PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Diseño de Circuitos para Front-End RF"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Diseño de Circuitos para Front-End RF" Grupo: Grp Clases Teórico-Prácticas de Diseño de Ci.(937661) Titulacion: Máster Unv. en Microelectrónica: Diseño y Aplicaciones de Sistemas Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Máster Unv. en Microelectrónica: Diseño y Aplicaciones de Sistemas 2010 Facultad de Física Diseño de Circuitos para Front-End RF Optativa 1º Segundo Cuatrimestre 2º Grp Clases Teórico-Prácticas de Diseño de Ci. (1) Electrónica (Área principal) Electrónica y Electromagnetismo (Departamento responsable) FACULTAD DE FÍSICA, AVDA. REINA MERCEDES, S/N SEVILLA COORDINADOR DE LA ASIGNATURA RIO FERNANDEZ, ROCIO DEL PROFESORADO RIO FERNANDEZ, ROCIO DEL VAZQUEZ GARCIA DE LA VEGA, DIEGO DELGADO RESTITUTO, MANUEL Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 5

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos - Saber diseñar los bloques fundamentales de Front-End de RF para cumplir con unas especificaciones dadas. - Saber modelar a nivel de sistema las principales no-idealidades de los circuitos RF y su impacto en los sistemas en los que están integrados. - Conocer herramientas CAD de propósito general y específico de ayuda al diseño de bloques de Front-End de RF. - Conocer la problemática de caracterización experimental de circuitos RF. Competencias Competencias transversales/genéricas G02. Aumentar su capacidad de análisis y síntesis. G03. Estimular sus posibilidades de planteamiento y resolución de problemas. G04. Ampliar su iniciativa y actitud emprendedora. Competencias específicas E02. Aprender a diseñar sistemas electrónicos complejos pudiendo incluir sensores, interfaces, circuitos digitales de procesamiento, actuadores, entrefases de comunicaciones, memorias, etc. E04. Conocer tendencias avanzadas en circuitos y sistemas electrónicos, dispositivos y tecnologías micro y nanométricas. E05. Adquirir conocimientos específicos en áreas de gran interés como son las comunicaciones inalámbricas, el sensado y procesado de señales sensoriales o las técnicas avanzadas de diseño y test. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Tecnologías y fundamentos de diseño RF. Bloques para front-end de RF. Generación de señales portadoras. Circuitería de frecuencia intermedia / banda-base (IF/BB). Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos LESSON 1. Technologies and Fundamentals on RF Design (Prof. Manuel Delgado - 3 weeks) - Technologies: Passive and Active Devices in Processes Oriented to RF Design - Peripheral elements: Bondwires, Packaging characterization, Test fixturing; Testing and characterization - RF Basics: Network parameters; Scattering parameters; Signal Flow Graph; Power gains; Stability considerations - Smith Chart, Resonant Circuits and Impedance Matching - Noise and Distortion LESSON 2. Low Noise Amplifiers (LNAs) (Prof. Manuel Delgado - 2 weeks) - LNA Specifications - Review of RF/Microwave Transistor Small-Signal Models - RF/Microwave Transistor Noise Models - Noise Factor of a Common Emitter Amplifier - Noise Factor of a Common Source Amplifier - How to achieve good noise figure and input power match - Load Effects and other Issues - Recent CMOS LNA Techniques - Additional Stuff: Papers and Application Notes LESSON 3. Mixers (Prof. Diego Vázquez - 1 week) - Specifications (industrial datasheet example) - Frequency conversion techniques - Passive and active mixers - Combined LNA and mixer structures - Typical mixer performance: Review of the state of the art - Additional stuff: Simulation example in ADS LESSON 4. Power Amplifiers (PAs) - General considerations - Linear PAs: Class A, AB, B, and C - Switching PAs: Class D, E, F, and inverse F - Linearization techniques - Additional design considerations LESSON 5. Oscillators (VCOs) - Introduction Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 5

3 - Specifications - LC oscillators - RC oscillators - I/Q generation LESSON 6. Frequency Synthesizers (FSs) - Introduction - Phase-locked loops (PLLs): Type I and Type II PLLs. Phase noise. - FS architectures: Integer-N, Fractional-N, Direct digital synthesis (DDS) - Frequency dividers: Divide-by-two circuits, Dual-modulus dividers LESSON 7. Complex Filters (Prof. Diego Vázquez - 2 weeks) - Introduction: Image problem - Solutions - RF filtering - Image rejection architectures - Polyphase filters LESSON 8. Transceiver System Dimensioning (Prof. Rocío del Río - 1 week) - Transmitter and receiver dimensioning examples - Review of scientific literature ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Actividas presenciales y no-presenciales del alumno Horas presenciales: Horas no presenciales: BIBLIOGRAFÍA E INFORMACIÓN ADICIONAL Bibliografía general RF Microelectronics Behzad Razavi 3/Ed Publicación: Prentice Hall, Radio Frequency Integrated Circuit Design John Rogers, Calvin Plett Publicación: Artech House, Circuit Design for RF Transceivers (2nd Edition) Domine M.W. Leenaerts, Johan van der Tang, Cicero S. Vaucher Publicación: Springer, RF Microelectronics Behzad Razavi Publicación: Prentice Hall, ; Bibliografía específica Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 5

4 The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits (2nd Edition) Thomas H. Lee Publicación: Cambridge University Press, 2004 ISBN-13: , ISBN- 10: High-Linearity CMOS RF Front-End Circuits Yongwang Ding, Ramesh Harjani Publicación: Springer, SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Realización de un ejercicio teórico-práctico on-line programado al final de la asignatura. Se considerará que el alumno ha aprobado el ejercicio si supera la puntuación de 5 sobre 10. Informe de las prácticas realizadas. En este caso, la calificación final será el resultado conjunto de la evaluación del trabajo presentado y de la exposición del mismo por parte del alumno a través de videoconferencia. Entrevista personal con el profesor mediante videoconferencia. Se comentarán aspectos tanto teóricos como prácticos de todos los contenidos de la asignatura. Criterios de calificación La evaluación se realizará en base a: 1) La realización de las tareas propuestas para los temas contenidos en el temario de la asignatura. 2) Una prueba teórico-práctica programada en las convocatorias oficiales de la asignatura. La nota final de la asignatura se calculará en base a un 40% de las calificaciones en 1) y un 60% de la calificación en 2). Se requerirá de un mínimo de 5.0 sobre 10 en 1) para el cómputo de la nota final ponderada. Se contemplará la realización de una entrevista personal con los alumnos a solicitud de los profesores de la asignatura. CALENDARIO DE EXÁMENES Consulte al Centro para obtener información sobre el calendario de exámenes. TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: ROCIO DEL RIO FERNANDEZ MANUEL DELGADO RESTITUTO ALBERTO YUFERA GARCIA JOSE MANUEL DE LA ROSA UTRERA ANGEL BENITO RODRIGUEZ VAZQUEZ ANGEL BARRIGA BARROS ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 5

5 GRUPO: Grp Clases Teórico-Prácticas de Diseño de Ci. (937661) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: DELGADO RESTITUTO, MANUEL CLASES DEL PROFESOR: RIO FERNANDEZ, ROCIO DEL CLASES DEL PROFESOR: VAZQUEZ GARCIA DE LA VEGA, DIEGO Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 5