materia optativa de los programas de licenciatura: IEC, IMT, IFI, ISE.\0Materia optativa de los programas de licenciatura: IEC, IMT, IFI, ISE.

Objetivo general de la materia:El propósito de este curso es el permitir al estudiante modelar, analizar y diseñar circuitos integrados analógicos utilizando tecnologías CMOS. Al término del curso, el estudiante podrá efectuar el diseño eléctrico y físico de amplificadores operacionales y de otros circuitos analógicos importantes .

Temas y subtemas del curso:

1. Introducción a la Electrónica Analógica CMOS
2. Tecnologías de Fabricación CMOS
a. Procesos de Fabricación
b. Junta PN
c. Transistor MOS
d. Componentes Pasivas
e. Consideraciones de "Layout"
3. Modelación de Dispositivos CMOS
a. Modelo de Señal Grande del Transistor MOS
b. Modelo de Señal Pequeña del Transistor MOS
c. Simulación de Circuitos CMOS con Spice
4. Bloques Analógicos de Base
a. Interruptor MOS
b. Fuentes de Corriente
c. Referencias de Voltaje
5. Amplificadores CMOS
a. Inversor
b. Amplificadores Diferenciales
c. Amplificadores tipo "Cascode"
d. Amplificadores de Corriente
e. Amplificadores de Salida
6. Amplificadores Operacionales CMOS
a. Introducción al Diseño de Opamps
b. Compensación de Opamps
c. Diseño de Opamps de dos etapas
d. PSSR y CMRR de Opamps
e. Macromodelos de Opamps
7. Introducción a los Circuitos de Capacitancias Conmutables

Objetivos específicos de aprendizaje:

1. Introducción a la Electrónica Analógica CMOS. Explicar la importancia de la Electrónica Analógica estudiando su evolución y las tendencias actuales. Mostrar la relación de las tecnologías CMOS con las tecnologías emergentes de Microsistemas.

2. Tecnologías de Fabricación CMOS. Estudiar los procesos básicos para la fabricación de circuitos CMOS. Analizar las estructuras necesarias para la concepción de componentes pasivas y activas.

3. Modelación de Dispositivos CMOS. Estudiar los modelos básicos de transistores MOS para su aplicación a la solución analítica de problemas de circuitos analógicos. Estudiar los modelos más completos de MOS adecuados para la simulación de circuitos por computadora.

4. Bloques Analógicos de Base. Estudiar los bloques funcionales analógicos más importantes tales como los interruptores, los espejos de corriente, las fuentes de corriente y las referencias de voltaje.

5. Amplificadores CMOS. Estudiar comparativamente las etapas amplificadoras de base tales como los amplificadores inversores, los amplificadores diferenciales, los amplificadores tipo "Cascode", los amplificadores de corriente y las etapas de salida. 6. Amplificadores Operacionales CMOS. Entender las etapas necesarias para la concepción de un amplificador operacional. Estudiar las técnicas de compensación y analizar los conceptos de CMRR y PSSR. Crear y aplicar macromodelos de opamps para el análisis y diseño de circuitos analógicos.

7. Introducción a los Circuitos de Capacitancias Conmutables. Introducir los conceptos básicos de amplificadores y filtros de capacitancias conmutables. Entender las ventajas y desventajas de estos dispositivos en relación a los circuitos tradicionales basados en amplificadores operacionales.


Metodología de enseñanza:ñanza
Tiempo estimado de cada tema:1. Introducción a la Electrónica Analógica CMOS(3 horas)
2. Tecnologías de Fabricación CMOS (6 horas)
3. Modelación de Dispositivos CMOS (9 horas)
4. Bloques Analógicos de Base (12 horas)
5. Amplificadores CMOS (6 horas)
6. Amplificadores Operacionales CMOS (9 horas)
7. Introducción a los Circuitos de Capacitancias Conmutables (3 horas)

Políticas de evaluacion sugeridas:Examen de medio término
Examen final
Proyecto final
Simulaciones por computadora
Libro de texto1:P. E. Allen, D. R. Holberg, CMOS Analog Circuit Design,
Oxford University Press, Second Edition, 2002. (textbook)

Libro de texto2:Libro de Texto 2

Libro de texto3:Libro de Texto 3

Libro de consulta:B. Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits, McGraw Hill, 2001. D. A. Johns, K. Martin, Analog Integrated Circuit Design, John Wiley & Sons, 1997. T. H. Lee, The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits, Cambridge University Press, 1998. P. R. Gray, R. G. Meyer, P. J. Hurst, S. H. Lewis, Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, John Wiley & Sons, 4th Edition, 2001. \0

Material de apoyo:NO OBLIGATORIO

Perfil del Profesor:Profesor con doctorado en Electrónica.

Fecha de la última actualización: 11 de noviembre de 2003(M)